雷達接收機保護技術(shù)的發(fā)展趨勢研究

曾慶軍

摘 要：雷達接收機是雷達系統(tǒng)的重要組成部分，雷達接收機的工作狀態(tài)直接影響著整體的雷達接收系統(tǒng)。在雷達接收機作用的過程中，保護技術(shù)是保證雷達接收機正常工作的必要手段，雷達工作中會受到不同因素的影響，雷達接收機保護技術(shù)能夠最大化的降低影響因素，為雷達接收機所提供的信息做出保障。本文將首先討論雷達接收機的特點及其功能，對雷達接收機進行簡單介紹，再對雷達接收機裝置的歷史發(fā)展進程和現(xiàn)階段狀況進行解讀，最后提出在時代背景下，雷達接收機保護技術(shù)所面臨的發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：雷達；接收機；雷達系統(tǒng)

一、雷達接收機的特點及其功能

雷達接收機是雷達系統(tǒng)的重要組成部分，雷達接收機性能的好與壞直接影響著整體的雷達系統(tǒng)。同時，雷達接收機能夠從不同的方面檢測出雷達的整體運行狀態(tài)、性能。首先，雷達接收機的噪聲反映了雷達系統(tǒng)的靈敏程度，其次，在觀察雷達接收機組合頻率所受到的干擾能夠有效的判斷出雷達的虛警性能，最后，雷達接收機的穩(wěn)定性能夠準確的反映出整體系統(tǒng)對于信號處理的準確程度，在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，雷達技術(shù)要想保持在較高的水平，必須擁有高水準的雷達接收機技術(shù)為其提供保障。在現(xiàn)階段的雷達接收機系統(tǒng)中，包含了兩種組成部分，一種是數(shù)字接收機，通過控制模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)化的帶寬和其動態(tài)范圍，另一種是模擬接收機，通過分時、分段的將寬帶射頻信號轉(zhuǎn)移到中頻，并且通過數(shù)字模擬的采樣、下變頻、抽取，最終分I/Q通道進行輸出。雷達接收機經(jīng)過長時間的發(fā)展，已經(jīng)產(chǎn)生了多鐘多樣的不同性能的產(chǎn)品，例如超外差式接收機、鏡像抑制接收機、直接下頻接收機和直接數(shù)字式接收機，不同的接收機選擇的作用機制也不盡相同，但是通過對接收機的橫向?qū)Ρ饶軌虬l(fā)現(xiàn)，雷達接收機是一種對精密度要求非常嚴格的儀器，接收機的最主要功能就是通過對信號的分割和轉(zhuǎn)移避免雷達所受到嚴重的信號干擾影響。

二、雷達接收機保護技術(shù)的發(fā)展進程

雷達接收機有著清晰明確的發(fā)展進程，從上世紀四、五十年代開始，雷達接收機的保護裝置就已經(jīng)開始應用在雷達系統(tǒng)上。最原始的雷達采用的是收發(fā)分置天線的設計，用來解決發(fā)射信號對接收機的泄露的問題，但是在體積和結(jié)構(gòu)上受限于當時的技術(shù)，并沒有完美的完成對接收機的保護。隨著電子科技的不斷的進步，在控制發(fā)射信號泄露的方面也產(chǎn)生了很多不同的保護方法，在逐漸的實踐過程中，利用天線收發(fā)開關(guān)及接收機保護裝置的收發(fā)共用天線雷達系統(tǒng)成為了當時的主流。

