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LFM连续波雷达信道设计及关键技术研究

作者:时间:2012-08-22来源:网络收藏

3 收发隔离度控制
本系统采用单天线进行发射和接收,发射功率泄漏到接收通道的问题不可避免。如果收发隔离度不够高,发射泄漏的信号将使接收机的动态范围增加,要求接收机的低噪声放大器在较大信号输入时不能饱和。由于发射泄漏功率的存在,其噪声边带将使接收机的灵敏度下降。同时波导壁、微波器件等机械震动在泄漏信号上产生调频边带,形成虚假的多普勒信号导致误判。因此,将发射功率泄露至接收通道的信号对消对提高系统性能起到作用。传统采用环行器作为收发双工,而环行器的收发隔离度只有20~25 dB,无法满足系统要求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/154087.htm

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在单天线调频中,射频对消包括无源对消和自适应对消等。闭环自适应对消原理如图6所示,其原理是利用正交混频器把泄露信号矢量分解为两正交分量I和Q,经滤波放大以及其他视频处理后由矢量调制器合成与泄露信号等幅反相的对消矢量,并由耦合器耦合进接收单元对消泄露信号。闭环自适应对消的优点是对天线回波以及近距离干扰目标的反射回波都能起到一定对消效果。但当泄漏功率较大时,接收单元必须能承受建立稳态前的大输入功率,并且还要求接收单元线性工作电平范围高,同时对消矢量合成单元应能产生足够的对消信号输出功率。而且该方案较为复杂,难度较大,加工调试时间长,工程应用风险大。

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收发前端采用无源对消网络来实现系统对收发隔离度的要求。对消模块示意图见图7。对于E面T型头,进入其中的信号被功分两路,其中左边一路移相,右边一路移相零度。对于波导电桥,进入其中的信号,走直通路线的一路相移和走对角路线的一路移相相差90度。发射信号进入发射端E面T型头,左边一路和右边一路信号在进入天线端口处时总移相度数相同,两路信号同相,合成后经天线发射出去。而回波信号从天线端口经左右两个路线到达接收端时也是同相合成。左右两路发射信号经波导电桥耦合到接收端口时刚好反相,从而实现对消。
收发隔离仿真结果如图8所示,理论上隔离度能够达到42、43 dB。

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无源对消网络采用全波导结构,没有有源器件,可以通过控制加工精度来确保收发隔离指标,并且在全温范围内,工作稳定性好。它的缺点是收发各损失3 dB,工作带宽比较窄,并且对天线反射回来的信号无法对消。



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