雷达对抗技术-第2章-补充1.docVIP

一、 接收机中的变频干扰 雷达回波信号通过接收系统时所产生的各类变频干扰，是影响接收系统性能的一个重要因素。因而在设计接收系统时，必须充分考虑这一因素的影响。下面我们由混频单元中产生的变频干扰出发，来分析各种变频干扰的产生原因及其抑制方法。 实际上，作用到混频器上的信号无非是本振信号、有用信号、干扰信号和噪声四种。它们之间的任意两种或多种信号都有可能互相组合而产生干扰频率，不同原因产生的变频干扰在接收机中有特定的名称，图1为变频干扰的分类及其产生原因示意图。 组合频率干扰 组合频率干扰又称为混频器干扰哨声，是由于混频器不满足时变参量线性电路的条件而产生的。这时，信号本身的谐波不可忽略，其产生干扰的条件是 (2-1) 其中为本振信号频率，为有用信号频率，为中频信号载频，为落在中频信号通带内的频率值，通常，而且，因此式(2-1)可以改写为 (2-2) 上式表明，当信号频率与中频频率满足一定的关系时，就会产生干扰哨声，若和取不同的整数值，则可能产生干扰哨声的频率就会有无限多个。但实际上，接收机的工作频段总是有一定宽度，能够进入到接收机的信号频率是有限制的。另外，组合频率分量的振幅总是随着的增加而迅速地减小，因而只有对应于和值较小的信号才会产生明显的干扰哨声。 由此可见，减少干扰哨声的方法是合理地选择中频频率，将产生强干扰哨声的频率移到接收机通带以外，其次是限制信号的本振电压不宜过大。 寄生通道干扰 如果混频器前的高频放大器存在非线性失真，则当频率为的干扰信号通过放大器时，产生了的各次谐波，它们与本振信号的各次谐波差拍，如满足 (2-3) 则该干扰信号将通过接收机，称这种干扰为寄生通道干扰（或称组合副波道干扰）。引起寄生通道干扰的信号可能是雷达回波信号中固有的，也可能是在高频放大电路中产生的。将式(2-3)改写为 (2-4) 上式表明，寄生通道干扰频率总是对称地分布在与间隔为的两侧，图2给出了时干扰频率的分布情况。 由图可见，当本振频率一定时，混频电路就能为频率等于图中所示任一数值的干扰信号提供寄生通道，将它变换到中频。同组合频率干扰一样，只有对应和值较小的信号才会产生较强的干扰。 在寄生通道干扰中，有两种干扰信号我们要重点分析，一是，时，，称为中频干扰，另一种是时，，称为镜频干扰。对于中频干扰，混频电路实际上是起到中频放大电路的作用，因而它具有比有用信号更强的传输能力；对于镜频干扰，它具有与有用信号相同的变换能力。这两种干扰信号一旦加到混频器的输入端，就无法将其削弱或抑制。减小中频和镜频干扰的主要方法是提高混频前各级电路的选择性，同时合理地选择中频，使这两种干扰信号落到接收机通带外。 交叉调制（交调）干扰 交调干扰是由混频器或接收系统中各级电路的非线性特性造成的。为了分析的方便，我们以高频放大器为例来分析交调干扰。高频放大器的传输特性可以用三阶麦克劳林展开式表示为 (2-5) 若加到高频放大器的回波信号中包含有用信号和一系列干扰信号（i=1，…n），即 (2-6) 将式(2-6)代入式(2-5)得 (2-7) 由式(2-7)可以看出: a) 大量干扰信号可利用接收机的选择性滤除； b) 干扰信号之间相互作用产生的互相调制干扰，简称为互调干扰，其大小与a2、a3大小有关，与信号无关； c) 第三种是干扰信号调制了有用信号，从而改变了有用信号的频谱成分，这部分我们称为交叉调制。很明显，它不能用后面的滤波器滤掉。 假定除了有用信号的线性分量和交叉调制干扰以外的其它频率成份都能被接收机滤波器滤除，则输出信号 (2-8) 这里可以表示为 (2-9) 其中和分别为干扰信号的幅度和相位调制信息，为干扰信号角频率，为干扰信号振幅，将式(2-9)代入式(2-8)得 (2-10) 把上式中不能通过滤波器的项去掉，最终可得高频放大器的输出为 (2-11) 这是我们用三阶麦克劳林展开式来描述高频放大器的传输特性时得到的交调干扰结果，当用更高阶数的展开式来描述放大器的传输特性时，还会产生其它的交调干扰，但由于展开式中的高次项系数非常小，因而完全可以忽略。 可以看出，交调干扰仅与干扰信号的幅度有关，而与其频率无关，当干扰信号是调幅信号时，其调制包络将转移到回波中频信号的振幅中去，因而是一种危害性更大的干扰。减小交调干扰的方法是尽量提高接收系统的选择性。 互相调制（互调）干扰 互调干扰在上面对交调干扰的分析中已经谈到过