超宽带接收机工程设计关键技术研究

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本文对当前雷达无源侦察领域的发展进行了相关的跟踪探索,瞄准其中超宽带这一未来雷达侦察发展趋势,选择了工程设计中常遇到但一直未彻底解决的若干关键技术作为研究切入点,依托作者在几项实际工程中的实践经验,结合相关的理论研究,提出了工程设计中切实可行的对侦察接收若干技术要求的实现途径,并结合实际工程,简要地给出了实现的方法和试验测试的结果。在雷达无源侦察接收领域,宽带数字化是其重点发展的方向之一。由于侦察接收的是非协作信号,因此频域宽开,宽瞬时带宽一直是其最显著的特点和难点所在。现代的雷达侦察接收机所面临的是密集、复杂、交叠的信号环境,因此必须采用先进的接收系统和性能优良的数字信号处理系统。整个天线和接收系统在频域上应具有宽开性能,这已经成为衡量其性能的一个重要指标。侦察设备工作的频率是宽频带,一般而言要有多部接收机才能瞬时全覆盖,并且又需要瞬时测频接收机和外差式接收机组合使用。若采用独立波段接收机组合覆盖所要侦察的全频段,这样系统将异常复杂、造价非常高。可通过上、下变频到公用的某一频段,通常选择2~4GHz。这是一种较为可行的方式,即通常所说的超外差形式。文章分析了超宽带无源侦察接收机采用超外差形式时所产生的一些实际工程问题,如灵敏度下降,输出杂谐波抑制比下降等。在某些应用中,这些性能的下降是致命性的。微波超视距侦察是一种新型的无源侦察技术,为无源侦察开辟了一条新的道路,它对灵敏度提出了很高的要求。同时,面对复杂的电磁环境,保证较高的输出杂谐波抑制比对于信号分选的成功非常重要。解决上述问题是超宽带无源侦察接收设计的关键所在。频率变换中的组合干扰是造成宽开超外差式接收机灵敏度、输出杂谐波抑制比等性能恶化的主要原因之一。文章提出通过采用合理的信道划分、适当的变频方案等措施可以很好的解决组合干扰问题。从而提高输出杂谐波抑制比,改善灵敏度。文章还提出了其它一些超宽带无源侦察设计中的关键技术,并给出了相应的解决途径和方法。包括:逐级增益分配以取得灵敏度和动态范围指标的均衡;以计算高速ADC等效噪声为基础实现ADC和微波接收链路的匹配设计;提高多路接收通道之间的幅度及相位一致性的开环和闭环校正法,并给出了两个工程案例。最后,文章介绍了一个超宽带无源侦察接收工程设计方案及其应用情况。
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