14-固态雷达发射机技术1[1]
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全固态雷达发射机的使用分析摘要随着电子元器件的不断升级发展与应用,我们已经使用了大量的全固态雷达发射机,全固态雷达发射机凭借它的众多优点取代了真空管雷达发射机。
同时随着电子元器件制造技术与工艺等方面的发展,全固态雷达发射机将继续进一步发展。
本文简单介绍了全固态雷达发射机的组成及其特点,并对全固态雷达发射机的故障监控、故障检测、信号测试方法等进行了论述。
关键词全固态雷达发射机;故障维修;电子元器件引言雷达发射机是为雷达系统提供射频发射信号,并将低频交流能量转换成高频率和大功率射频信号,然后经天馈线系统传输到天线并辐射到空间的设备。
其一般由调制器、荡源和功率放大器等组成。
在真空管雷达发射机中,主要器件都是由磁控管、真空管、闸流管等电子器件组成的。
随着晶体管电路的发展和应用,组成发射机的这些真空管器件逐步被晶体管代替。
因晶体管又被称为全固态器件,所以当发射机全部采用晶体管作为微波振荡源和放大器等组成发射机电路时,就被称为全固态雷达发射机。
由于发射机是雷达系统中最难实现全固态化的子系统,因此,雷达发射机全固态化以后,便实现了使整个雷达系统的全固态化,这样便减轻了系统的体积与重量,可大大提高雷达系统的可靠性与机动性。
1 全固态雷达发射机的介绍早期的全固态雷达发射机主要在HF、VHF和UHF波段工作。
但随着全固态雷达发射机的成熟应用和雷达系统的实际使用需求,其工作频段已逐步扩展至L波段和S波段。
全固態雷达发射机一般由前级放大器、末级功率放大器、功率分配器/合成器、电源、控保、冷却和监测指示电路等部分组成。
全固态雷达发射机目前基本上分为两大类:一类是采用高功率的、集中放大式的雷达发射机;第二类是采用分布式的有源相控阵雷达发射机。
前者一般用于要求具有高功率输出的单一天线发射的雷达系统;后者主要用于新型的有源相控阵雷达,此类雷达发射机的广泛应用,使雷达系统获得了更长的寿命、更高的可靠性,同时大大降低了雷达设备的维护、维修成本。
SBR系统的优缺点当传感器要完成探测太空、海洋和空中目标任务及完成导弹防御任务时,可考虑使用SBR。
与陆基雷达相比,这些部署在太空的雷达具有以下优点:(1)空间和时间覆盖范围仅受选定的轨道和卫星的数目限制。
如图22.9和图22.10所示。
大范围的连续观测是可以实现的[28]。
图22.9标明了从圆形极地轨道上提供连续覆盖整个地球表面所需要的轨道平面数量和卫星数量。
可以看出,当卫星的高度大于6 000n mile时,需要在两个轨道平面上使用6颗卫星,在卫星探测范围内没有天底孔。
图22.10说明了在赤道轨道的特殊情况下,实现连续覆盖所需要求卫星的数量。
这种情形仅限于扩展到图中所指定纬度的宽条形区,可看出:当卫星的高度大于6 000n mile时,4颗卫星能够覆盖一条60 宽的条形区。
时间上的覆盖范围如图22.11所示。
图中给出了目标被跟踪以后从太空卫星观测地面目标的最大时间[28],可以看出,当轨道高度为6 000n mile时,一个地面目标能被观测的时间超过7 000s。
图22.9 极地轨道的全球覆盖[28]图22.10 赤道轨道的带状覆盖图[28](2)使用电子扫瞄天线的SBR是可以完成多种任务的。
例如,一个雷达卫星系统能:第22章天基雷达(SBR)系统和技术·838·①搜索一个扇区,完全覆盖美国本土周围的防御区域,探测距海岸一定距离的轰炸机;②搜索一个覆盖极地的扇区以便在弹道导弹早期预警系统(BMEWS)发现之前发现洲际弹道导弹(ICBM);③监视任何国外潜在的太空发射场地;④完成海洋地区的监视;⑤搜索一个海基弹道导弹(SLBM)防御区域;⑥探测可能对美国同步卫星构成威胁的太空目标。
任务的数量仅受限于重量和可用的主电源,但当采用航天飞机作为发射装置时,这些限制都能克服。
因此惟独技术和成本才是真正的限制。
(3)大气传播影响可以通过适当选择工作频率和有利的几何关系使之最小化。
(4)如果数据经中继卫星获得,就不需要海外工作站。
固态激光雷达原理
固态激光雷达(SolidStateLidar)是与传统的探测器相比,效
率更高的新型探测系统,它可以用来实现遥感探测和测距测量等。
目前,固态激光雷达在未来的研究方向上已受到广泛关注,因为它拥有强大的能力,可以用于实现精确的探测和测量。
固态激光雷达的工作原理,主要是利用一个可以在短时间内产生足够的能量的激光光源,将其发射到目标物体上。
此,在激光束与目标物体的接触时,由光能激发出的目标物体表面的反射光子将被激光雷达探测器探测,从而实现数据的收集。
一般来说,固态激光雷达的激光发射器由多种元件组成,如激光管、激光头和激光线圈等。
