第2章雷达基本组成

成绩构成：平时20%（原理10%+系统10%，含考勤和课堂测试），期中30%，期末40%，课程设计10%。

雷达原理与系统（必修）知识要点整理第一章：1、雷达基本工作原理框图认知。

2、雷达面临的四大威胁3、距离和延时对应关系4、速度与多普勒关系（径向速度与线速度）5、距离分辨力，角分辨力6、基本雷达方程（物理过程，各参数意义，相互关系，基本推导）7、雷达的基本组成（几个主要部分），及各部分作用第二章雷达发射机1、单级振荡与主振放大式发射机区别2、基本任务和组成框图3、峰值功率、平均功率，工作比（占空比），脉宽、PRI（Tr），PRF（fr）的关系。

第三章接收机1、超外差技术和超外差接收机基本结构（关键在混频）2、灵敏度的定义，识别系数定义3、接收机动态范围的定义4、额定噪声功率N=KTB N、噪声系数计算及其物理意义5、级联电路的噪声系数计算6、习题7、AGC，AFC，STC的含意和作用第四章显示器1、雷达显示器类型及其坐标含义；2、A型、B型、P型、J型第五章作用距离1、雷达作用距离方程，多种形式，各参数意义，PX=？Rmax=？（灵敏度表示的、检测因子表示的等）2、增益G和雷达截面A的关系2、雷达目标截面积定义3、习题4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程5、奈曼皮尔逊准则的定义6、虚警概率、检测概率、信噪比三者关系，习题.（会看图查数）由概率分布函数、门限积分区间表示的各种概率形式；6.5 CFAR●什么是CFAR●慢变化CFAR的框图和原理●快变化CFAR的框图和原理，（左右平均、左右平均选大）●CFAR的边缘效应，图及分析7、为什么要积累，相参积累与非相参积累对信噪比改善如何，相参M~M倍。

8、积累对作用距离的改善，（方程、结论、习题）9、大气折射原因、直视距离计算（注意单位Km还是m）10、二次雷达方程、习题。

11、分贝表示的雷达方程，计算、习题，普通雷达方程的计算。

第六章距离测量1、R,tr,距离分辨力、脉宽、带宽关系2、最短作用距离、最大不模糊距离与脉宽、重频关系3、双重频判距离模糊、习题。

离 散 型 寄生输出
3
4
从图中可以看出，存在两种类型的寄生输出：一类是离散的；另一类 是分布寄生输出，前者相应于信号的规律性不稳定，后者相应于信号 的随机性不稳定。
2:雷达发射机的主要质量指标
•对于离散型寄生输出
主副比 10 lg 离散型寄生谱： 信号谱的最大功率 寄生谱的最大功率
•对于分布型寄生输出
•
AM
•
FM
•
PM PM其实也是频率调制，只是调制时对频率 的控制精度更高,调制电路也较为复杂。
1:雷达发射机的任务和基本组成
• • • 数字调制: ASK FSK
•
•
PSK
OOK
1:雷达发射机的任务和基本组成
二、发射机的分类与组成
•单级振荡式发射机 •主振放大式发射机
1:雷达发射机的任务和基本组成
第二章 雷达发射机
提
纲
1.雷达发射机的任务和基本组成
2.雷达发射机的主要质量指标
3.单级振荡式和主振放大式发射机
4.固态发射机 5.脉冲调制器：提供合适的视频调制脉冲
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 二、发射机的分类与组
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信 号。 对于常见的脉冲雷达，要求发射机产生具有 一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射
耦合度：耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。
隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功 率之比，单位dB。
1:雷达发射机的任务和基本组成
天线增益（dB）：指天线将发射功率往某一指定方向集 中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与

é1 1 ùú ê sa (t ) = 2x (t ) * d(t ) ê2 2 j pt úû ë
=
ò
¥
-¥
x (t )d(t - t )d t + j
1 ¥ x (t ) dt ò -¥ p t -t
ˆ(t ) = x (t ) + jx
其中
1 ¥ x (t ) 1 ˆ(t ) = ò x d t = x (t ) * p -¥ t - t pt
相位检波器 cos w0t 中频回波信号
sr (t ) = a(t ) cos éë w0t + f(t ) ùû
低通滤波
A/D
I
相干振荡器 900移相器 sin w0t 相位检波器 低通滤波 A/D
Q
尽管传统正交双通道处理是针对中频信号而言(尤其是对微波雷达)，但随着 A/D 采样频率的提高， 为减少射频前端模拟器件引入的通道不一致性， 直接在射 频端进行 A/D 采样、数字处理的方案已逐渐成为可能，尤其适用于高频雷达情 形，即所谓的“软件雷达”。 设实窄带雷达信号为
信号集合：我们把具有某种共同性质的信号归为一个集合，称之为信号 集合，记为
S { x; P}
P xS
集合的映射：对于集合 S1中的每一个元，如果可以按某种规则使它与集 合 S 2 中的唯一的一个元相对应，就称这种对应为从 S1 到 S 2 的映射，记 为 f : S1 S 2 ，即
y 2 p f0t
其中 m(t ) 成为复包络，它是一个既包含振幅调制又包含相位调制的低通函数。 复数信号的优势： （1） 信噪比 3dB 的提高； （2） 消除盲相（MTI 时目标对消） ； （3） 区分 fd （脉冲多普勒雷达）
雷达复数信号的产生

第2章 雷达发射机 10 000
平 均 功率 /kW 功率 / MW
4 1000
100 3
10
5
2
100
4
微波管 PF 2 边 界
10
32
1
1.0
5
1
1
0.1
1
10
100 1000
频率/GHz
(a)
0.1
6
0.01 0.1
1.0
10 100
频率/GHz
(b)
螺线行波管
100
行波速调管
带宽(% )
耦合腔行波管 10
第2章 雷达发射机
第2章 雷达发射机
2.1 雷达发射机的任务和基本组成 2.2 雷达发射机的主要质量指标 2.3 单级振荡和主振放大式发射机 2.4 固态发射机 2.5 脉冲调制器
第2章 雷达发射机
2.1 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。
第2章 雷达发射机
对于分布性的寄生输出则以偏离载频若干赫的傅里叶频率
(以fm表之)上每单位频带的单边带功率与信号功率之比来衡量, 其单位以dB/Hz计。由于分布性寄生输出对于fm的分布是不均匀 的, 所以信号频谱纯度是fm的函数, 通常用L(fm)表示。假如测量 设备的有效带宽不是1 Hz而是ΔBHz, 那么所测得的分贝值与L(fm) 的关系可近似认为等于
电源、控制、 保护电路
预调器