雷达接收机保护技术的发展趋势研究

曾庆军

摘 要：雷达接收机是雷达系统的重要组成部分，雷达接收机的工作状态直接影响着整体的雷达接收系统。在雷达接收机作用的过程中，保护技术是保证雷达接收机正常工作的必要手段，雷达工作中会受到不同因素的影响，雷达接收机保护技术能够最大化的降低影响因素，为雷达接收机所提供的信息做出保障。本文将首先讨论雷达接收机的特点及其功能，对雷达接收机进行简单介绍，再对雷达接收机装置的历史发展进程和现阶段状况进行解读，最后提出在时代背景下，雷达接收机保护技术所面临的发展需求。

关键词：雷达；接收机；雷达系统

一、雷达接收机的特点及其功能

雷达接收机是雷达系统的重要组成部分，雷达接收机性能的好与坏直接影响着整体的雷达系统。同时，雷达接收机能够从不同的方面检测出雷达的整体运行状态、性能。首先，雷达接收机的噪声反映了雷达系统的灵敏程度，其次，在观察雷达接收机组合频率所受到的干扰能够有效的判断出雷达的虚警性能，最后，雷达接收机的稳定性能够准确的反映出整体系统对于信号处理的准确程度，在电子技术不断发展的今天，雷达技术要想保持在较高的水平，必须拥有高水准的雷达接收机技术为其提供保障。在现阶段的雷达接收机系统中，包含了两种组成部分，一种是数字接收机，通过控制模拟信号向数字信号转化的带宽和其动态范围，另一种是模拟接收机，通过分时、分段的将宽带射频信号转移到中频，并且通过数字模拟的采样、下变频、抽取，最终分I/Q通道进行输出。雷达接收机经过长时间的发展，已经产生了多钟多样的不同性能的产品，例如超外差式接收机、镜像抑制接收机、直接下频接收机和直接数字式接收机，不同的接收机选择的作用机制也不尽相同，但是通过对接收机的横向对比能够发现，雷达接收机是一种对精密度要求非常严格的仪器，接收机的最主要功能就是通过对信号的分割和转移避免雷达所受到严重的信号干扰影响。

二、雷达接收机保护技术的发展进程

雷达接收机有着清晰明确的发展进程，从上世纪四、五十年代开始，雷达接收机的保护装置就已经开始应用在雷达系统上。最原始的雷达采用的是收发分置天线的设计，用来解决发射信号对接收机的泄露的问题，但是在体积和结构上受限于当时的技术，并没有完美的完成对接收机的保护。随着电子科技的不断的进步，在控制发射信号泄露的方面也产生了很多不同的保护方法，在逐渐的实践过程中，利用天线收发开关及接收机保护装置的收发共用天线雷达系统成为了当时的主流。

在六十年代以前，通过对分支型天线收发开关和平衡型天线收发开关的控制开事先对雷达系统的保护，但是这一技术手段存在着泄露问题和来自于体积、功率等方面的限制。在其之后，人们研究出了铁氧体环流器，通过它来对雷达的发射机和接收机进行分割，同时这种保护装置的核心是由二极管限幅器和气体放电开关共同组成。直到八十年代，人们通过对雷达接收机的研究发明出了不同的保护装置，在这一时期，雷达接收机保护技术达到了非常高的水平，其影响也延续到了今天。进过几十年的研究，现代雷达接收机保护技术已经有了突破性的进展，在保护机制上，由于雷达接收机的不同性质产生了不同的保护装置，有基于有源气体放电TR限幅器的保护技术、基于无源TR管限幅器的接收机保护装置、基于二次电子倍增管限幅器的接收机保护方法和基于铁氧体限幅器的接收机保护技术。不同的保护技术选择不同的侧重方面来完成对于接收机的保护作用，使雷达能够更准确、有效的接收到反映信号。在电子科技不断升级的背景下，雷达接收机的保护技术会突破现有的限制，在不远的将来会产生更多效率更高的保护装置，同时保护装置的升级不仅意味雷达研究技术水平的上升，还能够为人们生活提供更多的便利。

三、雷达接收机保护技术的发展要求

在脉冲技术功率和核技术不断革新的背景下，窄带微波定向能武器技术也完成了技术升级，这一技术的改变扭转了电子战的内涵和外延。在电子系统和高功率微波的共同作用下，雷达前门的耦合与后门的耦合使雷达接收机保护技术成为现代化军事战争中的首先需要应对的重要技术。在HPM短脉冲雷达和现有雷达在强电磁场、高微波环境下所引发出的一系列问题，限制了军用雷达的保护设施的隔离度、动态范围、恢复时间以及隔离度、功率容限等方面的发展，同时，这些对于雷达所产生的全新的需求也推动着雷达接收机保护技术的进步。现今雷达技术发展的重要趋势是在技术革新的基础上，能够研究出大动态、恢复速度快，同时兼具快速响应机制和高功率容限的雷达接收机保护技术。

通常情况下，HPM短脉冲雷达的接收机需要由发天线分置空间、接收机前段限幅控制电路两个方面同时隔离才能够实现。但是在收发的过程中，系统间的串扰和接收机的内部会出现相互耦合的情况，只要通过一定的技术经验，在电路的结构设计中针对性的进行调整就能够有效的解决这种问题。再者，虽然近区地物反射回波会产生一定的影响，但通过调整天线的仰角和正确的信号处理就可以快速的解决反射回波的问题。但是如果雷达信号的发射峰值功率大于百兆瓦以上，并且频率处于100～1000hz，同时具备4～20ns的脉冲宽度，它收发天线副瓣近区耦合问题的解决则由于存在保护装置功率容限、响应速度、动态范围、恢复时间、噪声降级以及系统复杂性等诸多问题，成为了限制雷达接收机保护技术发展的关键问题。

四、总结

雷达接收机是雷达工作系统中的重要保障部分，只有雷达接收机有效、准确的将信息进行传递才能够保证雷达系统的正常工作。在雷达接收机工作过程中会受到不同的干扰因素的影响，降低接收机的工作效率。雷达接收机保护技术能够有效的防止干扰因素，优化信息传递过程。通过几十年的发展进程，雷達机接收机的保护技术已经相当成熟，已经能够应对现阶段的各种雷达系统。在雷达接收机系统的长期发展中，雷达接收机保护技术的发展方向将更加专业化，发展的目的在于雷达应用过程中通过对不同材料、系统的研究来剔除各种限制，使雷达接收机能够更好的符合现代化电子信息发展需求。

参考文献：

[1]肖文书，张兴敢，李景文.雷达接收机综合测试系统设计[J].现代雷达，2005（09）.

[2]郭亮，雷达接收机动态范围的研究[J].现代雷达，2012（01）.