【雷达原理】第二章：发射机

《雷达原理》各章内容与链接

第一章：绪论
第二章：发射机
第三章：接收机
第四章：显示器
第五章：
第六章：距离测量
第七章：角度测量
第八章：速度测量
练习题
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1.雷达发射机分类

单级震荡式发射机

给一个定时信号，经过脉冲调制器，把一个不好看的脉冲转为好看的矩形脉冲，把射频信号加到矩形脉冲内，然后发射。
单级振荡式发射机的主要优点是结构简单、比较轻便、效率较高、成本低，所以时至今日仍有一些雷达系统使用磁控管单级振荡式发射机。它的缺点是频率稳定性差(磁控管振荡器频率稳定度一般为10^-4采用稳频装置以及自动频率调整系统后也只有10^-5，难以产生复杂信号波形，相继的射频脉冲信号之间的相位不相等，因而往往难以满足脉冲压缩、脉冲多普勒等现代雷达系统的要求。
主频式放大发射器

主振放大式发射机的特点：
1.频稳度高。原因:载频精度和稳定度在低电平决定。因此便于采用各种稳频措施。
2.发射相位相参信号。要求发射相位相参信号的雷达系统必须采用主振放大式发射机。(两个信号的相位之间有确定的关系)。主控振荡器提供连续波信号，射频脉冲的形成通过脉冲调制器控制功率放大器得到，因此保证了各个脉冲信号之间的相位关系。
3.适用于频率捷变雷达
能够产生复杂的波形。各种复杂波形的调制可以在低电平实现，降低了技术难度。
区分连续信号和脉冲信号
连续信号

脉冲信号

前几章都用脉冲雷达。

2.雷达发射机的性能参数

进一步解释为：

3.脉冲调制器

脉冲调制器主要用于脉冲方式工作的雷达发射机，脉冲调制器的任务是为雷达发射机的射频各级提供一定技术要求的大功率视频调制脉冲。调制脉冲有简单的矩形调制脉冲和比较复杂的编码调制脉冲或变脉冲宽度、变重复频率的脉冲串调制脉冲。
图为采用线型调制器的脉冲雷达发射机的原理电路。线型调制器主要由高压电源、充电电路(包括充电电感c和隔离器D)、脉冲形成网络PFN(又称人工线或仿真线)、软性放电开关V和脉冲变压器B,等部分组成。
脉冲调制器：给发射机的射频各级提供合适的视频调制脉冲。

脉冲调制器三个组成部分:
1.电源部分：把初级电源变为符合要求的直流电源。
2.能量存储部分：降低对电源部分的高峰值功率要求，在脉冲间歇期间储存电源的能量，而在脉冲期间提供能量给射频发生器。
3.脉冲形成部分：利用开关控制储能元件对射频发生器放电，以提供电压、功率、脉冲宽度、与波形等各参数都满足要求的视频脉冲
常用的储能元件包括：电容器、人工长线（仿真线）。
常用开关元件：真空三、四极管、氢闸流管、可控硅、具有非线性电感的磁开关。
1.对于真空管，由于可以通过对栅极电压来控制其通断，通断利索，此类开关被称为刚性开关或者主动开关。
2.氢闸流管等开关，只能控制其导通，而不能控制其关断。只有通过开关的电流下降到一定的数值后才能断开。称之为软性开关。应用软性开关的时候，为改善脉冲波形，常使用人工线作为储能元件。
两类开关的区别：软性开关只能够应用于储能器件完全放电的场合。而刚性开关则可以使储能元件部分放电。
脉冲形成部分：利用开关控制储能元件对射频发生器放电，以提供电压、功率、脉冲宽度、与波形等各参数都满足要求的视频脉冲。

4.相参性、相干性、相关性

相参性（Phase Coherence）
描述：相参性指的是不同信号或信号的不同部分之间在相位上保持一致性或相关性。在雷达信号处理中，维持相参性意味着接收到的信号保持了与发送信号相对相位的关系，有助于保持信号的完整性和目标回波的特征。
相干性（Coherence）
描述：相干性表示信号波形之间的一致性和相关性。在雷达中，保持相干性意味着接收到的信号保持了与发送信号一定的相对相位关系，有助于有效地接收目标回波信号，并抑制噪声和干扰。
相关性（Correlation）
描述：相关性是用于衡量两个信号之间的相似程度或关联程度的概念。在雷达信号处理中，相关性分析帮助确定接收到的信号与预期信号之间的匹配程度，有助于识别目标信号并从噪声中区分出来。