LFM連續(xù)波雷達信道設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究
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3 收發(fā)隔離度控制
本系統(tǒng)采用單天線進行發(fā)射和接收，發(fā)射功率泄漏到接收通道的問題不可避免。如果收發(fā)隔離度不夠高，發(fā)射泄漏的信號將使接收機的動態(tài)范圍增加，要求接收機的低噪聲放大器在較大信號輸入時不能飽和。由于發(fā)射泄漏功率的存在，其噪聲邊帶將使接收機的靈敏度下降。同時波導壁、微波器件等機械震動在泄漏信號上產(chǎn)生調(diào)頻邊帶，形成虛假的多普勒信號導致誤判。因此，將發(fā)射功率泄露至接收通道的信號對消對提高系統(tǒng)性能起到關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)采用環(huán)行器作為收發(fā)雙工，而環(huán)行器的收發(fā)隔離度只有20～25 dB，無法滿足系統(tǒng)要求。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/154087.htm
在單天線調(diào)頻連續(xù)波雷達中，射頻對消包括無源對消和自適應對消等。閉環(huán)自適應對消原理如圖6所示，其原理是利用正交混頻器把泄露信號矢量分解為兩正交分量I和Q，經(jīng)濾波放大以及其他視頻處理后由矢量調(diào)制器合成與泄露信號等幅反相的對消矢量，并由耦合器耦合進接收單元對消泄露信號。閉環(huán)自適應對消技術(shù)的優(yōu)點是對天線回波以及近距離干擾目標的反射回波都能起到一定對消效果。但當泄漏功率較大時，接收單元必須能承受建立穩(wěn)態(tài)前的大輸入功率，并且還要求接收單元線性工作電平范圍高，同時對消矢量合成單元應能產(chǎn)生足夠的對消信號輸出功率。而且該方案較為復雜，技術(shù)難度較大，加工調(diào)試時間長，工程應用風險大。
本信道收發(fā)前端采用無源對消網(wǎng)絡來實現(xiàn)系統(tǒng)對收發(fā)隔離度的要求。對消模塊示意圖見圖7。對于E面T型頭，進入其中的信號被功分兩路，其中左邊一路移相，右邊一路移相零度。對于波導電橋，進入其中的信號，走直通路線的一路相移和走對角路線的一路移相相差90度。發(fā)射信號進入發(fā)射端E面T型頭，左邊一路和右邊一路信號在進入天線端口處時總移相度數(shù)相同，兩路信號同相，合成后經(jīng)天線發(fā)射出去。而回波信號從天線端口經(jīng)左右兩個路線到達接收端時也是同相合成。左右兩路發(fā)射信號經(jīng)波導電橋耦合到接收端口時剛好反相，從而實現(xiàn)對消。
收發(fā)隔離仿真結(jié)果如圖8所示，理論上隔離度能夠達到42、43 dB。
無源對消網(wǎng)絡采用全波導結(jié)構(gòu)，沒有有源器件，可以通過控制加工精度來確保收發(fā)隔離指標，并且在全溫范圍內(nèi)，工作穩(wěn)定性好。它的缺點是收發(fā)各損失3 dB，工作帶寬比較窄，并且對天線反射回來的信號無法對消。
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