中激光管是固态激光雷达中最重要的部件,因其具有极高的功率和对目标物体的表面精确控制的能力。
光头是电激发器的容器,可将激光管中的电子蓄积的能量转化为可见的激光特征的出射能量。
另外,激光线圈可以生成用于调节激光源的电势,使得激光源出射出更多的电量。
此外,固态激光雷达还可以通过激光源滤波器来实现准确的激光二极管滤波,这不仅可以使激光雷达检测的准确度更高,而且还可以减少探测器在测距时误差的可能性。
因此,固态激光雷达的使用可以在多个领域都发挥着重要的作用,如安全监控、自动驾驶等。
可以创造安全而可靠的环境,以减少自动化的安全隐患。
外,固态激光雷达也可以用于视觉导航,以及实现精确的物体跟踪和探测。
总的来说,固态激光雷达的出现为许多领域的研究提供了新的可能性,它可以提供准确快速的探测和测量能力,从而帮助我们在未来取得更大的进步。
此,固态激光雷达在未来将继续受到重视,将给人们带来更多的福利。
固态雷达工作原理
固态激光雷达是一种利用固态激光器发射激光束并通过接收反射激光信号来感知和测量周围环境的雷达系统。
其工作原理主要包括激光发射和激光接收两个步骤。
在激光发射过程中,固态激光器产生高能量、短脉冲的激光光束。
当激光束遇到目标物体后,一部分被反射的光信号会被固态激光雷达的接收器接收。
在激光接收过程中,接收器将接收到的反射光信号转换为电信号,并进行放大和处理。
像海伯森的HPS-3D系列就是最新一代基于ToF原理的高性能面阵固态激光雷达传感器,它采用的3D FLASH技术,通过发射面阵光,一次拍摄即可生成3D点云数据,结合高速通讯接口实现实时数据传输。
固态发射机模块名词解释
固态发射机模块是指多个微波功率器件和微波单片集成电路集成到一起构成一个基本的功能模块。
这种模块广泛应用于相控阵雷达和机载雷达。
固态发射机模块具有以下特点:
1.体积小、重量轻:由于采用了半导体器件,固态发射机模块的体
积和重量大大减小,有利于雷达系统的便携性和灵活性。
2.高效率:固态发射机模块采用了高效的功率合成技术,具有较高
的功率合成效率,能够降低能耗,提高雷达系统的续航能力。
3.高可靠性:固态发射机模块的半导体器件具有较长的寿命和较高
的可靠性,能够保证雷达系统的稳定性和可靠性。
4.高稳定性:固态发射机模块采用了先进的温度补偿技术,能够在
宽温度范围内保持稳定的性能,提高了雷达系统的测量精度和稳定性。
5.高适应性:固态发射机模块具有较强的适应性,能够适应不同的
工作环境和要求,提高了雷达系统的适应性和灵活性。
6.易于维护:固态发射机模块的半导体器件具有较低的故障率,同
时模块化的设计使得故障排查和维修更加方便快捷。
总之,固态发射机模块具有体积小、重量轻、高效率、高可靠性、高稳定性、高适应性和易于维护等特点,能够满足各种雷达系统的需求,是现代雷达技术的重要发展方向之一。
第43卷第5期2021年5月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.43,No.5May,2021固态脉压新体制导航雷达关键技术及应用丁友峰,黄孝鹏,陆小虎,邢永昌(中国船舶集团公司第七二四研究所,江苏南京211153)摘要:导航雷达是船舶安全航行的重要信息保障设备。
随着固态微波电路、大规模集成芯片、全数字信号处理等技术的发展以及高技术船舶智能化、高可靠航行等新需求内涵的扩展,应用基于固态收发、脉冲压缩和全相参数字处理等技术研制的新体制船舶导航雷达已成为一种必然。
比较国内外典型固态脉冲压缩导航雷达的发展现状,深入分析固态功放、数字信号产生、脉冲压缩、自适应杂波抑制等关键技术,并结合相关技术应用优势展望了固态脉压导航雷达在船舶避碰导航传统领域以及岸基目标监管、海洋环境监测等拓展领域的应用前景。
关键词:导航雷达;固态功放;脉冲压缩;多普勒杂波抑制;多功能中图分类号:TN95文献标识码:A文章编号:1672-7649(2021)05-0134-04doi:10.3404/j.issn.l672-7649.2021.05.028Key technology and application research on the solid-state pulse-compressionnavigation radar with new mechanismDING You-feng,HUANG Xiao-peng,LU Xiao-hu,XING Yong-chang(The724Research Institute of CSSC,Nanjing211153,China)Abstract:The navigation radar is the important information guaranteed equipment for ship safe navigation.With the development