14-机载雷达发射机技术.ppt

机载雷达发射机技术 机载雷达发射机技术 王金达 一、概述 1.?所谓机载雷达，就是把雷达搬上飞机，利用电磁波对目标进行探测和定位的设备。 2.?为什么要搞机载雷达，由于飞行器性能的改进，低空超低空入侵已成为突破对方防御的手段。如何解决低空防御问题已成为世界各国当务之急。 雷达视距由于受到地球曲率的影响，可由下式表示：R（km）= 式中H为雷达天线高度。若H1=50米，雷达视距为28公里；若H2=10000米，雷达视距为400公里；正如图1所示，雷达天线架设得越高，看得就越远，这就是搞机载警戒雷达的理由。另外雷达上了飞机后也增强了生存能力和灵活性。 3. 雷达上飞机后带来的问题 （1）从上往下看(俯视)必须解决的地杂波干扰问题。 （2）雷达本身在运动，使得杂波频谱展宽问题。 通常用MTI技术对上述的问题难以解决，要采用PD体制，在频域上提取回波频谱的单根谱线来检测目标。 为使机载雷达具有良好的反地物杂波性能，在技术上要解决三项难题。(三高技术) 典型的机载雷达回波频谱如图二所示。 三高技术 （1）极低副瓣天线 （2）超高稳定信号产生和放大 （3）先进的数字信号处理技术。 简要说明： (1) 付瓣杂波大小与天线付瓣电平有直接关系付瓣杂波频谱占据范围与雷达地速VR有关， fcmax =2VR/ λ 。fcmax付瓣杂波最大范围，λ雷达工作波长。 (2)? PD体制要求高频信号相当稳定，指短期稳定度不是长期稳定度，指雷达回波来回时间内或信号积累时间内的变化，最严格的稳定度要求主波束杂波不产生寄生调制边带。 (3)? 数字信号处理技术关键是A/D变换，速度快，精度高，A/D变换位数高，才能满足宽的信号动态范围。 机载雷达用途，广泛应用于搜索与跟踪、武器制导，空中警戒、空中侦察、搜潜反潜、地图测绘、地形回避以及导航、敌我认别、自动着陆，雷雨显示等。按上述功能可将机载雷达分为：火控雷达、预警雷达、导航雷达、侦察雷达和气象雷达等。 我所研制的机载雷达分类： 我所研制的1471、1491、1492、1473、1493、04-77等雷达属于机载火控雷达。 我所为无人侦察机研制的：04-80、04-86雷达属于机载侦察雷达。 我所研制的L波段有源相控阵1488、04-68雷达属于机载预警雷达。 我所研制的1479装备在直九直升机是反潜直升机雷达。 1491雷达发射机（正面） 1473雷达发射机（正面） 1479雷达发射机（正面） 1479雷达发射机（侧面） 1493雷达发射机（正在调试） 二、机载雷达对发射机的要求以下主要指机载火控雷达发射机 机载雷达采用PD体制，所以也称PD雷达，PD雷达利用运动目标的多卜勒频移从地物杂波背景中检测出有用信号，不仅能测出目标距离，还可以测定目标的速度。PD雷达的特点是对脉冲串回波频谱的单根谱线进行多卜勒滤波。为了避免速度模糊采用高脉冲重复频率。要求高稳定的输出射频脉冲信号，它必须采用主振放大式发射机。 1. 要求发射机具有高的频谱纯度 频谱纯度是衡量PD雷达发射机的重要指标之一。信号的频谱纯度是指主谱线幅度与不应有的边带谱线(简称噪声边带)幅度的比例关系而言的。通常用离载频fm处每单位带宽中噪声功率比载波功率低多少分贝来衡量。设雷达收到的主瓣杂波功率为C，在所要求的某个多普勒频率（即fm）上它的噪声边带比主谱线低M分贝，则认为不致产生假目标，此时的噪声边带功率必须比接收机热噪声功率 N小ks倍（ks安全系数）见图3所示。 因此有 ，若要求C/N=70dB，而安全系数ks=-10dB，则M=-80dB。对PD发射机的噪声边带来说，这是一个典型的要求值，它对载波幅度调制和相位调制以及脉宽调制有严格的限制。 允许载波幅度调制： ； 允许载波相位调制： ； 允许脉宽调制： 。 脉冲压缩雷达不论信号时域或频域所产生的寄生调制，会在主回波两侧出现成对虚假回波。见图4所示。典型值的虚假回波比主回波要小40 dB，所以对这种寄生调制所引起的相位和幅度变化要有如下限制： 故相位偏离小于10，振幅变化小于2%。 动目标显示雷达由于相邻脉冲之间相位和幅度的不稳定对固定目标回波的对消受到影响，所以动目标显示雷达的改善因子I对发射脉冲相位△φ和幅度变化要有如下限制： 对相位 I=20log（1/ △φ ）；