对雷达接收机的互调干扰探究

2016-12-12 15:55李海峰张书君
中国新技术新产品 2016年14期

李海峰 张书君

(海军驻北京地区某军事代表室,北京 100016)



对雷达接收机的互调干扰探究

李海峰 张书君

(海军驻北京地区某军事代表室,北京 100016)

摘 要:本文首先对雷达接收机最初的使用方向以及现阶段发展情况展开探讨,整理一些信号接收的技术方法。其次重点介绍接收机的模块组成与功能实现原理,帮助读者明确互调干扰出现的原因。最后针对互调信号产生机理以及干扰的防治方法进行分析探讨,帮助更高效地完成接收机干扰防御效率,为设备使用阶段提供更高效稳定的技术保障,将其应用在系统设计中,也能够避免不合理因素产生。

关键词:雷达接收机;互调干扰;互调信号

一、雷达接收机的发展历史以及现代雷达接收机的发展方向

雷达接收机在使用期间,能够将反馈信号搜集整理,并通过运算分析,得出所监测区域内是否存在可疑的物体,雷达接收机最初是用来观测的,信号传输方式中受电磁波干扰影响严重,并不利于对监测位置的判断,这样的环境下所开展的雷达监控任务也会受到影响。最初雷达技术是应用在军事领域的,但随着技术不断地发展,已经在更多的民用领域中得到了应用,并且取得很好的效果,例如,汽车的导航功能、气象局进行天气预测等,都广泛应用到了雷达技术,并且取得了很好的成果。在技术方面,也有很大的进步,能够实现同时进行多个区域的监管控制,所反映的信息更全面。

通过应用数字化技术,监测区域内的情况可以显示到液晶屏幕中,这样才能够更高效地实现现场调控,避免对最终的调节结果造成影响,利用雷达来检验测速时,需要将信号传输时间控制在合理范围内,这样才能根据得到的数据信息,判断出准确的结果,数字接收机在体积上有明显的变化,相比传统设备缩小了很多,这也使设计人员明确了雷达接收机的发展理念,高效、便捷、可控制性强。对信号接收部分进行简化,有助于雷达设备运行期间的参数检验,观察是否能够达到使用的需求标准,采用集成技术进行供电,与传统的技术进行比较,更高效便捷,在信号传输过程中不会受到干扰电流的影响,并且使用效率也有明显的提升。应用的技术中数字转化器是比较新颖的,投入使用后的效率也很高。

为了满足现代社会人们日益增长的需要,雷达理论和雷达技术也得到了很大推动。探讨发展历史对明确未来的技术完善体系有很大帮助,虽然接收机只是雷达系统中的一部分,但所发挥的作用却是最重要的。接下来还会对该模块功能实现原理进行探讨。

二、雷达接收机的作用及其构成

组成系统的零件中,信号感应装置是最先运行的,系统通过发出感应射线,在传递过程中遇到物体会出现折射,并将这种反应反馈到接收器中,信道是信号传输不可缺少的部分,将所得到的信息传输到总控制系统中,实现最终的信号感应传输。雷达监测区域内所接受到的信号经过分析运算,会呈现在液晶屏幕上,技术人员观察屏幕的画面情况便能了解到现场情况。不同物质的光谱及热感都存在很大的差异,这也是画面呈现的原理。雷达的监管区域内,通信信号接收与发生基站也会产生一些电磁波,信号接收机运转时会将其一并传输,此时,会应用到滤波器对干扰电磁波进行处理,确保最终使用中的信号不受到干扰影响。开关是用来导通系统供电电源的,对开关部分也要做好电磁干扰处理,以免在触发后所产生的电磁会影响到周边的其他控制装置。开关导通后系统开始运行,此时信号发生装置会向控制发生磁波,是不间断的。接收机的感应装置也会随之导通,并且不间断地接收信号,这一过程中发现任何的物体出现在监测区域内都能被发现,并及时采取解决措施,对接下来的监测区域管理调整有很大帮助。目前已经能够实现模拟信号传输,使用过程中如果需要对监测的范围以及区域进行调整,在系统中输入频率便可以完成,这样节省了大量的信号分析时间,并且模拟信号传输过程中也更稳定,不易受到其他通信基站的影响。如果需要对区域进行调整,也要重点针对抗干扰性能进行调整,在额定的运行范围内,雷达接收机可以高效完成信号捕捉任务。

