船用雷達(dá)設(shè)備接收機(jī)

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1、第二章船用雷達(dá)設(shè)備第五節(jié)雷達(dá)接收機(jī)接收機(jī)的作用→信號(hào)處理:抗雜波,放大,顯示.雜波:雨,雪,雷達(dá)干擾í?ì有用目標(biāo):船舶,導(dǎo)航標(biāo),岸線,高山，島嶼等.發(fā)射脈沖→目標(biāo)→散射→天線→回波§5.1接收機(jī)的組成框圖及其功能頻率轉(zhuǎn)換器自天線微波集成電路視頻放大增益&STC至顯示器接收機(jī)框圖觸發(fā)脈沖中頻放大檢波器雙功器混頻器本振.微波集成電路主中頻放大器前置中頻放大器視頻部分雙功器雙工器使天線工作在雙功狀態(tài)。發(fā)射:發(fā)射機(jī)工作期間；接收:其他時(shí)間微波集成電路（Microwaveintegratedcircui

2、t）變頻器中頻放大檢波前置視頻放大增益控制和海浪抑制控制電路5.1.3頻率變換器???íì混頻器本機(jī)振蕩1.本振(1)反射式速調(diào)管反射極頂蓋反射極網(wǎng)狀柵極陰極燈絲金屬外殼管腳調(diào)整螺絲輸出環(huán)弓形支架輸出同軸線???íì機(jī)械:調(diào)整螺絲可以改變柵極距離電子:改變反射極電壓調(diào)諧(2)耿氏二極管輸出波導(dǎo)諧振腔電壓引線衰減器調(diào)整螺絲調(diào)整螺絲耿氏二極管輸出口電壓引線耿氏二極管變?nèi)荻O管衰減器調(diào)整螺絲調(diào)諧螺絲?調(diào)諧1.調(diào)諧過(guò)程?將顯示器面板上的調(diào)諧控鈕置于中間位置.?調(diào)節(jié)反射極或變?nèi)荻O管電壓為標(biāo)準(zhǔn)值。?調(diào)整機(jī)

3、械調(diào)諧螺絲找到諧振點(diǎn)。?根據(jù)手冊(cè)繼續(xù)細(xì)調(diào)。2.本振調(diào)諧時(shí)機(jī):?更換磁控管?本振頻率變化?長(zhǎng)時(shí)間引起效率較差3.平時(shí)操作雷達(dá)的控制面板調(diào)諧標(biāo)準(zhǔn)：圖象清晰飽滿調(diào)諧指示表指示最大（不是到表刻度的最大)5.1.4本振調(diào)諧(Tune)2.混頻器——微波頻率混頻二極管作用：將回波信號(hào)fS與本振信號(hào)fL進(jìn)行混頻，得到其差頻，即中頻信號(hào)：fI=fL－fS組成：常用兩個(gè)晶體二極管組成的平衡混頻器，兩個(gè)二極管反向裝置在波導(dǎo)管中組成。(1)非常碎弱應(yīng)當(dāng)避免機(jī)械或電力沖擊?晶體測(cè)試:R×100or×1k,切不可用R×1

4、or×10k.?不要同時(shí)接觸陰陽(yáng)極?備用管應(yīng)當(dāng)在鉛屏蔽盒內(nèi)(2)晶體電流只由本振輸出決定?t?yü本振輸出:mA級(jí)回波幅度:μV級(jí)晶體電流表征了頻率變換器的工作狀態(tài)。.混頻晶體使用注意：P28作用:把微弱的中頻回波信號(hào)(uV)不失真地放大十幾萬(wàn)倍(1V左右)，然后送去檢波。5.1.5中頻放大器(30,45,60MHz)組成：前置中放2~3級(jí)，主中放6~7級(jí)增益控制：調(diào)節(jié)中放的增益（放大倍數(shù)）控制面板手動(dòng)增益（GAIN）控鈕的使用：使熒光屏上的噪聲斑點(diǎn)似見(jiàn)未見(jiàn)（剛剛可見(jiàn)）§5.2接收機(jī)基本參數(shù)1、

