L波段大動(dòng)態(tài)范圍的雷達(dá)接收機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、接收機(jī)是雷達(dá)系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要功能是對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行頻率選擇、功率放大、頻率變換、解調(diào)等。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)一般要求雷達(dá)接收機(jī)具有低噪聲、大動(dòng)態(tài)、穩(wěn)定性高以及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其中大動(dòng)態(tài)范圍的雷達(dá)接收機(jī)一直是雷達(dá)研究的重要工作，因?yàn)檫M(jìn)入到雷達(dá)接收機(jī)中的信號(hào)功率往往在很大范圍內(nèi)變化，為了使雷達(dá)接收機(jī)能夠同時(shí)處理各種不同功率的回波信號(hào)，這就要求雷達(dá)接收機(jī)必須有較大的動(dòng)態(tài)范圍。一般雷達(dá)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍為60dB左右，現(xiàn)

2、代雷達(dá)接收機(jī)往往要求其動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到100dB以上。實(shí)現(xiàn)雷達(dá)接收機(jī)大動(dòng)態(tài)范圍的關(guān)鍵是合理的設(shè)計(jì)接收機(jī)的射頻前端部分，故本文主要研究接收機(jī)的射頻前端。主要工作內(nèi)容包括方案設(shè)計(jì)、器件選型、腔體濾波器設(shè)計(jì)、自動(dòng)增益控制電路設(shè)計(jì)、鎖相環(huán)頻率合成器設(shè)計(jì)等。課題設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)110dB的輸入動(dòng)態(tài)范圍，比較通用的方法是多級(jí)自動(dòng)增益控制（AGC）電路級(jí)聯(lián)，將輸入信號(hào)的大動(dòng)態(tài)范圍壓縮成輸出信號(hào)的小動(dòng)態(tài)范圍。但這樣一方面使電路變得復(fù)雜，增加了調(diào)試難度，

3、并且多級(jí)AGC電路會(huì)大大降低接收機(jī)的反應(yīng)速度，另一方面增加了接收機(jī)的體積，這與小型化的發(fā)展趨勢(shì)相悖。
　　本研究所設(shè)計(jì)的接收機(jī)以超外差二次變頻結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過(guò)合理的增益分配，結(jié)合腔體濾波器設(shè)計(jì)和自動(dòng)增益控制電路設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的大動(dòng)態(tài)范圍。接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的下限由靈敏度決定，而靈敏度又和接收機(jī)的噪聲系數(shù)有關(guān)系，采用插損較小的腔體濾波器作為射頻預(yù)選濾波器，可以明顯降低接收機(jī)的噪聲系數(shù)，進(jìn)而提高接收機(jī)的靈敏度，這樣接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍便有

4、一個(gè)較低的下限，而腔體濾波器有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是體積較大，這樣會(huì)增加接收機(jī)的體積，所以本文中給出了一種腔體濾波器的小型化方法，使接收機(jī)的體積保持在可接收的范圍內(nèi)。而接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的上限由接收機(jī)的1dB壓縮點(diǎn)決定，提高接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的上限，首先要進(jìn)行合理的增益分配，然后可以采用自動(dòng)增益控制電路。本文僅采用一級(jí)自動(dòng)增益控制電路，便實(shí)現(xiàn)了96dB的增益控制范圍。這樣通過(guò)腔體濾波器和自動(dòng)增益控制電路相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了接收機(jī)110dB的輸入動(dòng)態(tài)范圍