在六十年代以前，通過對分支型天線收發(fā)開關(guān)和平衡型天線收發(fā)開關(guān)的控制開事先對雷達系統(tǒng)的保護，但是這一技術(shù)手段存在著泄露問題和來自于體積、功率等方面的限制。在其之后，人們研究出了鐵氧體環(huán)流器，通過它來對雷達的發(fā)射機和接收機進行分割，同時這種保護裝置的核心是由二極管限幅器和氣體放電開關(guān)共同組成。直到八十年代，人們通過對雷達接收機的研究發(fā)明出了不同的保護裝置，在這一時期，雷達接收機保護技術(shù)達到了非常高的水平，其影響也延續(xù)到了今天。進過幾十年的研究，現(xiàn)代雷達接收機保護技術(shù)已經(jīng)有了突破性的進展，在保護機制上，由于雷達接收機的不同性質(zhì)產(chǎn)生了不同的保護裝置，有基于有源氣體放電TR限幅器的保護技術(shù)、基于無源TR管限幅器的接收機保護裝置、基于二次電子倍增管限幅器的接收機保護方法和基于鐵氧體限幅器的接收機保護技術(shù)。不同的保護技術(shù)選擇不同的側(cè)重方面來完成對于接收機的保護作用，使雷達能夠更準確、有效的接收到反映信號。在電子科技不斷升級的背景下，雷達接收機的保護技術(shù)會突破現(xiàn)有的限制，在不遠的將來會產(chǎn)生更多效率更高的保護裝置，同時保護裝置的升級不僅意味雷達研究技術(shù)水平的上升，還能夠為人們生活提供更多的便利。

三、雷達接收機保護技術(shù)的發(fā)展要求

在脈沖技術(shù)功率和核技術(shù)不斷革新的背景下，窄帶微波定向能武器技術(shù)也完成了技術(shù)升級，這一技術(shù)的改變扭轉(zhuǎn)了電子戰(zhàn)的內(nèi)涵和外延。在電子系統(tǒng)和高功率微波的共同作用下，雷達前門的耦合與后門的耦合使雷達接收機保護技術(shù)成為現(xiàn)代化軍事戰(zhàn)爭中的首先需要應對的重要技術(shù)。在HPM短脈沖雷達和現(xiàn)有雷達在強電磁場、高微波環(huán)境下所引發(fā)出的一系列問題，限制了軍用雷達的保護設施的隔離度、動態(tài)范圍、恢復時間以及隔離度、功率容限等方面的發(fā)展，同時，這些對于雷達所產(chǎn)生的全新的需求也推動著雷達接收機保護技術(shù)的進步?，F(xiàn)今雷達技術(shù)發(fā)展的重要趨勢是在技術(shù)革新的基礎(chǔ)上，能夠研究出大動態(tài)、恢復速度快，同時兼具快速響應機制和高功率容限的雷達接收機保護技術(shù)。

通常情況下，HPM短脈沖雷達的接收機需要由發(fā)天線分置空間、接收機前段限幅控制電路兩個方面同時隔離才能夠?qū)崿F(xiàn)。但是在收發(fā)的過程中，系統(tǒng)間的串擾和接收機的內(nèi)部會出現(xiàn)相互耦合的情況，只要通過一定的技術(shù)經(jīng)驗，在電路的結(jié)構(gòu)設計中針對性的進行調(diào)整就能夠有效的解決這種問題。再者，雖然近區(qū)地物反射回波會產(chǎn)生一定的影響，但通過調(diào)整天線的仰角和正確的信號處理就可以快速的解決反射回波的問題。但是如果雷達信號的發(fā)射峰值功率大于百兆瓦以上，并且頻率處于100～1000hz，同時具備4～20ns的脈沖寬度，它收發(fā)天線副瓣近區(qū)耦合問題的解決則由于存在保護裝置功率容限、響應速度、動態(tài)范圍、恢復時間、噪聲降級以及系統(tǒng)復雜性等諸多問題，成為了限制雷達接收機保護技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

四、總結(jié)

雷達接收機是雷達工作系統(tǒng)中的重要保障部分，只有雷達接收機有效、準確的將信息進行傳遞才能夠保證雷達系統(tǒng)的正常工作。在雷達接收機工作過程中會受到不同的干擾因素的影響，降低接收機的工作效率。雷達接收機保護技術(shù)能夠有效的防止干擾因素，優(yōu)化信息傳遞過程。通過幾十年的發(fā)展進程，雷達機接收機的保護技術(shù)已經(jīng)相當成熟，已經(jīng)能夠應對現(xiàn)階段的各種雷達系統(tǒng)。在雷達接收機系統(tǒng)的長期發(fā)展中，雷達接收機保護技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒏訉I(yè)化，發(fā)展的目的在于雷達應用過程中通過對不同材料、系統(tǒng)的研究來剔除各種限制，使雷達接收機能夠更好的符合現(xiàn)代化電子信息發(fā)展需求。

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