电子对抗原理2雷达系统结构和工作原理.pptxVIP

无线电频率资源

雷达波段习惯称法P波段：1GHz，HF、VHF、UHF现A/B波段L波段：1GHz~2GHz现C/D波段S波段：2GHz~4GHz 现E/F波段C波段：4GHz~8GHz 现G/H波段X波段：8GHz~12GHz 现I/J波段Ku波段：12GHz~18GHzK波段：18GHz~27GHzKa波段：27GHz~40GHz，8mmV波段：40GHz~75GHzW波段：75GHz~110GHz，3mm毫米波：110GHz~300GHzTHz：300GHz~1THz

大气吸收与频率的关系

大气天顶衰减与地面水汽密度的关系

f＝23.75GHz斜路径大气衰减

发射电磁波目标反射电磁波脉冲

雷达系统

结构与工作原理雷达系统结构和基本工作原理01频率综合器02发射机03天线04接收机05信号处理机06雷达终端07监控设备08

采用环行器雷达（主振放大式发射机）结构图3发射天线、接收天线分置结构图1采用T/R开关雷达（磁控管发射机）结构图21雷达系统结构和基本工作原理

Daventry试验示意图波束方位30゜，俯仰10゜，波长49m

采用T/R开关雷达

T/R开关快速转换开关，保护接收机免受发射机泄漏能量的损坏发射时，大部分能量传输到天线，通过TR1和TR2的小部分泄漏能量被假负载吸收接收时，微弱信号通过TR1和TR2传输到接收机TR为宽带接收机保护放电管

雷达显示器A型和A/R型PPI型

一种典型的雷达系统原理框图

为雷达系统提供各种定时信号和相参频率信号010203为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号是雷达系统实现接收与发射相参的关键2频率综合器

频率源分类自激振荡源晶体振荡器、腔体振荡器介质振荡器、压控振荡器等合成频率源直接模拟式：对基准频率进行各种各样的加减乘除间接模拟式：利用模拟锁相环锁定VCO来实现频率合成直接数字式：使用数字技术完成频率和波形的合成间接数字式：由数字锁相环构成，包含数字分频器和数字鉴相器

模拟合成法：用振荡器（如VCO）和锁相环（PLL）等器件实现。生成信号的杂波成分多，频谱纯度低，频率分辨率与频率转换时间的矛盾始终难以解决；数字合成法：具有频率转换时间短、频率分辨率和相位分辨率高、体积小等优点。

间接模拟合成法用振荡器（如VCO）和锁相环（PLL）等器件实现

01存储器＋D/A产生一定波形信号DDS产生一定波形信号DDS结构02数字合成法

DDS加锁相环

DDS加锁相环和倍频器

频综主要指标频综主要指标有：标称频率、频率精度、频率范围、输出信号带宽、频率间隔、频率捷变时间、频率稳定度、相位噪声、杂散、输出功率和波形种类等标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值频率精度：频综输出频率在室温（25°C）下相对于标称频率的偏差频率范围：频综输出信号频率的范围频率分辨率频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率所需要的时间，该时间越短，频综的跳频速度越快

杂散：频综输出信号中包含不需要的非规则的随机的频率分量，单位为dBc频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对于25°C测量值的最大允许频率偏差，一般表示成相对值，频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度相位噪声：表示振荡器频谱纯度的性能参数，通常定义为载波发生某一频率偏移时在1Hz带宽内的相对于载波的单边带功率密度，单位为dBc/Hz输出信号带宽指频综输出信号的3dB频域宽度谐波：单位为dBc

振荡器的输出频谱

相位噪声和杂散频域测试结果

相位噪声影响示意

锁相环相位噪声的计算N为倍频系数，为基准信号的相位噪声，为锁相环路对输出信号的附加噪声

天线是一个导波和辐射波的换能器。在发射时，天线把发射机送来的高频电流变换成辐射波并将辐射能量集中到所要求方向的赋形波束内。在接收时，天线接收回波信号中所含能量，把它转变为高频电流输送给接收机。3天线

圆抛物面天线三维立体方向图

切面方向图

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天线参数

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