某連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射泄露的分析與設(shè)計(jì)

謝敏+連豪+王建強(qiáng)

【摘 要】發(fā)射泄漏是連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)的技術(shù)難點(diǎn)，本文對(duì)某連續(xù)波雷達(dá)的發(fā)射泄漏進(jìn)行了分析，提出了一種抑制發(fā)射泄露的方法，并進(jìn)行了試驗(yàn)、對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)波；發(fā)射泄露；中頻對(duì)消

【Abstract】Transmitting leakage is a technological difficulty of CW radar design， transmitting leakage of a CW radar is analyzed in this paper， a method to suppress transmitting leakage is proposed， and performs the test， analyzes the test data.

【Key words】Continuous-wave； Transmitting leakage； Intermediate frequency cancellation

0 引言

連續(xù)波雷達(dá)[1]按照發(fā)射信號(hào)的形式可以分為：非調(diào)制的點(diǎn)頻、多頻連續(xù)波雷達(dá)，調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)等，本文闡述的雷達(dá)采用點(diǎn)頻連續(xù)波體制。連續(xù)波雷達(dá)接收機(jī)除接收到目標(biāo)回波信號(hào)外，還包括發(fā)射泄露信號(hào)，連續(xù)波雷達(dá)的體制決定了雷達(dá)發(fā)射信號(hào)對(duì)接收通道的發(fā)射泄露比較嚴(yán)重，發(fā)射泄露主要影響目標(biāo)的檢測(cè)。如何有效的將發(fā)射泄漏信號(hào)抑制到足夠低的程度是連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)所必須解決的問(wèn)題。

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

某連續(xù)波雷達(dá)由1個(gè)發(fā)射單元、3個(gè)接收單元等組成。雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射天線發(fā)射電磁波，3個(gè)接收天線分別接收目標(biāo)回波。

每個(gè)接收通道[2]由LAN（低噪聲放大器）、混頻器、對(duì)消器、AGC（自動(dòng)增益控制）和中頻放大器等組成，圖1為該雷達(dá)接收通道的原理框圖。

1.2 系統(tǒng)參數(shù)

某點(diǎn)頻連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射功率為50dBm，收發(fā)空間隔離約為85dB，接收機(jī)輸出端的飽和電平約為9dBm，整個(gè)接收通道的增益為73dBm，自動(dòng)增益控制的增益控制范圍為0～60dB。

2 對(duì)消技術(shù)的分析

信號(hào)之間的對(duì)消[3]使用對(duì)消器便可以達(dá)到，對(duì)消時(shí)要盡量減小兩路對(duì)消信號(hào)之間幅度差，盡量保證兩路對(duì)消信號(hào)相位相反。

若泄露信號(hào)為v1，對(duì)消信號(hào)v2，泄露信號(hào)與對(duì)消信號(hào)偏離相位相反方向的角度值θ。

發(fā)射天線通過(guò)空間隔離向接收機(jī)泄露的發(fā)射泄露功率為50dBm-85dB=-35dBm；接收機(jī)飽和輸出為9dBm，接收機(jī)增益為73dBm，則可以得到使接收機(jī)飽和的最小泄露輸入為9dBm-73dBm=-64dBm；則要使發(fā)射泄露信號(hào)不堵塞接收通道，要求中頻對(duì)消達(dá)到-35dBm-{-64dBm}=29dB，根據(jù)理論計(jì)算，可以看出中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。

3 實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：在空曠的地方進(jìn)行，以減小環(huán)境對(duì)雷達(dá)的影響；

實(shí)驗(yàn)儀器：采用頻譜分析儀測(cè)量數(shù)據(jù)；

實(shí)驗(yàn)條件：接收機(jī)關(guān)閉對(duì)消支路，設(shè)置AGC使接收機(jī)不飽和，測(cè)量雷達(dá)在不同俯仰掃描角時(shí)的最大泄露信號(hào)。

由表1可得，接收機(jī)1前端最大輸入泄露信號(hào)為-34.54dBm，則要使發(fā)射泄露信號(hào)不堵塞接收通道1，要求中頻對(duì)消達(dá)到-34.54dBm-{-64dBm}=29.46dB，由前文可知理論計(jì)算的中頻對(duì)消量可以達(dá)到30dB，可以看出中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。

接收機(jī)2前端最大輸入泄露信號(hào)為-60.88dBm，則要使發(fā)射泄露信號(hào)不堵塞接收通道2，要求中頻對(duì)消達(dá)到-60.88dBm-{-64dBm}=3.12dB，由前文可知理論計(jì)算的中頻對(duì)消量可以達(dá)到30dB，可以看出中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。接收機(jī)3前端最大輸入泄露信號(hào)為-52.49dBm，則要使發(fā)射泄露信號(hào)不堵塞接收通道3，要求中頻對(duì)消達(dá)到-52.49dBm-{-64dBm}=11.51dB，由前文可知理論計(jì)算的中頻對(duì)消量可以達(dá)到30dB，可以看出中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文闡述的雷達(dá)采用點(diǎn)頻連續(xù)波體制，連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射信號(hào)對(duì)接收通道的發(fā)射泄漏一直是影響目標(biāo)檢測(cè)的主要因素之一，因此，發(fā)射泄露必須進(jìn)行有效抑制。本文采取了中頻對(duì)消對(duì)發(fā)射泄露進(jìn)行了有效的抑制。從理論計(jì)算方面，中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的驗(yàn)證，中頻對(duì)消的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賈興泉.連續(xù)波雷達(dá)數(shù)據(jù)處理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.

[2]丁鷺飛，耿富錄.雷達(dá)原理[M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.

[3]鄒震，楊曄.雷達(dá)干擾機(jī)射頻對(duì)消技術(shù)[J].艦船電子對(duì)抗，2010（6）：39-42.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]