5、接收機(jī)靈敏度/噪聲接收機(jī)靈敏度：Prmin=kT△f·N其中決定因素是接收機(jī)通頻帶△f和接收機(jī)噪聲N。接收噪聲主要來(lái)自接收機(jī)設(shè)備本身,產(chǎn)生的原因是由于電子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，稱為“熱噪聲”。象在收音機(jī)里能夠聽(tīng)見(jiàn)噪聲一樣，雷達(dá)可以在屏幕上觀察到隨機(jī)噪聲。增益過(guò)大增益降低增益正常小幅度的噪聲可以與目標(biāo)區(qū)分開(kāi)來(lái)，而極強(qiáng)的噪聲，特別是在前端的噪聲很難與目標(biāo)區(qū)分開(kāi)來(lái)。接收靈敏度表示了接收機(jī)能夠探測(cè)到微弱目標(biāo)的能力。通常為10-12~10-14W這里需注意的是：近處的小目標(biāo)和遠(yuǎn)處目標(biāo)的回波比較弱2接收機(jī)帶寬△f接

6、收機(jī)帶寬是指在放大情況下，允許通過(guò)接收機(jī)的信號(hào)頻率范圍。用雷達(dá)脈沖的頻率譜表示:一般?。骸鱢＝1/ι發(fā)射脈沖寬度ι，脈沖重復(fù)頻率F，通頻帶△f與量程的關(guān)系（表見(jiàn)P25）：窄脈沖→寬范圍的頻譜長(zhǎng)脈沖→窄范圍的頻譜△f↑→噪聲↑→靈敏度↓→失真↓△f↓→噪聲↓→靈敏度↑→失真↑兼顧:遠(yuǎn)量程△f↓→靈敏度↑近量程△f↑→靈敏度↓航海雷達(dá)1～25MHz接收機(jī)輔助電路1、帶寬轉(zhuǎn)換電路隨量程開(kāi)關(guān)同時(shí)轉(zhuǎn)換：近量程：窄脈沖－寬帶寬遠(yuǎn)量程：寬脈沖－窄帶寬2、AFC（AutoFrequencyControl)電路實(shí)

7、現(xiàn)混頻器輸出頻率穩(wěn)定。3、對(duì)數(shù)中頻放大器作用：增大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，使接收機(jī)不致于因?yàn)檩斎霃?qiáng)信號(hào)而過(guò)載阻塞。線性中放：適用于有弱回波，而無(wú)強(qiáng)信號(hào)或強(qiáng)干擾信號(hào)的場(chǎng)合。4、海浪干擾抑制（STC－sensitivitytimecontrol)海雜波特性:海雜波圖象特性:圍繞本船，一片不穩(wěn)定的魚(yú)鱗狀閃亮斑點(diǎn)。?雜波的強(qiáng)度隨距離的增加而減弱，距離越近雜波強(qiáng)度越強(qiáng)。?上風(fēng)舷強(qiáng),下風(fēng)舷弱。最大干擾距離可達(dá)6nmiles以上。?海雜波反射強(qiáng)：注意：海浪抑制的同時(shí)，可能丟失距離弱小回波STC電路原理和效果：??

8、?íì發(fā)射脈沖寬度長(zhǎng)（τ）電波極化類型（垂直）波長(zhǎng)短天線垂直波束寬度寬天線轉(zhuǎn)速慢(a)觸發(fā)脈沖tuOur(b)海雜波tuO目標(biāo)回波輸出飽和(c)輸出飽和tuO目標(biāo)丟失(e)接收靈敏度tOPSmin正常(f)STC作用tuO重現(xiàn)目標(biāo)(d)控制電壓tuO抑制范圍抑制深度STC作用海雜波目標(biāo)目標(biāo)丟失目標(biāo)重現(xiàn)海雜波減弱目標(biāo)減弱目標(biāo)正常保留STC增加CFAR處理效果島海雜波船（a）原始視頻（b）CFAR偏壓（c）CFAR視頻OOOututut雨雪雜波船5.恒虛警率處理CFAR(ConstantFalseA