雷达接收机的动态范围

白珂+张文宝

摘要：雷达接收机在社会发展中起着重要的作用，雷达接收机的动态范围会影响到使用功能，由于在外界条件的影响下，雷达的输入功率会发生变化，所以要通过必要的措施扩大动态范围，以提升使用效果。

关键词：雷达；接收机；动态变化

雷达具有很广泛的应用领域，在工农业生产中发挥着重要的作用。雷达的关键是接收机，接收机直接影响到雷达性能指标和使用功能。接收机可以保证雷达稳定运行。接收机可以完成目标搜索，并对接收信息进行处理。雷达在运行时各类数据都要通过接收机完成转化，动态范围可以体现出雷达的性能，如果超过了接收机的范围，雷达将无法获取信息。由于有了卫星定位技术，所以雷达可以发挥出更大的作用。接收机要保证使用效果就要规定动态范围，并保证使用的稳定性。

1.影响接收机信号的因素

雷达的工作地点比较固定，因此雷达接收机可以获取多种信号。由于信号的来源有很多，所以雷达的信号频率需要保持固定，否则会影响到雷达的接收效果。随着技术的进步，雷达的性能有了很大的提升，但是雷达信号会受到外界因素的影响。

1.1 距离

雷达搜索目标的距离会影响到信号，近程目标和远程目标存在很大的差异。所以为了保证接收效果，需要调整接收机的动态范围。距离因素是影响接收效果的关键因素，所以存在限制性条件。目标的距离和信号强度成正比。所以要提升雷达机的接收效果，就要调整动态范围。而为了保证远距离的接收效果，雷达接机的整体性能就需要提升。

1.2 目标

使用雷达搜索目标时要考虑到散射面积，散射面积和目标的体积有关。近年来隐身技術有了很大的发展，隐身后目标的散射面积会减少，所以会直接影响到接收机信号的动态范围。雷达接收机的主要功能是获取目标，雷达的捕捉效果不会受到天气状况或波长的影响。但是目标的起伏程度会影响到接收机的效果。雷达要提升捕捉的效果，就要拓宽接收机的动态范围。

1.3 杂波

自然条件下有多种杂波，另外人为因素也可以产生杂波。杂波会影响到雷达接收机的效果，所以针对杂波要拓宽动态范围。在自然界中，地理条件和海拔高度会影响到杂波的类型。不同的杂波的影响程度和范围存在很大的差异。当前由于电子设备的增多，人工杂波变得越来越多，所以雷达的工作会受到多种杂波的影响。针对杂波产生的影响，有必要拓宽接收机的动态范围，以保持接收机的稳定。

2.相参对雷达接收机的影响

2.1雷达接收机动态范围的下限

雷达是精密的电子设备，接收机固有的动态范围对下限有明确的限制。所以可以参考雷达接收机输入信号的最小电平。而最小可检测信号和接收范围不存在直接的关系。当前雷达接收机技术有了很大的发展，传统的工作方式不再采用，技术在不断突破，所以下限指标可以重新调整。

2.2 通道的动态范围

在大量电磁波的作用下，雷达信息会被干扰，接收机获取的信号会发生失真现象，由于交互调信号的介入，会出现虚假信息。所以雷达接收机在考虑动态范围的实用性，如果盲目扩大会影响到定位精度。如果互调功率影响到最小信号的输出功率，单频性质的输出功率可以作为接收机动态范围上限。所以有必要保证通道的响应范围。可以通过技术手段实现接收机自动过滤部分干扰信号，通过对信号的识别可以保证信号的准确性。

3.常用的动态压缩技术

3.1 控制灵敏度时间

在现有的技术中，使用动态压缩技术可以实现对灵敏度时间的有效控制，灵敏度时间实现了动态控制，可以有效提升雷达接收机内在的动态范围。控制灵敏度时间比较容易实现，这种控制方式实现了近程距离的增益控制。这项技术有着很强的实用性，可以将雷达接收机内在的动态范围控制在合理的范围，并保证不会发生大的波动。此外随着电子技术的不断进步，雷达接收机原有的动态范围发生了很大的变化，在技术上有了很大的进步。通过和其它设备和技术的相互作用， 可以提升接收机的性能。从当前技术发展的状况来看，控制灵敏度时间可以用于地面对空雷达或海洋用雷达。这类区域存在的杂波处于雷达波束的近程控制区。通过控制灵敏度时间可以提高接收机响应范围，有利于实现对接收机动态范围的合理控制。

3.2 控制程序增益

控制雷达接收机的动态范围需要通过不同的技术手段来实现，控制程序增益也是一种有效的手段。这种方式的原理是控制杂波产生增益，对杂波实施自动的衰减。控制程序增益可以用于位置固定的雷达站点。这项技术结合雷达站区域内的杂波强度实现杂波的增益衰减，并和接收机实现信号的匹配。控制程序增益在当前的技术发展中已成为一种普遍采用的技术。但是在技术应用中要注意接收机动态范围的局限性，不能无限的扩大范围，否则会产生严重的不良影响。但是动态范围又能长久处于固定的范围内，控制程序增益相应的改变了雷达的动态接收范围。控制程序增益可以将程序固化在雷达的调整方式中。采用这种调整方式不仅有效提高了雷达接收机的工作效率，还可以实现对雷达的高效利用。

3.3 控制自动增益

由于自动化技术有了很大的发展，可以应用自动化技术实现增益控制。这种控制方式具有智能化的特点，可以用于雷达接收机的持续跟踪。采用这种技术需要对特定的波长进行捕获，捕获过程实现了自动化控制。由于接收机的范围人工调整会出现失误，调整方式会有漏洞。对增益进行自动控制可以提升跟踪的精确性，雷达在跟踪时可以持续作用并进行相关的测量，采用这种方式会扩大接收机的作用范围。使用自动增益技术， 接收机在工作状态下不易被查到，还可以接收到特殊形式的信息。所以可以对数据和波长进行特殊处理。通过完成自动增益技术可以提升控制的效果，雷达接收机有了更广泛的动态范围。

4.雷达接收机通过非相参调整动态范围

非相参雷达具有不同和其它方式不同特点，这种方式只对回波信号进行提取，并且只针对幅度信息，而回波信号中存在的相位信息不会提取，接收机的输出信号不会通过正交检相的方式输出，通过简化变为检波信号。从当前技术的发展情况来看，雷达接收机通过非相参技术使动态范围得到了有效拓展。针对参雷达接收机要确定非相参的作用范围，针对动态范围存在的问题分析确定需要解决的问题，制定有针对性的解决方案，不能没有目的进行调整，否则难以获得有效的结果。针对动态范围的解决方式要注重新技术的引入，可以对雷达设备进行必要改进，解决设备中存在的弊端。设备功能的提升有助于提升雷达接收机的工作范围，雷达接收机的作用范围要以平稳的方式实施调整。在调整过程中要逐渐完善，以利于雷达接收机在技术上实现进步。

5.结束语

雷达接收机的性能和动态范围有着直接的关系，从当前技术发展的趋势来看，接收机的能力有了很大的提升。由于雷达接收机通过技术手段实现了动态范围的扩大，可以精确捕获到微弱的信息。所以有必要通过不断的研究提升接收机的动态范围。

参考文献：

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[3]李鑫.雷达技术发展综述[J].现代雷达，2016，（4）：25-26.

简介：白珂，男（1982.2——），四川彭州市人，工程师，本科，研究方向：火控雷达接收前端。

二作张文宝，男（1979.7--），四川广元人，工程师，本科，研究方向：火控雷达频率综合器。