LFM連續(xù)波雷達(dá)信道設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究
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3 收發(fā)隔離度控制
本系統(tǒng)采用單天線進(jìn)行發(fā)射和接收，發(fā)射功率泄漏到接收通道的問(wèn)題不可避免。如果收發(fā)隔離度不夠高，發(fā)射泄漏的信號(hào)將使接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍增加，要求接收機(jī)的低噪聲放大器在較大信號(hào)輸入時(shí)不能飽和。由于發(fā)射泄漏功率的存在，其噪聲邊帶將使接收機(jī)的靈敏度下降。同時(shí)波導(dǎo)壁、微波器件等機(jī)械震動(dòng)在泄漏信號(hào)上產(chǎn)生調(diào)頻邊帶，形成虛假的多普勒信號(hào)導(dǎo)致誤判。因此，將發(fā)射功率泄露至接收通道的信號(hào)對(duì)消對(duì)提高系統(tǒng)性能起到關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)采用環(huán)行器作為收發(fā)雙工，而環(huán)行器的收發(fā)隔離度只有20～25 dB，無(wú)法滿足系統(tǒng)要求。本文引用地址：http://2s4d.com/article/154087.htm
在單天線調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)中，射頻對(duì)消包括無(wú)源對(duì)消和自適應(yīng)對(duì)消等。閉環(huán)自適應(yīng)對(duì)消原理如圖6所示，其原理是利用正交混頻器把泄露信號(hào)矢量分解為兩正交分量I和Q，經(jīng)濾波放大以及其他視頻處理后由矢量調(diào)制器合成與泄露信號(hào)等幅反相的對(duì)消矢量，并由耦合器耦合進(jìn)接收單元對(duì)消泄露信號(hào)。閉環(huán)自適應(yīng)對(duì)消技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)天線回波以及近距離干擾目標(biāo)的反射回波都能起到一定對(duì)消效果。但當(dāng)泄漏功率較大時(shí)，接收單元必須能承受建立穩(wěn)態(tài)前的大輸入功率，并且還要求接收單元線性工作電平范圍高，同時(shí)對(duì)消矢量合成單元應(yīng)能產(chǎn)生足夠的對(duì)消信號(hào)輸出功率。而且該方案較為復(fù)雜，技術(shù)難度較大，加工調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)，工程應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)大。
本信道收發(fā)前端采用無(wú)源對(duì)消網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)收發(fā)隔離度的要求。對(duì)消模塊示意圖見(jiàn)圖7。對(duì)于E面T型頭，進(jìn)入其中的信號(hào)被功分兩路，其中左邊一路移相，右邊一路移相零度。對(duì)于波導(dǎo)電橋，進(jìn)入其中的信號(hào)，走直通路線的一路相移和走對(duì)角路線的一路移相相差90度。發(fā)射信號(hào)進(jìn)入發(fā)射端E面T型頭，左邊一路和右邊一路信號(hào)在進(jìn)入天線端口處時(shí)總移相度數(shù)相同，兩路信號(hào)同相，合成后經(jīng)天線發(fā)射出去。而回波信號(hào)從天線端口經(jīng)左右兩個(gè)路線到達(dá)接收端時(shí)也是同相合成。左右兩路發(fā)射信號(hào)經(jīng)波導(dǎo)電橋耦合到接收端口時(shí)剛好反相，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)消。
收發(fā)隔離仿真結(jié)果如圖8所示，理論上隔離度能夠達(dá)到42、43 dB。
無(wú)源對(duì)消網(wǎng)絡(luò)采用全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有有源器件，可以通過(guò)控制加工精度來(lái)確保收發(fā)隔離指標(biāo)，并且在全溫范圍內(nèi)，工作穩(wěn)定性好。它的缺點(diǎn)是收發(fā)各損失3 dB，工作帶寬比較窄，并且對(duì)天線反射回來(lái)的信號(hào)無(wú)法對(duì)消。
評(píng)論