HotZ-雷达原理与系统-第二章-雷达发射机

第二章雷达发射机第一节雷达发射机的任务和基本组成►任务产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信号振幅调制频率调制相位调制连续波；脉冲（脉宽，重复频率）固定频率、频率分集、频率编码、LFM、频率捷变随机相位、相位相参、相位编码►组成单级振荡式主振放大式大功率电磁振荡产生与调制在一个器件中同时完成先产生小功率的CW振荡，再分多级调制和放大单级振荡式发射机在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的视频脉冲信号产生大功率射频信号特点简单，廉价，高效，难以产生复杂调制，频率稳定性差主振放大式发射机主控振荡器，在脉冲调制下形成输出脉冲射频放大链提供不同时间，不同宽度的触发脉冲信号在微波源脉冲到达后很短时间处于放大状态，在微波脉冲结束后退出放大状态，受脉冲控制产生大功率的脉冲射频信号特点调制准确，能适应多种复杂调制，系统复杂，效率低►振荡源的选择脉冲大功率非相干源大功率非相干源、频率捷变等窄带相干系统磁控管复调谐式磁控管速调管宽带相干系统行波管、交叉放大器等►工作频率第二节雷达发射机的主要质量指标与器件的关系1G以下：微波三极管，微波四极管，晶体管。1G以上：磁控管，行波管，速调管，晶体管。与功率的关系与系统的关系频率越高，功率越低。频率越高，天线尺寸越小，大气衰减越大。输出信号频率►输出功率输出信号功率平均功率峰值功率单位时间内发出的功率能量Pav，脉冲重复周期内的输出平均功率。脉冲发出时间点的功率Pt，脉冲期间射频振荡的平均功率。►总效率输入发射机的总平均功率►信号形式P28，表2.1，图2.4输出和输入的功率比发射信号的形式工作比，占空比►信号的稳定度或频谱纯度信号的各项参数，如信号的振幅、频率、相位、脉冲宽度和脉冲重复频率等是否会随时间出现不应有的变化离散型的寄生谱分布型的寄生谱信号稳定度在频域中的表示习题►某雷达发射机峰值功率为800kW，矩形脉冲宽度为3μs，脉冲重复频率为1000Hz，求该发射机的平均功率和工作比。第三节单级振荡和主振放大式发射机►单级振荡式产生宽度为τ的脉冲刚性开关，软性开关，磁性开关。m波：超短波三极管dm波：微波三极管，磁控管cm波：多腔磁控管（分频，倍频，混频）►单级振荡式发射机各级波形►主振放大式相位相参性两个信号的相位间存在确定关系全相参系统发射信号、本振信号、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，因而上述信号间保持相位相参性的雷达系统。采用频率合成技术的主振放大式发射机适用于频率捷变雷达能产生复杂波形的主振放大式发射机第四节固态发射机►特点多个微波功率器件、低噪声接收器件组合成固态发射模块；由几十个甚至几千个固态发射模块组成固态发射机。①不预热，寿命长。②高可靠性。③设备体积小，重量轻④工作频带宽，效率高。⑤系统设计和运用灵活。⑥维护方便，成本较低。适用范围高工作比的雷达和连续波雷达系统典型特性P36，表2.4模块化，全集成►固态高功率放大器模块固态高功率放大器模块并行组合多个大功率微波晶体管的输出功率大功率微波晶体管2G以下：硅双级晶体管，功率和增益较低2G以上：GaAsFET（砷化镓场效应管）集中合成空间合成主要用于相控阵雷达可用于中小功率的雷达发射机辐射源输出功率效率高，决定于n和最后一级功率；发射不集中。由于微波功率合成网络的插入损耗将固态收发模块中的有源器件和无源器件集成在一起，系统有损耗。►微波单片集成收发模块（MMIC）有源器件：线性放大器，低噪声放大器，饱和放大器，有源开关无源器件：R、L、C、D、LineGaAs基片P39，图2.13►固态发射机的应用相控阵雷达全固态化高可靠性雷达连续波体制对空监视系统第五节脉冲调制器提供合适的视频调制脉冲把初级电源变换成符合要求的直流或交流电源在脉冲间歇期存储电源送来的能量，降低对电源部分的高峰值功率的要求平时接通电源可以储能，脉冲发射期间接通储能和负载。