三、互调信号的产生机理

当雷达接收机的接收端同时接收到了两个或两个以上的可以互调的信号,借助雷达接收机的非线性放大电路,互调信号之间就产生互调干扰效应。这些互调干扰信号很多是随机的,不过信号是矢量,其理论上在各个方向上都会存在分量,因此只要这些随机产生的干扰信号在有用信号的方向是有分量,那么就会改变有用信号的幅度,导致信号失真。互调信号在运行使用中更注重对现场稳定性的控制,发生与接收装置经过了加密处理,所传输的信号不会出现误差。互调信号系统中同时运行多个发生装置,在这样的环境下,干扰产生的几率也会增大,因此,在探讨产生机理时,首先要明确的是现场存在干扰因素,并通过固定的公式来计算传播信号电流的最佳强度,这样在使用阶段才可以通过控制系统宏观调控来实现各个模块之间的配合,减少系统运行使用出现的电能损耗与传输误差。互调信号产生是在系统导通的前提下,由至少两个信号发生与接收装置参与进行的区域监控,雷达接收机所捕捉到的信号。信号的传输范围接近,在系统中如果传输信道间隔比较近,电流干扰容易出现,但现阶段的技术方法已经能够解决,并且不会造成信号传输的时间误差。技术人员在对这一过程进行模拟时,首先会考虑现场是否存在影响运行安全性的问题,并将互调信号依次定位,使用代号的形式引入到计算公式中。对计算结果进行检验时,也可以采用这种方法来进行,与额定参数进行比较,这样可以准确判断电磁波是否存在干扰,并加强对现场的调节控制,来达到使用需求标准。

四、雷达接收机互调信号的抑制

1. 雷达接收器的有关电路对互调干扰信号实施屏蔽

通过电路设计优化来实现抗干扰目标是十分有效的,在接线过程中导线之间的间隔距离要达到规定的安全标准,这样才不会影响使用安全,电流在传输时,是带有一定辐射的,也就是常说的电磁干扰,这种辐射如果不经过处理,对信号的影响十分严重。设计电路要考虑节省与高效双重标准,从互调信号干扰的产生阶段进行分析,重点调控使用稳定性,同时在电路中还要具有保护装置,能够同时实现多项信号接收任务。线路采用集成技术来实现功能,体积明显缩小,线路使用时集成板的材料绝缘性十分稳定,解决了电磁干扰问题,对干扰防治也有很大帮助。在这样的运行环境中,雷达系统可以快速完成工作任务,并且监管区域信息反馈传输速率也是十分明显的。采用电路来对干扰进行屏蔽,需要在系统中设置回路,这样干扰电流产生后可以得到释放,不会影响到最终的信号传输精准度。

2. 滤波器对互调干扰信号实施过滤

滤波器的功能是对信号在特定频率或频段内的频率分量做加重或衰减处理(保持有用频带、抑制无用频带)。滤波的要求是不改变(或同等改变)有用频带的幅度特性和相位特性。通常把能够通过的信号频率范围定义为通带,而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率称为截止频率。通常滤波器分为:低通滤波器电路(LPF),高通滤波器电路(HPF),带通滤波器电路(BPF),带阻滤波器电路(BEF),全通滤波器电路(APF)五种,处于通带中的信号波会被无条件放行,也不会改变波的特性,而处于阻带内的波将被过滤掉。这就是说,如果选择高通滤波器电路(HPF),那么低频的干扰信号就会被滤波器自动衰减掉。我们对高通滤波器电路进行设定,设定让高频有用信号通过的最低频率,那么比这个频率高的信号就会顺利通过,比其低的信号就会衰减掉,那么通过滤波器的信号都是雷达接收器需要的高通滤波。不过由于互调干扰信号的频率也会存在高频情况,因此通过高通滤波器电路(HPF)并不能完全地过滤掉互调干扰。不过对于雷达接收器,互调干扰影响的不仅是接受器,雷达设备的很多电路都会受到互调干扰信号的影响,那么实际中,这些对互调信号敏感的信号放大电路就会安装信号屏蔽设备,完全地将所有信号都拒之门外,那么这些电路就不会受到互调信号的干扰,此外,由于有用信号对这些电路没有作用,这样的电磁信号屏蔽并不会带来任何的不妥。

结语

加强雷达信号接收机的互调干扰设计对提升设备使用性能起到了促进作用,虽然这一目标已经得到高度重视,但在落实使用过程中,仍然存在一些影响稳定性的因素,技术人员要不断地探讨干扰解决方案,从实际情况出发,重点提升雷达接收机的信号传输可靠性,并减少信号分析运算所用的时间,锁定监测区域的频率后,避免人为原因导致的误差变化,为我国雷达技术发展打下稳定基础。

参考文献

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[3]郭占涛.移动通信系统中三阶互调干扰的研究和分析[J].移动通信,2011(12):98.

中图分类号:TN957

文献标识码:A