电子对抗原理 2 雷达系统结构和工作原理.pptVIP

信道化接收机（续） 信道化接收机具有动态范围大、窄带性能好、测量精确、具有分选功能等优点，同时又克服了瞬时范围太小的弱点，在电子战系统中得到广泛应用，其主要不足是设备量太大。 一种经典的信道化接收机原理框图 N个门限比较器的输出送到频率编码器，由频率编码器对接收信号进行频率编码（频率编码代表频率）； 当只有某路信道有输出或相邻信道有输出时，则将该信号判为单信号；当不相邻信道有信号输出时，将该信号判为分集信号 雷达发射电磁波，通过接收目标反射的电磁波来探测目标的有无并测量其位置，雷达工作过程…… 。雷达完成该过程，需要什么样的结构组成，雷达系统结构又是如何随着技术进步和需求变化而变化的？ 请看雷达系统结构与工作原理 * 早期雷达都是双基地体制，发射的是连续波，发射天线（既发射机）和接收天线、接收机、显示器是分开放置的，以减弱发射机对接收机的干扰。T/R开关发明后，发射和接收共用一个天线，单基地雷达得到快速发展。20世纪70年代，随着雷达干扰技术的发展，双多基地体制雷达由于具有电子对抗方面的优势重新得到重视。 * 1935年2月26日，英国的Daventry试验：利用位于Daventry的BBC电台的短波发射机，用一部装在运输车上的接收机，探测到远处（约8英里）飞行的Heyford轰炸机 该系统发射天线和接收天线是分置的。 * 发射功率大时用开关，不太大时（如小于1KW）用环行器，接收机前端用限幅器避免发射机泄露造成接收机饱和。 * 数字波束理论上可以形成任意多波束，具体形成多少波束要根据系统需求确定。要保证形成的波束正常，需要接收通道一致，所以需要对接收通道进行校正，校正信号从空间辐射到各天线单元或耦合到各接收模块。 * 一个信号源提供时钟，另一个信号源提供测试信号 * 圆抛物面天线三维立体方向图 切面方向图 天线参数 方向图、主瓣宽度与副瓣电平 方向性系数 功率增益 有效口径与口径效率 极化 ： 水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆极化 输入阻抗；一般雷达、通信设备所用天线的输入阻抗为 驻波比（SWR） R为反射系数 天线带宽：天线增益比在中心频率时的天线增益下降3分贝范围内的频率范围 ，也有定义天线的驻波比不超过1.5的频率范围为天线的带宽 功率容量 互调是由天线本身的非线性造成的，互调可分为二阶、三阶和三阶以上互调，三阶互调影响最大 天线参数（续） 半波振子天线及其方向图 垂直八元阵方向图 八木天线 图2-11 八木天线示意图 具有结构轻巧、制作架设简单、经济适用等优点 喇叭天线 喇叭天线结构简单，调整使用方便，可以作为独立的天线，更多作为其它天线的馈源 平板型天线 基站天线应用最为普遍的是平板型天线 抛物面反射器天线 反射面天线由馈源与反射构成。馈源的主要作用是辐射，反射面的主要作用是形成期望的方向图。常用的反射面由导电良好的金属材料制成。反射面的形状可为平面或曲面。应用广泛的是各种抛物面天线。 馈源置于抛物面的焦点上，对着反射面，主要利用了抛物面的光学性质 卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一个双反射系统，它由三部分组成：主反射面，副反射面和馈源 主面为旋转抛物面，焦距为f，焦点为F 副面一般为双曲面，其虚焦点与F重合，实焦点Fp在主面顶点附近，双曲面上任一点到两焦点的距离差等于常数 使用卡塞格伦天线，馈源可以放在反射面的后面，从而避免了口径阻挡。同时，减小了传输线的长度 由于等效抛物面的焦距比普通抛物面的大，为长焦抛物面天线，所以其口径场比较均匀，可提高口径利用率 电子扫描天线 电子扫描方式主要分为3种：相位扫描、频率扫描和数字波束形成（DBF） 辐射单元按一定形式排成阵列，如果辐射单元在一条线上排列，称为线阵；如果在二维上排成阵列，称为面阵 相位扫描原理图 智能天线 频谱资源越来越紧张，采用时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）技术可提高频谱的利用率，但仍然无法满足人们对频谱资源的需求。 从空域来提高频谱利用率已成为需要，智能天线就是在此基础上提出来的一种新型天线系统。 DBF系统的基本原理图 天线单元阵列 接收模块 A/D变换器 数字波束形成器 稀布阵雷达 VHF波段 发射1个圆阵（25个窄带全向发射天线，每个10KHz带宽，共250KHz） 接收1个圆阵，48个全向接收天线，带宽250KHz RIAS* / SIAR** by Jaques Dorey (1986) – ? Space Frequency ? orthogonal coding 4 接收机 作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所需回波信号，使输出信号与干扰功率之比达到最大，并把所需信号放大到能把目标信息显示给操作员，或放大到便于信号