2004年12月火控雷达技术第33卷文章编号:1008-8652(2004)04-046-003
陈为沛侯娟丽
(西安电子工程研究所西安710100)
摘要主要介绍三通道C波段接收机的组成方案~有关的主要设计思想和关键技术着重阐述三通道间的幅度平衡和相位平衡所采取的措施~各通道间隔离的设计和故障检测设计，讨 论幅度不平衡和相位不平衡会带来的影响
关键词：三坐标雷达G角灵敏度G幅相一致性
中图分类号:TN851文献标识码:A
Design of a C Band Receiver with Three-Channel
Chen Weipei Hou Juanli
固定床反应器(Xz an E ect1Onzc Engznee1zng Resea1ch lnstzt~te,Xz an710100)
Abstract:The paper presents mainly the composition,design idea and key technigue of C band receiver with three-channel.I t emphasi Z es measures for making amplitude balance and phase balance, isolation design between channels and failure detection design.I t also discuses the influence brought by unbalance of amplitude and phase.
K e y words:three-dimensional radar G sensitivity of angle G amplitude-phase identification
1引言
C波段三通道接收机应用于三坐标雷达中三坐标雷达能在天线旋转一周的时间内同时获得多个目标的方位~距离和仰角信息，可用于武器系统的目标指示或要塞防空或区域防空三坐标雷达能同时发现录取和跟踪多批目标，因此吸引了各国的研究人员对此种体制雷达进行研制和开发，随着元器件小型化集成化的发展，使电子器件的电性能一致性有很大的提高，为接收机三通道间的比较严格的幅度平衡和相位平衡的工程实现提供了保证
2系统的方案介绍
C波段三通道接收机的组成示意图如图1所示这是一个典型的单脉冲体制雷达接收机系统，雷达接收机系统由高频接收机部分和中视频接收机部分组成每部分由三路组成，这三路间的幅相平衡和各通道间
隔离将是设计的关键技术为了满足接收机系统指标，分别在本振单元和基准单元设计了补偿相位的措施高频接收机和中频接机都有各自的故障检测电路，故障可以定位到单元电路
3几个主要问题的考虑
3.l相位一致性和幅度一致性
收稿日期:2004-04-14
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图 波段三通道接收机的组成示意图
相位一致性和幅度一致性是三通道接收机最主要的指标0根据雷达原理9在理想的振幅和差单脉冲系统中和信号与差信号之间的相位差不是0 就是 80 9因此和信号与差信号加到相位检波器去比相9相位检波器的输出电压U = U 0如果和信道与差信道接收机相位特性不一致9则产生附加相位 9则加到相位检波器的相位差不再是0 或 80 9而变为 或 80 9则相位检波器的输出误差电压变为
U = k U OOS ( )
引进一因子OOS 9使误差电压U 的数值降低9从而使测角灵敏度降低9因在系统设计中要求 5 9测角灵敏度最大可降低到OOS 5 =0.9960为了保证这一指标9本振单元把输入的高频本振信号一分为四9其中的一路作为幅度相位校准信号上变频器的本振9其余三路用于三个主通道的一本振；基准单元把鉴相信号分成三路9同时在每路上加0 ~ 80 的移相器9分别送给每路的鉴相器；在设计高频接收机时尽量保证三个通道的电路布局完全一样9并且选用电气性能基本一致的器件9对一些器件的相位指标进行反复测试和筛选0三路所用传输信号的电缆长度尽量一致9三路结构布局完全一致0同时利用调整鉴相器中的基准信号相位来调整三个通道间的固定相差0在调试各通道电路时9尽量使调试点完全一致0经过以上的设计9测试的三路相位差可完全满足总体的要求0马来酸酐
3.2幅度一致性设计
