掌握雷达接收机动态范围与控制电路关键点

雷达接收机是雷达系统中的关键组成部分，其性能直接影响雷达系统的效能。本讲义由江朝抒教授于2012年8月编撰，深入讲解了雷达原理，重点介绍了接收机的动态范围及其控制电路。 首先，接收机的动态范围是指接收机能够同时处理强信号和弱信号的能力，它决定了雷达系统在面对不同强度目标回波时的适应性。动态范围的控制是通过自动增益控制（AGC）实现的，这种技术能够在接收强信号时不饱和，同时又能在弱信号下保持足够灵敏度，确保目标的自动方向跟踪。 中频放大器是接收机中的一个重要组件，它负责将接收到的射频信号转换为适合进一步处理的中频信号，提高了信号的稳定性和可靠性。包络检波是后续信号处理步骤中的一种方法，通过检测信号的幅度而不是相位来恢复信号，这对于接收脉冲雷达信号特别有效。 视频放大器的作用是对经过中频放大后的信号进行进一步放大，增强信号强度，以便进行后续的信号处理。低通滤波器（LPF）则用于去除信号中的高频噪声，提高信号质量。在某些情况下，峰值检波器也被用于特定的应用场景，如在接收脉冲雷达信号时，能更精确地捕捉到信号的峰值。 此外，接收机还包括了UAGC（Ultra-Automatic Gain Control），一种高级的增益控制技术，可以提供更高的动态范围和更稳定的性能，特别是在面对极端信号变化时。 雷达接收机的设计不仅要考虑信号的接收，还要兼顾目标距离、角度位置和径向速度的测量。脉冲重复间隔（PRI）和电磁波往返时间（tr）共同决定了目标距离的计算，而波束宽度与天线孔径决定了角分辨力。多普勒效应则提供了目标的径向速度信息。 雷达工作在不同的频段，从UHF到毫米波，每种频段都有其特定的应用场景。雷达根据任务可分为军事和民用两类，军事雷达包括预警、搜索、引导等多种类型，而民用雷达则服务于气象预报、航空管制等领域。 信号形式方面，雷达有常规脉冲、脉冲压缩、脉冲多普勒等不同类型，以及基于连续波或噪声的雷达。角跟踪方式也有所区分，如单脉冲脉冲雷达和圆锥扫描雷达，各有其优点和适用场景。 雷达接收机的设计和功能是雷达系统的核心技术之一，它通过精密的电路设计和信号处理，确保了雷达系统在复杂环境下的高效工作，对于目标检测、跟踪和参数测量至关重要。