雷達接收機保護技術的發展趨勢研究

曾慶軍

摘 要：雷達接收機是雷達系統的重要組成部分，雷達接收機的工作狀態直接影響著整體的雷達接收系統。在雷達接收機作用的過程中，保護技術是保證雷達接收機正常工作的必要手段，雷達工作中會受到不同因素的影響，雷達接收機保護技術能夠最大化的降低影響因素，為雷達接收機所提供的信息做出保障。本文將首先討論雷達接收機的特點及其功能，對雷達接收機進行簡單介紹，再對雷達接收機裝置的歷史發展進程和現階段狀況進行解讀，最后提出在時代背景下，雷達接收機保護技術所面臨的發展需求。

關鍵詞：雷達；接收機；雷達系統

一、雷達接收機的特點及其功能

雷達接收機是雷達系統的重要組成部分，雷達接收機性能的好與壞直接影響著整體的雷達系統。同時，雷達接收機能夠從不同的方面檢測出雷達的整體運行狀態、性能。首先，雷達接收機的噪聲反映了雷達系統的靈敏程度，其次，在觀察雷達接收機組合頻率所受到的干擾能夠有效的判斷出雷達的虛警性能，最后，雷達接收機的穩定性能夠準確的反映出整體系統對于信號處理的準確程度，在電子技術不斷發展的今天，雷達技術要想保持在較高的水平，必須擁有高水準的雷達接收機技術為其提供保障。在現階段的雷達接收機系統中，包含了兩種組成部分，一種是數字接收機，通過控制模擬信號向數字信號轉化的帶寬和其動態范圍，另一種是模擬接收機，通過分時、分段的將寬帶射頻信號轉移到中頻，并且通過數字模擬的采樣、下變頻、抽取，最終分I/Q通道進行輸出。雷達接收機經過長時間的發展，已經產生了多鐘多樣的不同性能的產品，例如超外差式接收機、鏡像抑制接收機、直接下頻接收機和直接數字式接收機，不同的接收機選擇的作用機制也不盡相同，但是通過對接收機的橫向對比能夠發現，雷達接收機是一種對精密度要求非常嚴格的儀器，接收機的最主要功能就是通過對信號的分割和轉移避免雷達所受到嚴重的信號干擾影響。

二、雷達接收機保護技術的發展進程

雷達接收機有著清晰明確的發展進程，從上世紀四、五十年代開始，雷達接收機的保護裝置就已經開始應用在雷達系統上。最原始的雷達采用的是收發分置天線的設計，用來解決發射信號對接收機的泄露的問題，但是在體積和結構上受限于當時的技術，并沒有完美的完成對接收機的保護。隨著電子科技的不斷的進步，在控制發射信號泄露的方面也產生了很多不同的保護方法，在逐漸的實踐過程中，利用天線收發開關及接收機保護裝置的收發共用天線雷達系統成為了當時的主流。

在六十年代以前，通過對分支型天線收發開關和平衡型天線收發開關的控制開事先對雷達系統的保護，但是這一技術手段存在著泄露問題和來自于體積、功率等方面的限制。在其之后，人們研究出了鐵氧體環流器，通過它來對雷達的發射機和接收機進行分割，同時這種保護裝置的核心是由二極管限幅器和氣體放電開關共同組成。直到八十年代，人們通過對雷達接收機的研究發明出了不同的保護裝置，在這一時期，雷達接收機保護技術達到了非常高的水平，其影響也延續到了今天。進過幾十年的研究，現代雷達接收機保護技術已經有了突破性的進展，在保護機制上，由于雷達接收機的不同性質產生了不同的保護裝置，有基于有源氣體放電TR限幅器的保護技術、基于無源TR管限幅器的接收機保護裝置、基于二次電子倍增管限幅器的接收機保護方法和基于鐵氧體限幅器的接收機保護技術。不同的保護技術選擇不同的側重方面來完成對于接收機的保護作用，使雷達能夠更準確、有效的接收到反映信號。在電子科技不斷升級的背景下，雷達接收機的保護技術會突破現有的限制，在不遠的將來會產生更多效率更高的保護裝置，同時保護裝置的升級不僅意味雷達研究技術水平的上升，還能夠為人們生活提供更多的便利。

三、雷達接收機保護技術的發展要求

在脈沖技術功率和核技術不斷革新的背景下，窄帶微波定向能武器技術也完成了技術升級，這一技術的改變扭轉了電子戰的內涵和外延。在電子系統和高功率微波的共同作用下，雷達前門的耦合與后門的耦合使雷達接收機保護技術成為現代化軍事戰爭中的首先需要應對的重要技術。在HPM短脈沖雷達和現有雷達在強電磁場、高微波環境下所引發出的一系列問題，限制了軍用雷達的保護設施的隔離度、動態范圍、恢復時間以及隔離度、功率容限等方面的發展，同時，這些對于雷達所產生的全新的需求也推動著雷達接收機保護技術的進步。現今雷達技術發展的重要趨勢是在技術革新的基礎上，能夠研究出大動態、恢復速度快，同時兼具快速響應機制和高功率容限的雷達接收機保護技術。

通常情況下，HPM短脈沖雷達的接收機需要由發天線分置空間、接收機前段限幅控制電路兩個方面同時隔離才能夠實現。但是在收發的過程中，系統間的串擾和接收機的內部會出現相互耦合的情況，只要通過一定的技術經驗，在電路的結構設計中針對性的進行調整就能夠有效的解決這種問題。再者，雖然近區地物反射回波會產生一定的影響，但通過調整天線的仰角和正確的信號處理就可以快速的解決反射回波的問題。但是如果雷達信號的發射峰值功率大于百兆瓦以上，并且頻率處于100～1000hz，同時具備4～20ns的脈沖寬度，它收發天線副瓣近區耦合問題的解決則由于存在保護裝置功率容限、響應速度、動態范圍、恢復時間、噪聲降級以及系統復雜性等諸多問題，成為了限制雷達接收機保護技術發展的關鍵問題。

四、總結

雷達接收機是雷達工作系統中的重要保障部分，只有雷達接收機有效、準確的將信息進行傳遞才能夠保證雷達系統的正常工作。在雷達接收機工作過程中會受到不同的干擾因素的影響，降低接收機的工作效率。雷達接收機保護技術能夠有效的防止干擾因素，優化信息傳遞過程。通過幾十年的發展進程，雷達機接收機的保護技術已經相當成熟，已經能夠應對現階段的各種雷達系統。在雷達接收機系統的長期發展中，雷達接收機保護技術的發展方向將更加專業化，發展的目的在于雷達應用過程中通過對不同材料、系統的研究來剔除各種限制，使雷達接收機能夠更好的符合現代化電子信息發展需求。

參考文獻：

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