李海峰 張書君
(海軍駐北京地區某軍事代表室,北京 100016)
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對雷達接收機的互調干擾探究
李海峰 張書君
(海軍駐北京地區某軍事代表室,北京 100016)
摘 要:本文首先對雷達接收機最初的使用方向以及現階段發展情況展開探討,整理一些信號接收的技術方法。其次重點介紹接收機的模塊組成與功能實現原理,幫助讀者明確互調干擾出現的原因。最后針對互調信號產生機理以及干擾的防治方法進行分析探討,幫助更高效地完成接收機干擾防御效率,為設備使用階段提供更高效穩定的技術保障,將其應用在系統設計中,也能夠避免不合理因素產生。
關鍵詞:雷達接收機;互調干擾;互調信號
雷達接收機在使用期間,能夠將反饋信號搜集整理,并通過運算分析,得出所監測區域內是否存在可疑的物體,雷達接收機最初是用來觀測的,信號傳輸方式中受電磁波干擾影響嚴重,并不利于對監測位置的判斷,這樣的環境下所開展的雷達監控任務也會受到影響。最初雷達技術是應用在軍事領域的,但隨著技術不斷地發展,已經在更多的民用領域中得到了應用,并且取得很好的效果,例如,汽車的導航功能、氣象局進行天氣預測等,都廣泛應用到了雷達技術,并且取得了很好的成果。在技術方面,也有很大的進步,能夠實現同時進行多個區域的監管控制,所反映的信息更全面。
通過應用數字化技術,監測區域內的情況可以顯示到液晶屏幕中,這樣才能夠更高效地實現現場調控,避免對最終的調節結果造成影響,利用雷達來檢驗測速時,需要將信號傳輸時間控制在合理范圍內,這樣才能根據得到的數據信息,判斷出準確的結果,數字接收機在體積上有明顯的變化,相比傳統設備縮小了很多,這也使設計人員明確了雷達接收機的發展理念,高效、便捷、可控制性強。對信號接收部分進行簡化,有助于雷達設備運行期間的參數檢驗,觀察是否能夠達到使用的需求標準,采用集成技術進行供電,與傳統的技術進行比較,更高效便捷,在信號傳輸過程中不會受到干擾電流的影響,并且使用效率也有明顯的提升。應用的技術中數字轉化器是比較新穎的,投入使用后的效率也很高。
為了滿足現代社會人們日益增長的需要,雷達理論和雷達技術也得到了很大推動。探討發展歷史對明確未來的技術完善體系有很大幫助,雖然接收機只是雷達系統中的一部分,但所發揮的作用卻是最重要的。接下來還會對該模塊功能實現原理進行探討。
組成系統的零件中,信號感應裝置是最先運行的,系統通過發出感應射線,在傳遞過程中遇到物體會出現折射,并將這種反應反饋到接收器中,信道是信號傳輸不可缺少的部分,將所得到的信息傳輸到總控制系統中,實現最終的信號感應傳輸。雷達監測區域內所接受到的信號經過分析運算,會呈現在液晶屏幕上,技術人員觀察屏幕的畫面情況便能了解到現場情況。不同物質的光譜及熱感都存在很大的差異,這也是畫面呈現的原理。雷達的監管區域內,通信信號接收與發生基站也會產生一些電磁波,信號接收機運轉時會將其一并傳輸,此時,會應用到濾波器對干擾電磁波進行處理,確保最終使用中的信號不受到干擾影響。開關是用來導通系統供電電源的,對開關部分也要做好電磁干擾處理,以免在觸發后所產生的電磁會影響到周邊的其他控制裝置。開關導通后系統開始運行,此時信號發生裝置會向控制發生磁波,是不間斷的。接收機的感應裝置也會隨之導通,并且不間斷地接收信號,這一過程中發現任何的物體出現在監測區域內都能被發現,并及時采取解決措施,對接下來的監測區域管理調整有很大幫助。目前已經能夠實現模擬信號傳輸,使用過程中如果需要對監測的范圍以及區域進行調整,在系統中輸入頻率便可以完成,這樣節省了大量的信號分析時間,并且模擬信號傳輸過程中也更穩定,不易受到其他通信基站的影響。如果需要對區域進行調整,也要重點針對抗干擾性能進行調整,在額定的運行范圍內,雷達接收機可以高效完成信號捕捉任務。
