新雷达原理-2雷达发射机.ppt

雷达原理第二章学习提示雷达发射机简介第二章雷达发射机为何采用脉冲方式？

成本增加？

如象广播电台那样，只用连续波方式可以大大降低发射机成本？

连续波雷达需要两个天线，会带来探测距离的3dB的损失。
调制方式：
振幅调制
①CW
②pulse
width，repeatfrequency
频率调制
①fixedfreq
②频率分集
③freqcoded
④LFM
⑤频率捷变
相位调制
①随机相位
②相位相参
③相位编码基本组成2.2、主要技术指标雷达发射机的瞬时带宽
只针对主振放大发射机
在不进行任何调整时工作频率的可变化范围，其输出功率值的变化小于1dB
瞬时带宽大于所放大信号带宽
瞬时带宽的大小决定了放大管的类型
目标识别，成像2.发射脉冲功率Pt：τ内射频振荡的功率（KW）
3.脉冲宽度τ：射频振荡持续的时间。（μs）5总效率：
发射机的输出功率与输入总功率之比
6信号的稳定度或者频谱纯度：
信号的各项参数，例如信号的振幅、频率（或相位）、脉冲宽度及重复频率是否随时间变化。影响频谱纯度的两个因素？
相位噪声
相位噪声是指单位Hz的噪声密度与信号总功率之比,表现为载波相位的随机漂移,是评价频率源(振荡器)频谱纯度的重要指标
寄生干扰真空电子管雷达发射机设计方法（2）确定发射机组成形式
1射频系统
峰值功率在1MW以内的行波管或速调管放大链
一级固体功率放大器驱动一级真空管放大器
5MW
一级固体功率放大器驱动二级真空管放大器

2.3单级振荡和主振放大式发射机频率捷变的主振放大发射机速调管行波管正交场放大器各种射频管的比较射频放大链：
行波管－行波管
这种放大链具有较宽的频带,可用较少的级数提供较高的增益,因而结构较为简单。但是它的输出功率往往不大,效率也不是很高,常应用于机载雷达及要求轻便的雷达系统中。
行波管－速调管
它的特点是可以提供较大的功率,在增益和效率方面的性能也比较好,但是它的频带较窄,速调管本身以及要求的附属设备(如聚焦磁场及冷却和防护设备等),使放大链较为笨重,所以这种放大链多用于地面雷达。
行波－前向波管
这种放大链频带较宽,增益较低。体积重量相对不大,因而在地面的机动雷达、相控阵雷达(末级通常采用多管输出)以及某些空载雷达中应用日趋增多。2.3.4射频放大链应用举例
某精密跟踪雷达用的发射机,工作在C波段,要求输出脉冲功率为2.5MW,1dB带宽为1%,射频脉冲宽度为0.8μs(前沿宽度不大于0.1~0.5μs,后沿宽度不大于0.15~0.2μs),脉冲重复频率可在600~800Hz的范围内以三种不同的值跳变。
其主振器(固体微波源)的输出功率为20mW、脉冲宽度为4μs的射频脉冲。2.4固态发射机表2.4应用于雷达系统中的各种固态发射机的特性固态微波功率的产生
微波晶体管：
在较低频率成为微波真空管的代替品，主要在UHF－L波段。功率输出为50－500W
在L波段由单个晶体管得到的连续波功率可以达到几十瓦。
微波晶体管的输出功率受到制约的因素：
集电极和基极结电压的击穿值
器件的热损耗
器件的输入输出端的阻抗限制
微波场效应管
砷化钾场效应管，硅功率场效应管
1－20GHz可以适用。
砷化钾场效应管与硅功率场效应管最大区别？
能工作在L波段以上，但是这种器件的峰值功率和平均功率都很低，而且随着频率升高而变坏。
雪崩二极管和耿氏二极管
300GHz以上必须使用
电子碰撞半导体器件：
兼有半导体和真空技术的器件。带宽大，增益高，高效率和长寿命。

表一为国外典型雷达发射机一览表
AN/FPS-50型号或代号型号或代号型号或代号发射机工作频率是由雷达所执行任务来确定的，选择频率要考虑大气层和各种气候对电波的影响（吸收、发射、衰减等因素），测量精度和分辨要求以及允许发射机体积、重量等。
一般地面对空搜索，远程警戒雷达选用工作频率较低，精密跟踪测量雷达选用频率较高，一般在C波段（5.4GHZ-5.9GHZ）。
大多数机载雷达受体积、重量、尺寸的严格限制，工作频率大都选在X波段。
工作频率不同，发射机类型也不同，早期远警戒雷达发射机用真空三、四极管，工作频率在VHF、UHF，后来多腔磁控管，大功率速调管，以及行波管，正交场放大管等工作频率L波段，S波段等。在S波段以下发射机大多数选用全固态发射机，并广泛地取代原有真空管发射机。
在C波段和X波段，大功率发射机仍以真空管为主，但砷化镓场效应晶体管放大器与先进有源相控阵技术相结合，在此两频段上也可实现全固态发射机。
此项指标决定了发射机选用放大管的准则，对窄带发射机可选用三四级管、速调管、微波晶体管等器件。对宽带发射机可选用行波管，前向波管，多注速调管，多注速调管及固态放大器件等。固态雷达发射机功率合成
集中相加式高功率固态发射机
典型代表为XX2