雷达接收机主要质量指标课件

雷达接收机主要质量指标

雷达接收机的主要质量指标

1.灵敏度和噪声系数

2.接收机的工作频带宽度和滤波特性

3.动态范围和增益

4.频率源的频率稳定度和频谱纯度

5.幅度和相位的稳定性6.正交鉴相器的正交度；7.A/D变换器的技术参数；8.抗干扰能力；9.频率源和发射激励的性能；

10.微电子化和模块化结构1.灵敏度和噪声系数

灵敏度表示接收机接收微弱信号的能力。能接收的信号越微弱,则接收机的灵敏度越高,因而雷达的作用距离就越远。

目前,超外差式雷达接收机的灵敏度一般约为(10-12～10-14)W,保证这个灵敏度所需增益约为106～108,这一增益主要由中频放大器来完成。

灵敏度用接收机输入端的最小可检测信号功率Simin来表示。

噪声系数：

接收机输入端信噪比与输出端信噪比的比值。

根据定义,噪声系数可用下式表示:式中,Si为输入额定信号功率;Ni为输入额定噪声功率(Ni=kT0Bn);So为输出额定信号功率;No为输出额定噪声功率。

假如接收机中没有内部噪声，称之为“理想接收机”，则其输出信噪比

与输入信噪比

相同，噪声系数F=1。理想接收机：噪声系数F是没有单位的数值,通常用分贝表示

F=10lgF(dB)

接收机灵敏度与噪声系数的关系Ni=kT0Bn

通常,我们把(So/No)min称为“识别系数”,并用M表示,所以灵敏度又可以写成为了保证雷达检测系统发现目标的质量(如在虚警概率为10-6的条件下发现概率是50%或90%等),接收机的中频输出必须提供足够的信号噪声比,令So/No≥(So/No)min时，对应的接收机输入信号功率为最小可检测信号功率,即接收机实际灵敏度。2.接收机的工作频带宽度和滤波特性

接收机的工作频带宽度表示接收机的瞬时工作频率范围。在复杂的电子对抗和干扰环境中,要求雷达发射机和接收机具有较宽的工作带宽,例如频率捷变雷达要求接收机的工作频带宽度为10%—20%。接收机的工作频带宽度主要决定于高频部件(馈线系统、高频放大器和本机振荡器)的性能。

中频的选择和滤波特性

接收机中频的选择和滤波特性是接收机的重要质量指标之一。中频的选择与发射波形的特性、接收机的工作带宽以及所能提供的高频部件和中频部件的性能有关。在现代雷达接收机中,中频的选择可以从30MHz到4GHz之间。当需要在中频增加某些信号处理部件,如脉冲压缩滤波器,对数放大器和限幅器等时,从技术实现来说,中频选择在30MHz至500MHz更为合适。对于宽频带工作的接收机,应选择较高的中频,以便使虚假的寄生响应减至最小。

3.动态范围和增益

使接收机开始出现过载时的输入功率与最小可检测功率之比,叫做动态范围。动态范围表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度变化的范围。最小---最小可检测信号功率Simin,最大--根据正常工作的要求而定。当输入信号太强时,饱和而失去放大作用,称为过载。为防止饱和，可增加STC、AGC控制电路。

接收机的增益表示对回波信号的放大能力，通常输出信号功率与输入信号功率之比，即“功率增益”4.频率源的频率稳定度和频谱纯度

一般来说,工作稳定性是指当环境条件(例如温度、湿度、机械振动等)和电源电压发生变化时,接收机的性能参数(振幅特性、频率特性和相位特性等)受到影响的程度,希望影响越小越好。这里主要是频率源本振信号的短期稳定度，ms量级。

5.幅度和相位的稳定度幅度和相位的不稳定性直接影响测角精度。

6.正交鉴相器的正交度模拟正交鉴相器和数字正交鉴相器，同时提取回波信号的幅度信息和相位信息。

7.A/D变换器的技术参数位数，采样频率、输入信号的带宽。

8.抗干扰能力

在现代电子战和复杂的电磁干扰环境中,抗有源干扰和无源干扰是雷达系统的重要任务之一。有源干扰为敌方施放的各种杂波干扰和邻近雷达的异步脉冲干扰,无源干扰主要是指从海浪、雨雪、地物等反射的杂波干扰和敌机施放的箔片干扰。这些干扰严重影响对目标的正常检测,甚至使整个雷达系统无法工作。现代雷达接收机必须具有各种抗干扰电路。当雷达系统用频率捷变方法抗干扰时,接收机的本振频率应与发射机频率同步跳变。同时接收机应有足够大的动态范围,以保证后面的信号处理器有高的处理精度。

9.频率源和发射激励性能相参、各种波形（波形捷变）。

10.微电子化和模块化结构

在现代有源相控阵雷达和数字波束形成(DBF)系统中,通常需要几十路甚至几千路接收机通道。如果采用常规的接收机工艺结构,无论在体积、重量、耗电、成本和技术实现上都有很大困难。采用微电子化和模块化的接收机结构可以解决上述困难,优选方案是采用单片集成电路,包括微波单片集成电路(MMIC)、中频单片集成电路(IMIC)和专用集成电路(A