通道间的幅度差同样可引起测角灵敏度降低9因要求高频接收机工作的高频带宽达600MHZ 9实现三通道间的幅度平衡9首先要使单通道接收机带内有较高的平坦度0根据指标要求三路幅度不一致性小于 .5dB 0为了保证设计出来的三个通道满足此指标9每个通道的带内起伏需小于 dB 9三个通道幅频特性的变化趋势基本一致0为了避免在同一个频点一个通道的增益高点刚好对应另一个通道的增益低点9要求高频接收机的三个通道间的增益基本一致9中频接收机和视频接收机也基本保持三路增益相同0
3.3各通道间隔离的设计
因三路接收机同时工作9需要考虑一个通道对另一个通道的干扰和影响0在结构上高频接收机的三个通道分别被封闭在单独的屏蔽盒中9中频部分的每个通道也被单独隔开9这样大大的减弱了空间的辐射干扰0为尽量减少其电路间的互相串扰9在高频接收机的四功分器的输出端分别加有隔离器9使得功分器的输出端的隔离度大于35dB 9再加上高频接收机的混频器的隔离度也大于20dB 9所以各通道间的隔离可以大于55dB 0鉴相基准信号是另外一个互相串扰的途径9但因在每个通道的鉴相基准信号前加了隔离放大器9反向隔离大于60dB 9使得通过这个途径串扰也被大大减弱0缓冲块
通过以上的分析可知9三通道间的隔离度可大于55dB 0实际测试结果为通道间隔离最少也有60dB 0
3.4故障检测电路的实现
为了能使接收机的故障定位到每个单元电路9必须根据每个单元电路的特点和整个雷达系统测试故障的方法设计出切实可行的实施方案0由于是在中心机送故障检测信号时才进行检测9且有固定的故检信号9针对这样的特点9设计出两种故检方案9一种为检测低噪放的工作电流9通过设置比较器的门限9给出故障和正常的指示0另外一种利用故障检测模块检测信号幅度的大小9但要注意所产生的故障脉冲对主支路的影响9同时要设置合适的故障检测灵敏度转折点9不要使故障检测误触发0
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智慧农业控制系统4第4期陈为沛等
波段三通道接收机的设计
结束语
该接收机的灵敏度可达 1 d 以上9动态范围1 d 以上 各通道间隔离和故障检测 带宽等指标都达到要求 波段三通道跟踪接收机的高频部分如图2所示 中频接收机如图3所示
图2 波段三通道接收机的高频部分图3 波段三通道接收机中频接收机
波段三通道接收机系统研制开发工作基本完成9但在研制和调试中遇到不少问题9如何提高三通道幅相的一致性减小调试难度是它的核心问题 譬如进一步可采用单片集成技术9提高集成度9减少连接环节9这样不仅能减小系统的重量和体积9又能提高幅相一致性9为接收机的小型化打下基础
衷心感谢项目组同志的共同努力和各级领导的关心
参考文献,
1]
丁鹭飞9耿富录著.雷达原理 M ].西安电子科技大学出版社. 2]
丁鹭飞9张平著.雷达原理 M ].西安电子科技大学出版社. 3]
顾其铮等著.微波集成电路设计 M ].人民邮电出版社. ]高宝新等著.微波电路的计算机辅助设计 M ].清华大学出版社 .
上接第21页)
参考文献,
1]
Misiurewicz .Analysis of Recorded Helicopter Echo ].Proc .of RADAR 97 onferences 9
Edinburgh 91997, 9- 53. 2]
胶黏剂搅拌机Misiurewicz J 9Kulpa K 9 zekala Z .Analysis of radar echo fro a helicopter rotor hub .Microwaves and Radar J ].1998.MIKON 98.912th International onference on 9199893,2 -22;866-87 . 3]
Theagenis J .Abatzoglou 9Fullerton 9 alif .Helicopter Recognition Radar Processor P ].United States Patent 53769 . ]
汤子跃9王永良9蒋兴舟.悬停直升机检测问题研究 J ].现代雷达92 1),15-19. 5]
<；世界军用侦察手册>编辑部.世界军用侦察手册 M ]91992. 6]
杜兰9保铮9邢孟道.直升机雷波回波的分析与检测 J ].西安电子科技大学学报 自然科学版)92 393 5),57 -579. 7]
方前学9孙文峰9王首勇.基于直接Hough 变换的悬停直升机检测器性能分析 J ].空军雷达学院学报92 3917 ), -6. 8]孙文峰9张晨9王永良.悬停直升机的雷达探测技术 J ].电子学报92 293 6),896-899.8 2 年12月火控雷达技术第33
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