當雷達接收機的接收端同時接收到了兩個或兩個以上的可以互調的信號,借助雷達接收機的非線性放大電路,互調信號之間就產生互調干擾效應。這些互調干擾信號很多是隨機的,不過信號是矢量,其理論上在各個方向上都會存在分量,因此只要這些隨機產生的干擾信號在有用信號的方向是有分量,那么就會改變有用信號的幅度,導致信號失真。互調信號在運行使用中更注重對現場穩定性的控制,發生與接收裝置經過了加密處理,所傳輸的信號不會出現誤差。互調信號系統中同時運行多個發生裝置,在這樣的環境下,干擾產生的幾率也會增大,因此,在探討產生機理時,首先要明確的是現場存在干擾因素,并通過固定的公式來計算傳播信號電流的最佳強度,這樣在使用階段才可以通過控制系統宏觀調控來實現各個模塊之間的配合,減少系統運行使用出現的電能損耗與傳輸誤差。互調信號產生是在系統導通的前提下,由至少兩個信號發生與接收裝置參與進行的區域監控,雷達接收機所捕捉到的信號。信號的傳輸范圍接近,在系統中如果傳輸信道間隔比較近,電流干擾容易出現,但現階段的技術方法已經能夠解決,并且不會造成信號傳輸的時間誤差。技術人員在對這一過程進行模擬時,首先會考慮現場是否存在影響運行安全性的問題,并將互調信號依次定位,使用代號的形式引入到計算公式中。對計算結果進行檢驗時,也可以采用這種方法來進行,與額定參數進行比較,這樣可以準確判斷電磁波是否存在干擾,并加強對現場的調節控制,來達到使用需求標準。
1. 雷達接收器的有關電路對互調干擾信號實施屏蔽
通過電路設計優化來實現抗干擾目標是十分有效的,在接線過程中導線之間的間隔距離要達到規定的安全標準,這樣才不會影響使用安全,電流在傳輸時,是帶有一定輻射的,也就是常說的電磁干擾,這種輻射如果不經過處理,對信號的影響十分嚴重。設計電路要考慮節省與高效雙重標準,從互調信號干擾的產生階段進行分析,重點調控使用穩定性,同時在電路中還要具有保護裝置,能夠同時實現多項信號接收任務。線路采用集成技術來實現功能,體積明顯縮小,線路使用時集成板的材料絕緣性十分穩定,解決了電磁干擾問題,對干擾防治也有很大幫助。在這樣的運行環境中,雷達系統可以快速完成工作任務,并且監管區域信息反饋傳輸速率也是十分明顯的。采用電路來對干擾進行屏蔽,需要在系統中設置回路,這樣干擾電流產生后可以得到釋放,不會影響到最終的信號傳輸精準度。
2. 濾波器對互調干擾信號實施過濾
濾波器的功能是對信號在特定頻率或頻段內的頻率分量做加重或衰減處理(保持有用頻帶、抑制無用頻帶)。濾波的要求是不改變(或同等改變)有用頻帶的幅度特性和相位特性。通常把能夠通過的信號頻率范圍定義為通帶,而把受阻或衰減的信號頻率范圍稱為阻帶,通帶和阻帶的界限頻率稱為截止頻率。通常濾波器分為:低通濾波器電路(LPF),高通濾波器電路(HPF),帶通濾波器電路(BPF),帶阻濾波器電路(BEF),全通濾波器電路(APF)五種,處于通帶中的信號波會被無條件放行,也不會改變波的特性,而處于阻帶內的波將被過濾掉。這就是說,如果選擇高通濾波器電路(HPF),那么低頻的干擾信號就會被濾波器自動衰減掉。我們對高通濾波器電路進行設定,設定讓高頻有用信號通過的最低頻率,那么比這個頻率高的信號就會順利通過,比其低的信號就會衰減掉,那么通過濾波器的信號都是雷達接收器需要的高通濾波。不過由于互調干擾信號的頻率也會存在高頻情況,因此通過高通濾波器電路(HPF)并不能完全地過濾掉互調干擾。不過對于雷達接收器,互調干擾影響的不僅是接受器,雷達設備的很多電路都會受到互調干擾信號的影響,那么實際中,這些對互調信號敏感的信號放大電路就會安裝信號屏蔽設備,完全地將所有信號都拒之門外,那么這些電路就不會受到互調信號的干擾,此外,由于有用信號對這些電路沒有作用,這樣的電磁信號屏蔽并不會帶來任何的不妥。
加強雷達信號接收機的互調干擾設計對提升設備使用性能起到了促進作用,雖然這一目標已經得到高度重視,但在落實使用過程中,仍然存在一些影響穩定性的因素,技術人員要不斷地探討干擾解決方案,從實際情況出發,重點提升雷達接收機的信號傳輸可靠性,并減少信號分析運算所用的時間,鎖定監測區域的頻率后,避免人為原因導致的誤差變化,為我國雷達技術發展打下穩定基礎。
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