二次雷达接收系统设计及幅相处理

 

　　二次雷达也称为航空交通管制雷达信标系统，通过地面站和目标应答器之间的询问和应答，实现对目标的跟踪，接收到的回波中包含了目标的距离和方位信息、气压高度信息，还可以用于对军用和民用目标的识别。二次雷达采用问答方式工作，询问与应答射频信号波长不同，消除了地物杂波、气象杂波的干扰，因此应答回波比一次雷达反射回波强得多。

　　二次雷达的接收系统采用对数比幅单脉冲体制。其中关键在于高精度、大动态的对数放大器，由于对数放大器为一种非线性放大器，其输出幅度与输入幅度的对数成正比。这样，当输入信号在较大的范围内变化时，输出信号只在较小的范围内变化，大大压缩了接收机输出信号的动态范围，因而具有较好的抗饱和特性;它可以使雷达的接收机在强信号作用下不饱和，同时也减少了小目标的丢失，能同时监视多个强弱悬殊很大的目标回波。

　　1 接收系统设计

　　雷达的接收系统由三路对数接收机组成，采用单脉冲比幅体制。原理框图如图1所示。

　　

 

　　接收系统将天线送来的∑，△，Ω三路射频信号，分别在幅相特性一致三个通道中进行限幅、低噪声放大、时间灵敏度控制，滤除镜像频率及带外各种杂散频率的干扰信号，然后与本振混频，下变频为60 MHz中频信号，中频信号由前置中放放大、滤波，再经对数放大成视频信号，其中，∑，△视频信号log∑和log△传送给视频处理机进行A/D变换;∑，△对放输出的中频信号经鉴相，送出相位符号码和置信度码以判定目标偏离天线轴的方向;∑，Ω中频信号经脉冲比幅后，输出接收旁瓣抑制脉冲信号。

　　接收机采用一次下变频方式，前置限幅器防止接收机被大功率信号烧毁;通过RFSTC来控制接收通道的增益，扩展接收机的动态范围，可以根据二次雷达工作时周围的电磁环境来装订STC曲线，对落入接收机带内的强干扰信号进行衰减;射频滤波器抑制镜像频率，防止镜像杂散通过寄生通道落入中频带内，并且可以抑制带外的干扰信号;整个接收机的频带宽度决定于60 MHz中频带通滤波器的带宽。