新雷达原理－2雷达发射机.ppt

雷达原理;第二章学习提示;雷达发射机简介;第二章雷达发射机;为何采用脉冲方式？

本钱增加？

如象播送电台那样，只用连续波方式可以大大降低发射机本钱？

连续波雷达需要两个天线，会带来探测距离的3dB的损失。;调制方式：

振幅调制

①CW

②pulse

width，repeatfrequency

频率调制

①fixedfreq

②频率分集

③freqcoded

④LFM

⑤频率捷变

相位调制

①随机相位

②相位相参

③相位编码;根本组成;;雷达发射机的瞬时带宽

只针对主振放大发射机

在不进行任何调整时工作频率的可变化范围，其输出功率值的变化小于1dB

瞬时带宽大于所放大信号带宽

瞬时带宽的大小决定了放大管的类型

目标识别，成像;2.发射脉冲功率Pt：τ内射频振荡的功率〔KW〕

;;;;;;3.脉冲宽度τ：射频振荡持续的时间。〔μs〕;5总效率：

发射机的输出功率与输入总功率之比

6信号的稳定度或者频谱纯度：

信号的各项参数，例如信号的振幅、频率〔或相位〕、脉冲宽度及重复频率是否随时间变化。;影响频谱纯度的两个因素？

相位噪声

相位噪声是指单位Hz的噪声密度与信号总功率之比,表现为载波相位的随机漂移,是评价频率源(振荡器)频谱纯度的重要指标

寄生干扰;真空电子管雷达发射机设计方法;〔2〕确定发射机组成形式

1射频系统

峰值功率在1MW以内的行波管或速调管放大链

一级固体功率放大器驱动一级真空管放大器

5MW

一级固体功率放大器驱动二级真空管放大器;;;2.3单级振荡和主振放大式发射机;;;;频率捷变的主振放大发射机;;;;;;;;;;;;速调管;行波管;正交场放大器;各种射频管的比较;射频放大链：

行波管－行波管

这种放大链具有较宽的频带,可用较少的级数提供较高的增益,因而结构较为简单。但是它的输出功率往往不大,效率也不是很高,常应用于机载雷达及要求轻便的雷达系统中。

行波管－速调管

它的特点是可以提供较大的功率,在增益和效率方面的性能也比较好,但是它的频带较窄,速调管本身以及要求的附属设备(如聚焦磁场及冷???和防护设备等),使放大链较为笨重,所以这种放大链多用于地面雷达。

行波－前向波管

这种放大链频带较宽,增益较低。体积重量相对不大,因而在地面的机动雷达、相控阵雷达(末级通常采用多管输出)以及某些空载雷达中应用日趋增多。;2.3.4射频放大链应用举例

某精密跟踪雷达用的发射机,工作在C波段,要求输出脉冲功率为2.5MW,1dB带宽为1%,射频脉冲宽度为0.8μs(前沿宽度不大于0.1~0.5μs,后沿宽度不大于0.15~0.2μs),脉冲重复频率可在600~800Hz的范围内以三种不同的值跳变。

其主振器(固体微波源)的输出功率为20mW、脉冲宽度为4μs的射频脉冲。;;2.4固态发射机;表2.4应用于雷达系统中的各种固态发射机的特性;;表一为国外典型雷达发射机一览表

;AN/FPS-50;型号或代号;型号或代号;型号或代号;发射机工作频率是由雷达所执行任务来确定的，选择频率要考虑大气层和各种气候对电波的影响〔吸收、发射、衰减等因素〕，测量精度和分辨要求以及允许发射机体积、重量等。

一般地面对空搜索，远程警戒雷达选用工作频率较低，精密跟踪测量雷达选用频率较高，一般在C波段〔〕。

大多数机载雷达受体积、重量、尺寸的严格限制，工作频率大都选在X波段。

工作频率不同，发射机类型也不同，早期远警戒雷达发射机用真空三、四极管，工作频率在VHF、UHF，后来多腔磁控管，大功率速调管，以及行波管，正交场放大管等工作频率L波段，S波段等。;;固态雷达发射机功率合成

集中相加式高功率固态发射机

典型代表为XX2，工作在P波段，输出功率峰值大于40KW，平均大于6KW。

分布式空间合成有源相控阵雷达。

XX3，工作频率S波段，瞬时带宽大于300MHZ，T/R组件功放567个，功放组件输出功率峰值大于110瓦，工作比10%，空间合成功率峰值为60KW左右。

;固态器件不能替代真空电子微波器件主要原因？

功率合成：

方式：1空间合成

无损耗

主要用于相控阵雷