文档介绍：第 2 章雷达发射机第 2 章雷达发射机雷达发射机的任务和基本组成雷达发射机的主要质量指标单级振荡和主振放大式发射机固态发射机脉冲调制器第 2 雷达发射机的任务和基本组成雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现目标并确定目标的距离、方位、高度和速度等参数的。因此, 雷达工作时要求发射一种特定的大功率无线电信号。发射机在雷达中就是起这一作用的, 也就是说, 它为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号, 经馈线和收发开关由天线辐射出去。第 2 章雷达发射机图单级振荡式发射机脉冲调制器大功率射频振荡器电源定时信号至天线?? Tr Tr Tr 第 2 章雷达发射机图主振放大式发射机固体微波源中间射频功率放大器输出射频功率放大器脉冲调制器脉冲调制器脉冲调制器定时器主控振荡器射频放大链电源触发脉冲至天线第 2 章雷达发射机单级振荡式发射机与主振放大式发射机相比,最大的优点是简单、经济, 也比较轻便。实践表明, 同样的功率电平, 单级振荡式发射机大约只有主振放大式重量的 1/3 。因此, 只要有可能, 还是尽量优先采用单级振荡式方案。但是, 当整机对发射机有较高要求时, 单级振荡式发射机往往无法满足而必须采用主振放大式发射机。第 2 雷达发射机的主要质量指标 1. 工作频率或波段雷达的工作频率或波段是按照雷达的用途确定的。为了提高雷达系统的工作性能和抗干扰能力, 有时还要求它能在几个频率上跳变工作或同时工作。工作频率或波段的不同对发射机的设计影响很大, 它首先牵涉到发射管种类的选择, 例如目前在 1000MHz 以下主要采用微波三、四极管, 在 1 000 MHz 以上则有多腔磁控管、大功率速调管、行波管以及前向波管等。目前各类发射管所能提供的射频功率与带宽能力如图所示。第 2 章雷达发射机 2. 输出功率发射机的输出功率直接影响雷达的威力和抗干扰能力。通常规定发射机送至天线输入端的功率为发射机的输出功率。有时为了测量方便, 也可以规定在指定负载上( 馈线上一定的电压驻波比)的功率为发射机的输出功率。如果是波段工作的发射机, 则还应规定在整个波段中输出功率的最低值, 或者规定在波段内输出功率的变化不得大于多少分贝。第 2 章雷达发射机图微波发射管功率与带宽能力现状 1 2 3 4 5 10 100 1000 1 10 100 1000 10 000 平均功率/kW 功率 / MW 10 100 1 32 4 PF 2 6 5 微波管边界 10 100 频率/ GHz 频率/ GHz (a) (b) 螺线行波管耦合腔行波管速调管行波速调管速调管 1 10 100 1000 10 000 1 10 100 带宽( % ) 峰值功率/kW (c) 第 2 章雷达发射机脉冲雷达发射机的输出功率又可分为峰值功率 P t 和平均功率P av。P t 是指脉冲期间射频振荡的平均功率( 注意不要与射频正弦振荡的最大瞬功率相混淆)。P av 是指脉冲重复周期内输出功率的平均值。如果发射波形是简单的矩形脉冲列, 脉冲宽度为τ, 脉冲重复周期为 T r, 则有 rtr tavfPT PP????式中的 f r =1/ T r 是脉冲重复频率。τ/T r=τf r 称作雷达的工作比 D。常规的脉冲雷达工作比的典型值为 D =, 但脉冲多卜勒雷达的工作比可达 10 -2 数量级, 甚至达 10 -1 数量级。显然, 连续波雷达的D =1 。第 2 章雷达发射机 3. 总效率发射机的总效率是指发射机的输出功率与它的输入总功率之比。因为发射机通常在整机中是最耗电和最需要冷却的部分, 有高的总效率, 不仅可以省电, 而且对于减轻整机的体积重量也很有意义。对于主振放大式发射机, 要提高总效率, 特别要注意改善输出级的效率。