雷达侦查前端宽带小型化关键技术研究

发布时间：2019-10-25 16:28

【摘要】：雷达侦查前端的功能是接收空间中的各种电磁波信号,并对其中有用信号进行锁定与分析,其核心部件就是雷达侦查接收机。为了适应复杂的电磁环境,雷达侦查接收机必须具有高灵敏度、强大的抗干扰能力以及较高的生存能力。小型化设计能够优化设备的战场隐蔽性与机动性,是提高其生存能力的重要手段。本文研制了一款用于雷达侦查前端的宽带超外差式接收组件。它能够接收20~3600MHz范围内的射频信号,下变频至70MHz的中频输出。中频带宽根据功能不同分为40MHz、500k Hz与25k Hz三种带宽。接收组件分为常规与低噪声两种模式,噪声系数分别要求为小于15dB与小于9d B。线性与相位噪声指标要求较高,带外IIP2要求大于50dBm,带外IIP3要求大于15dBm,相位噪声要求全频段偏离10k Hz处小于-100dBc/Hz。镜频抑制与中频抑制均超过100dB。由于其指标要求较高且尺寸要求较小,本文在保证高性能的同时注重小型化设计。变频及链路方案是本文的一大特点。论文在二次变频基础上提出了采用双一中频的二次变频方案,为器件选型与降低本振频率提供了便利,并使用了链路仿真软件CASCADE7对方案进行了仿真验证,奠定了整机高性能的基础。射频接收组件小型化的关键是预选组件的小型化,本文先讨论了采用亚倍频程预选滤波器组来实现预选功能,接着引入了平衡放大器与成品LTCC工艺滤波器替代部预选滤波器,大幅降低了预选部分的布板面积,是接收组件小型化的关键。本文同时对本振部分进行了研究,采取了一本振大步进与二本振小步进的组合变频方式来完成跳频。其中重点对二本振小步进、低杂散与低相噪的实现进行了研究与讨论,设计了倍频器+直接数字合成(DDS)+锁相环(PLL)的频率合成方式来实现。最终,本文完成了接收组件的全部设计、调试与测试工作,设计的雷达侦查前端宽带接收组件满足技术指标要求。
【图文】：

地面监视雷达,美国,雷达

[8]。图1-1 美国 AR-SS 地面监视雷达在 20 世纪 90 年代，美国成功推出 AN/PPS 系列地面雷达，其盟友英国与法国也分别出产 MSTAR 系列雷达改进型号与 RB12B 型侦查雷达，为“沙漠风暴”行动提供了很好的技术装备支持[9]。近年来，各国利用新技术在原有雷达设备基础上进行小型化、宽带化、高性能化与智能化改进，进一步提高了战场雷达的侦查、监视与捕获目标的能力[10]。我国的雷达工业总体起步较晚，始于对前任政府雷达研究所的接管。建国初期，我国获得雷达的方式则是对一些苏联与日本的旧雷达进行维修与补缺，其中大部分为侦查雷达。上世纪 50 年代

预警机,战场

[11]。图1-2 空警-500 预警机当今的战场是信息化的战场，各种电子设备渗透其中，充斥着复杂的电磁波谱，对雷达提出了更高要求的同时也促进了雷达技术的更新与发展。当今的雷达主要向着以下几个方向发展[12]：1) 拓展工作频段，向高频与低频同时发展，提高雷达分辨力与反隐身能力；2) 提高雷达的自动化程度，用电子扫描逐渐替代机械扫描，提高雷达自动识别与跟踪能力，并提高目标数量上限；3) 向小型化与便携式发展，提高战场灵活度，，能够快速布控、拆卸与转移；4) 采用低截获概率与抗干扰技术，提高雷达在战场的生存力；5) 提高雷达组网与卫星通信能力
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN957

【参考文献】