雷达原理雷达接收机PPT课件

G2 管平均功率
E0 Eg
2
id frts 60035 80 600 0.15 10 6 432W
本章题纲
1.雷达接收机的组成和主要质量指标 2.接收机的噪声系数和灵敏度 3.雷达接收机的高频部分 4.接收机的动态范围和增益控制 5.自动频率控制（AFC） 6.滤波与接收机带宽
上次课作业
2、在什么情况下选用主振放大式发射机？在什么情 况下选用单级振荡式发射机？ 解： 对发射信号的频率、相位和谱纯度任一参数有较高要 求的情况下选用主振放大式发射机，3 参数均无较高 要求的情况下选用单级振荡式发射机。
上次课作业
3、用带宽为 10Hz 的测试设备测得某发射机在距主 频 1KHz 处的分布型寄生输出功率为 10μ W，信号 功率为 100mW，求该发射机在距主频 1KHz 处的频 谱纯度。
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雷达接收机的组成 （一）关于低噪声放大器
低噪声放大器(Low Noise Amplifier，简称LNA)是射频接 收机前端的主要部分。 它主要有以下几个特点： 1、处于接收机的前端就要求它的噪声系数越小越好。 为了抑制后面几级噪声对系统的影响，还要求有一定的 增益，为了不使后级器件过载，产生非线性失真它的增 益又不能太大。在此放大器在工作频段内应该是绝对稳 定的。
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雷达接收机的组成
2、它所接收的信号都很微弱，所以放大器必定是一个 小信号放大器。另外由于受传输路径的影响，信号强弱 又是变化的，在接收信号的同时又有可能伴随着许多强 干扰信号混入，因此要求放大器要有足够的线性范围， 而且最好是增益可调。 3、低噪声放大器一般是通过传输线直接和天线或天线 滤波器相连，放大器的输入端必须和他们有很好的匹配， 以达到功率的最大传输或最小的噪声系数。
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雷达接收机的组成和主要质量指标 一、雷达接收机的组成 二、雷达接收机的主要质量指标
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雷达接收机的组成
雷达接收机任务：不失真的放大所需的微弱信号，抑制 不需要的其他信号（噪声、干扰等）。其任务是从噪声 背景中提取目标回波信息。
一、 超外差式雷达接收机的组成 主要组成部分是:
按照雷达接收机中回波信号的频率变换过程，可以将超外差 式雷达接收机划分为高频、中频和视频三部分。
第三章 雷达接收机
1
上次课作业
1、某雷达发射机峰值功率为 800KW，矩形脉冲宽度为 3μ s， 脉冲重复频率为 1000Hz，求该发射机的平均功率和工作比？ 解：
重复周期： Tr

1 1000
1ms ，
平均功率： Pav
8 105
3 1000

2400W
工作比：
D 3 0.003 1000
高频部分指接收机的微波电路，又称雷达接收机的高端，包 括接收机保护电路、低噪声高频放大器、混频器和本机振荡器。
中频部分指中频放大器、匹配滤波器、检波器。 视频部分为视频放大器等信号频率为视频的电路。第二混频 器及相关电路包含在中频放大器中。
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雷达接收机的组成
高频输入
接收机 保护器
低噪声高 频放大器
解：
L1KHz 10 lg 10 50dBc
100000 10
上次课作业
4、画出 p6 图 1.5 中同步器、调制器、发射机高放、 接收机高放和混频、中放输出信号的基本波形和时间 关系。
上次课作业
5、某放大链末级速调管采用调制阳极脉冲调制器，已知E0=120KV， Eg=70V，C0=100pF，充放电电流I=80A，试画出a,b,c 三点的电压 波形及电容C0 的充电电流ic 波形与时间关系图。若重频为600Hz， 求G1、G2 的平均功率和调制脉冲的上升时间、下降时间。
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雷达接收机的组成
2.中频部分及 AGC：
匹配滤波：(S/N) omax AGC（自动增益控制）：是一种反馈技术, 用来自 动调整接收机的增益, 以便在雷达系统跟踪环路中 保持适当的增益范围。 3.视频部分： 检波：包络检波，同步（频）检波（正交两路）， 相位检波。 放大：线形放大，对数放大，动态范围。
6
上次课作业
解：
上升时间
上次课作业
ts

E0C ic
1200001010 80
0.15s
下降时间
td

E0 Eg C 1200701010
id
80
0.15s
G1 管平均功率
E0 2
ic
frts

60000 80 600 0.15106

432W
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雷达接收机的组成
低噪声放大器的主要指标
1、噪声系数（Noise Figure）：输入信号与输出信号的信 噪比（SNR）之比。 NF=（SNR）in/（SNR）out 通常情况下，它是以分贝为单位的。 2、增益（Gain）：负载吸收功率与信源资用功率之比。 3、带内平坦度（Gain Flatness）：通带内最大增益与最 小增益的差值。 4、驻波比（Standing Wave Ratio）：最大电压与最小电 压之比。 5、输出功率（Power Out）
F2 1 G1

F3 1 G1G 2

Fn 1 G1G 2 G n1
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雷达接收机的组成
（二）射频滤波器
射频滤波器在雷达接收机的作用是抑制进入接收机的 外部干扰。 滤波器的功能及技术指标
滤波器功能：对信号在特定频率或频段内的频率分量做加重或衰 减处理(保持有用频带、抑制无用频带)。 技术指标：
混频器
中频放大器 (匹配滤波器)
检波器
视 频 至终端设备 放大器
高 频部 分
本振
图1 超外差式雷达接收机简化方框图 优点：灵敏度高、增益高、选择性好、适应性广。
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雷达接收机的组成
1.高频部分：
T/R 及保护器：发射机工作时，使接收机输入端短路， 并对大信号限幅保护。 低噪声高放：提高灵敏度，降低接收机噪声系数，热 噪声增益。 Mixer，LD，AFC（自动频率微调）：保证本振频率 与发射频率差频为中频，实现变频。
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雷达接收机的组成
具体指标在实际中的应用：
在实际应用中，为了有足够的增益，放大器通常是 若干级放大管（或模块）级联而成，即由单个的放大管 组成一个低噪声放大器。那么，在设计之初这个低噪声 的放大器的一些指标就得通过一定公式来计算得到。
下面以噪声系数为例，给出级联后的噪声系数的计算
公式：
F

F1