雷达原理 第二章 雷达发射机 雷达原理 教学课件.ppt

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1、第二章雷达发射机第一节雷达发射机的任务和基本组成雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现目标并确定目标的距离、方位、高度和速度等参数的。因此，雷达工作时要求发射一种特定的大功率无线电信号。发射机在雷达中就是起这一作用的，也就是说，它为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经馈线和收发开关由天线辐射出去。雷达发射机有单级振荡式和主振放大式两类。1.单级振荡式发射机2.主振放大式发射机二、主要技术指标根据雷达用途使用性能是雷达发射机电路设计、制作的依据。工作波段λ：s、c、x、Kaλ=10cm5cm3cm0．8cm船用雷达用10cm(s波

2、段)、3cm(x波段).λ或fs直接影响作用距离GA、σ、δ抗干扰(雨雪、海浪)性能精度tφ、分辨率τ、第二节雷达发射机的主要质量指标二、输出功率通常规定发射机送至天线输入端的功率为发射机的输出功率。有时为了测量方便，也可以规定在指定负载上（馈线上一定的电压驻波比）的功率为发射机的输出功率。Pav=Ptτ/Tr=Ptτfr第二节雷达发射机的主要质量指标二、输出功率发射机的输出功率直接影响雷达的威力和抗干扰能力。Pt↑→rmax↑电路、结构复杂，可靠性↓，造价↑磁控管可选？目前：Pt=几~几+KWPc=几~几+W3.脉冲宽度τ：射频振荡

3、持续的时间。（μs）τ↓→距离分辨率↑盲区↓测距精度↑τ↑→Pt·τ↑→rmax↑τ↑→Pt·τ↑→rmax↑：近量程窄τ高分辨率0.05～0.1μs远量程宽τ作用距离远0.5～1.2μs中量程中τ兼顾上述三者0.2～o.4μs4.脉冲重复频率F：每秒钟发射的次数（Hz）要保证最大量程的正常探测F↑→回波脉冲积累数个→rmax↑F=400~4000HzF随量程而变：近量程高F远量程低F中量程中F为何？3.脉冲宽度τ：射频振荡持续的时间。（μs）t↓→距离分辨率↑盲区↓测距精度↑τ↑→Pt·τ↑→rmax↑τ↑→Pt·τ↑→rmax↑：

4、近量程窄τ高分辨率0.05～0.1μs远量程宽τ作用距离远0.5～1.2μs中量程中τ兼顾上述三者0.2～o.4μs4.脉冲重复频率F：每秒钟发射的次数（Hz）要保证最大量程的正常探测F↑→回波脉冲积累数个→rmax↑F=400~4000HzF随量程而变：近量程高F远量程低F中量程中F为何？第二节雷达发射机的主要质量指标三、总效率发射机的总效率是指发射机的输出功率与它的输入总功率之比。因为发射机通常在整机中是最耗电和最需要冷却的部分，有高的总效率，不仅可以省电，而且对于减轻整机的体积重量也很有意义，对于主振放大式发射机，要提高总效率，

5、特别要注意改善输出级的效率。第二节雷达发射机的主要质量指标四、信号形式（调制形式）根据雷达体制的不同，可选用各种各样的信号形式，常用的几种信号形式列于表2-1-1。第二节雷达发射机的主要质量指标第二节雷达发射机的主要质量指标五、信号的稳定度或频谱纯度信号的稳定度是指信号的各项参数，例如信号的振幅、频率（或相位）、脉冲宽度及脉冲重复频率等是否随时间作不应有的变化。后面将会分析到，雷达信号的任何不稳定都会给雷达整机性能带来不利的影响。第二节雷达发射机的主要质量指标第二节雷达发射机的主要质量指标第三节单级振荡和主振放大式发射机一、单级振荡式

6、发射机采用单级振荡式发射机的常规脉冲雷达的典型方框图如图2-1-7所示。图中的单级振荡式发射机主要由预调器、调制器和振荡器等部分组成。在脉冲雷达中常用的调制器有刚性开关调制器、软性开关调制器和磁开关调制器三种。发射机中的振荡器，在米波一般采用超短波三极管，在分米波则可采用微波三极管或磁控管，而在厘米波雷达中则最常用多腔磁控管。振荡器产生大功率的高频振荡，它的振荡受调制脉冲控制，因而输出包络为矩形脉冲调制的高频振荡。发射机各级的波形如图2-1-8所示，图中τ为脉冲宽度，Tr为脉冲重复周期。由于只有一级射频振荡器，所以常称为单级振荡发射机

7、。第三节单级振荡和主振放大式发射机第三节单级振荡和主振放大式发射机第三节单级振荡和主振放大式发射机二、主振放大式发射机的特点（一）具有很高的频率稳定度（二）发射相位相参信号（三）适用于频率捷变雷达（四）能产生复杂波形2.4.2固态高功率模块2.43微波单片集成收发模块第五节脉冲调制器雷达发射机广泛采用脉冲调制方式，包括常规的简单矩形脉冲列调制到比较复杂的编码脉冲或脉冲串调制。脉冲调制器的任务就是要给发射机的射频各级提供合适的视频调制脉冲。第五节脉冲调制器第五节脉冲调制器第五节脉冲调制器第五节脉冲调制器第五节脉冲调制器第二章课后复习本课

8、程所讲内容1、雷达发射机的任务是什么？2、单级振荡式发射机主要由哪几部分组成？其特点是什么？3、主振放大式发射机有哪些特点？4、峰值功率p与平均功率p的关系是什么？雷达的工作比是什么？5、发射机的总体效率是如何定义？6、