of the technologies such as the solid-state microwave,large-scale integrated chip and fiilly-digital signal processing and new requirement connotation expansion such as the high-tech ship intelligence and high reliability navigation, the application of the new-mechanism ship navigation radar based on the solid-state transmission and reception,pulse compression and fully-coherent digital processing new technologies has become an necessity.The paper compares the development status of the typical solid-state pulse-compression navigation radars at home and abroad and deeply analyzes the key technologies such as the solid-state power amplifier,digital signal generation,pulse compression,self-adaption clutter compression.Moreover this paper combines the related technology application advantages to outlook the solid-state pulse-compression navigation radar's application prospect in the ship avoidance navigation traditional filed and the shorebased target monitoring and marine environmental monitoring field.Key words:navigation radar;solid state transceiver;pulse compression;doppler clutter suppression;all multifunctional0引言船用导航雷达是船舶安全航行不可或缺的重要保障设备。
固态雷达发射机开关电源并联供电设计作者:宋文佳来源:《消费电子·理论版》2013年第08期摘要:雷达对于国家的发展来说是非常重要的,无论是在国防部门,还是在地区的日常应用中,亦或是对天气的预报,都占有不可或缺的位置。
现阶段的固态雷达发射机并没有达到应有的要求,在很多方面都出现了一定的问题。
比较重要的就是开关电源并联供电的设计方面,这个环节的工作对雷达发射机的日常运行具有较大的影响,如果开关电源并联供电出现冲突或者矛盾,势必会影响整体的工作,而且在很多的环节都会产生一定的负面影响。
今后的工作重点在于,必须根据实际的发展和需求情况,对固态雷达发射机开关电源进行有效的并联供电设计。
关键词:雷达;开关;并联中图分类号:TN952 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01我国的发展处于一个关键时期,像雷达这样的重要设备必须进行一定的优化,本文就固态雷达发射机开关电源并联供电设计进行一定的讨论。
一、并联供电需要解决的问题固态雷达发射机开关电源并联供电在设计的过程中,需要从实际的情况出发,我们不可能一下子解决所有的问题,现阶段需要将一些重点问题解决,保证大局的发展。
另一方面,需要根据我国现有的技术和设备进行设计,同时借鉴一些成功案例,这样才能更好的解决问题。
从技术的角度来说,直流稳压电源的并联使用,在理论上固然能够达到一个较好的效果。
但是在整个过程中,必须解决负载电流的均流问题,只有这样才能保证在运行的时候,不会出现故障。
一般情况下,各部电流不加任何措施直接并联使用的时候,一定会出现问题,其中,主要问题就是负载电流不能均匀分担。
产生这项问题的主要原因有以下几点:首先,各个供电单元的供电电压不可能绝对一致,供电电压的差异化是负载电流不能均匀分担的主要方面;其次,每个供电单元的V-I输出特性曲线也存在一定的差异,也就是说,稳压电源的内阻存在一定的差异;第三,也是最重要的一个方面,那就是从各供电单元输出端到负载的电阻,包括接触电阻以及导线电阻,都不一样。