第二章++船用雷达设备(接收机)复习过程.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章+船用雷达设备(接收机),5.1 接收机的组成框图及其功能,频率转换器,自天线,微波集成电路,视频,放大,增益&STC,至显示器,接收机框图,触发脉冲,中频,放大,检波器,双功器,混频器,本振.,微波集成电路,主中频放大器,前置中频放大器,视频部分,双功器,双工器,使天线工作在双功状态。发射:发射机工作期间；接收:其他时间,微波集成电路,（,M,icrowave,i,ntegrated,c,ircuit）,变频器,中频放大,检波,前置视频放大,增益控制和海浪抑制控制电路,5.1.3 频率变换器,混频器,本机振荡,1.本振,(1)反射式速调管,反射极顶盖,反射极,网状栅极,阴极,灯丝,金属外壳,管脚,调整螺丝,输出环,弓形支架,输出,同轴线,机械:调整螺丝可以改变栅极距离,电子:改变反射极电压,调谐,(2)耿氏二极管,输出波导,谐振腔,电压引线,衰减器调整螺丝,调整螺丝,耿氏二极管,输出口,电压引线,耿氏二极管,变容二极管,衰减器调整螺丝,调谐螺丝,调谐,1.调谐过程,将显示器面板上的调谐控钮置于中间位置.,调节反射极或变容二极管电压为标准值。,调整机械调谐螺丝找到谐振点。,根据手册继续细调。,2.本振调谐时机:,更换磁控管,本,振频率变化,长时间引起效率较差,3.平时操作雷达的控制面板调谐标准：,图象清晰饱满,调谐指示表指示最大（不是到表刻度的最大),5.1.4 本振调谐(Tune),2.混频器 微波频率混频二极管,作用：将回波信号fS与本振信号fL进行混频，得到其差频，即中频 信号：fI=fL fS,组成：常用两个 晶体二极管组成的平衡混频器，两个二极管反向装置在波导管中组成。,(1)非常碎弱应当避免机械或电力冲击,晶体测试:R100 or 1k,切不可用 R1 or 10k.,不要同时接触阴阳极,备用管应当在铅屏蔽盒内,(2)晶体电流只由本振输出决定,本振输出:mA 级,回波幅度:V 级,晶体电流表征了频率变换器的工作状态。.,混频晶体使用注意：P28,作用:,把微弱的中频回波信号(,uV,)不失真地放大十几万倍(1,V,左右)，然后送去检波。,5.1.5 中频放大器 (,30,45,60MHz,),组成：前置中放2,3级，主中放6,7级,增益控制：调节中放的增益（放大倍数）,控制面板手动增益（GAIN）控钮的使用：,使荧光屏上的噪声斑点似见未见（刚刚可见）,5.2 接收机基本参数,1、接收机灵敏度/噪声,接收机灵敏度：P rmin=kTfN,其中决定因素是接收机通频带f和接收机噪声N。接收噪声主要来自接收机设备本身,产生的原因是由于电子的不规则运动，称为“热噪声”。象在收音机里能够听见噪声一样，雷达可以在屏幕上观察到随机噪声。,增益过大,增益降低,增益正常,小幅度的噪声可以与目标区分开来，而极强的噪声，特别是在前端的噪声很难与目标区分开来。,接收灵敏度表示了接收机能够探测到微弱目标的能力。通常为 10,-12,10,-14,W,这里需注意的是：近处的小目标和远处目标的回波比较弱,2 接收机带宽,f,接收机带宽 是指在放大情况下，允许通过接收机的信号频率范围。,用雷达脉冲的频率谱表示:,一般取：f 1/,发射脉冲宽度，脉冲重复频率F，通频带f与量程的关系（表见P25）：,窄脉冲 宽范围的频谱,长脉冲 窄范围的频谱,f,噪声灵敏度 失真,f,噪声 灵敏度 失真,兼顾:,远量程,f,灵敏度,近量程,f,灵敏度,航海雷达 125 MHz,接收机辅助电路,1、带宽转换电路,随量程开关同时转换：,近量程：窄脉冲宽带宽,远量程：宽脉冲窄带宽,2、AFC（Auto Frequency Control)电路,实现混频器输出频率稳定。,3、对数中频放大器,作用：增大输入信号的动态范围，,使接收机不致于因为输入强信号而过载阻塞。,线性中放：适用于有弱回波，而无强信号或强干扰信号的场合。,4,、,海浪干扰抑制（STCsensitivity time control),海杂波特性:,海杂波图象特性:围绕本船，一片不稳定的鱼鳞状闪亮斑点。,杂波的强度随距离的增加而减弱，距离越近杂波强度越强。,上风舷强,下风舷弱。最大干扰距离可达 6n miles以上。,海杂波反射强：,注意：海浪抑制的同时，可能丢失距离弱小回波,STC电路原理和效果：,发射脉冲宽度长（,）,电波极化类型（垂直）,波长短,天线垂直波束宽度宽,天线转速慢,(a)触发脉冲,t,u,O,u,r,(b)海杂波,t,u,O,目标回波,输出饱和,(c)输出饱和,t,u,O,目标丢失,(e)接收灵敏度,t,O,P,S,min,正常,(f)STC 作用,t,u,O,重现目标,(d)控制电压,t,u,O,抑制范围,抑制深度,STC 作用,海杂波,目标,目标丢失,目标重现,海杂波减弱,目标减弱,目标正常保留,STC 增加,CFAR 处理效果,岛,海杂波,船,（a）原始视频,（b）CFAR 偏压,（c）CFAR视频,O,O,O,u,t,u,t,u,t,雨雪杂波,船,5.恒虚警率处理CFAR(Constant False Alarm Rate),手动探测:,用户通过调整门槛电压来克服噪声和杂波以探测目标。,自动探测:,在原始视频信号中取出积分均值，然后再将它从原始视频中相减。积分均值实际上是机内热噪声和干扰等的强度平均值，所以相减后，可除杂波，输出有用的目标回波。(CFAR 视频).,原始视频:,有用回波+电路噪声+杂波,作用：抑制机内噪声和干扰,缺点：易丢失弱小目标,接收:其他时间,发射:发射机工作期间。,收发开关/环流器 双功器,1.收发开关,收发开关充满了可电离气体，强能量电波能够电离气体，在接收机前端燃烧，阻止能量通过。发射后收发开关气体消电离，回波只有很小的衰减就可通过。,泄漏的能量可能烧毁晶体二极管.,消电离时间+,造成盲区.,2.环流器,铁氧体环流器将微波能量导向指定方向。,接收机,环流方向,限幅器,1,2,3,天线,发射机,铁氧体,限幅器,环流器,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,