對消技術在連續波雷達中的應用研究

謝敏　王建強　連豪

【摘 要】連續波雷達存在嚴重的發射直波泄露信號，給其廣泛應用設置了技術瓶頸。本文介紹了對消技術，并就對消技術在連續波雷達中的應用進行了理論研究，以此解決連續波雷達的發射直波泄露問題。

【關鍵詞】連續逼雷達；直波泄露；對消技術

Applied Research of Cancellation Technique in Continuous-Wave Radar

XIE Min WANG Jian-qiang LIAN Hao

（Xian Electronic Engineering Research Institute， Xian Shaanxi 710100， China）

【Abstract】A technological bottleneck for wide application of CW radar is set because it has serious leakage of transmitting direct wave signal. The cancellation technique is introduced in this paper， and applied academic research of cancellation technique in CW radar is performed， the paper uses this to solve the problem of CW radar transmitting direct wave signal leakage.

【Key words】CW radar； Direct wave leakage； Cancellation technique

0 引言

連續波雷達[1]由于測量精度高、結構簡單、體積小、低功耗和低成本等優點，在戰場偵察，靶場測量等領域得到廣泛的應用。但由于連續波雷達發和收同時進行，發射機不間斷的向外輻射電磁波，接收機除接收到目標回波外，還會接收到發射機的發射信號，這就是所謂的連續波發射直波泄露。強的發射直波泄漏不僅會阻塞接收機，而且還會產生虛假目標，因此，如何有效的抑制發射直波泄露在連續波雷達領域具有十分重要的意義。本文采用接收通道對消技術來抑制發射直波泄露，進行了分析和理論計算。

1 對消原理

信號之間的對消[2]指兩個信號的矢量疊加，可通過二合一的合路器充當對消模塊來實現。

若到達對消模塊輸入端的泄露信號為：

對消模塊輸入端的對消信號為：

那么對消模塊輸出端的信號為：

公式（3）中：

由公式（4）可以看出，對消后信號的幅度不僅和泄露信號與對消信號的幅度有關，而且和泄露信號與對消信號的相位差有關。

由公式（7）可以得出，當泄露信號與對消信號的幅度相等時，對消后信號的幅度最小。

由上述的理論推導可以得出，當對消信號與泄露信號幅度相同，相位相反時對消后信號的幅度才會最小。

2 接收通道對消技術

接收通道對消技術[3]就是構建一路與發射直波泄露信號幅度相同、相位相反的信號，然后與接收機接收到的信號相互疊加，從而抑制發射直波泄露的技術。

2.1 系統構成

本文針對某點頻連續波雷達，在接收通道內設計有射頻對消支路和中頻對消支路，其結構原理圖如圖1所示：

雷達工作之前，關閉射頻與中頻對消信號，雷達工作時，直接檢測出發射直波泄露信號的幅相值并發送給控制模塊，然后雷達關閉發射，并開啟射頻對消信號，由控制模塊調整射頻對消信號的幅度和相位，直至雷達系統測量射頻對消信號的幅度與發射直播泄露信號的幅度相等，相位相反。固化射頻對消信號幅度和相位調整值，開啟發射和射頻對消信號，便完成了射頻對消功能。

完成射頻對消后，直接檢測出射頻對消后信號的幅相值并發送給控制模塊，然后雷達關閉發射和射頻對消信號，并開啟中頻對消信號，由控制模塊調整中頻對消信號的幅度和相位，直至雷達系統測量中頻對消信號的幅度與射頻對消后信號的幅度相等，相位相反。固化中頻對消信號幅度和相位調整值，開啟發射和射頻、中頻對消信號，便完成了中頻對消功能。

2.2 理論分析

對銷量定義為：

其中P為對消后信號的能量，P0為發射直波泄露信號能量。

由公式（8）可以得到：

某點頻連續波雷達的情況如下：

1）泄露電平：-35dBm；

2）接收通道增益：73dB；

3）接收通道最大飽和輸出：10dBm。

為了使接收機不飽和，那么要求整個接收通道的對銷量N總<10+35-73=-28dB，而射頻和中頻對消總的對銷量可以達到-56.64dB，完全可以滿足接收機不飽和的要求。

3 結束語

發射直波泄露是連續波雷達設計的技術難點之一，本文針對某點頻連續波雷達，在接收通道內設計有對銷量達到-28.32dB的射頻對消支路和中頻對消支路，并進行了理論分析，證明該設計從理論上完全滿足該連續波雷達抑制發射直波泄露的要求。

【參考文獻】

[1]賈興泉.連續波雷達數據處理[M].北京：國防工業出版社，2005.

[2]鄒震，楊曄.雷達干擾機射頻對消技術[J].艦船電子對抗，2010（6）：39-42.

[3]馮健康，黃根全，謝敏.連續波雷達直波泄露抑制技術研究[J].火控雷達技術，2015，44（2）：9-12.

[責任編輯：王楠]