[发明专利]一种雷达接收系统

说明书

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，涉及一种雷达接收机，尤其是一种柱面组合阵列雷达接收机。 

背景技术

目前雷达波束扫描大多都采用机械扫描或电子扫描。波束机械扫描是通过方位伺服机构带动天线转动的方式形成全方位的波束扫描，然后相应方位上的回波信号送给接收机处理，不能实现全向态势目标监视；波束电子扫描是通过多组电子开关把发射信号按照一定的时序切换到相应方位上的天线，同时接收机得到这个方位上目标回波进行处理，也不能实现全向态势目标监视。 

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种雷达接收系统。 

为此，本发明提供的雷达接收系统包括若干接收子单元，该若干接收子单元形成一个柱面接收阵列，每个接收机子单元包含一个微带天线和一个接收机，所述接收机包括依次连接的低噪声放大器、镜像抑制混频器、带阻滤波器、中频匹配滤波器和手动增益控制电路； 

所述的低噪声放大器将雷达天线接收机到的目标回波信号进行低噪声放大； 

所述的镜像抑制混频器将低噪声放大后的信号下变频到中频信号； 

所述带阻滤波器在中频段抑制发射泄露信号及近距离强地杂波信号，所述带阻滤波器为三阶带阻滤波器。 

所述中频匹配滤波器用于滤出雷达的有用信号，其包括中频LC带通滤波 器，带宽为雷达作用距离的信号带宽。 

所述手动增益控制电路用于调节接收机增益，使接收机不饱和，所述手动增益控制电路包括数控衰减器和单片机。 

优选的，上述大动态连续波雷达接收机的线性动态为40dB，接收机在接收近距离强回波信号时，动态范围为98dB。 

优选的，所述低噪声放大器的输出1dB压缩点为15dBm，增益为20dB；所述镜像抑制混频器输入的最大信号为10dBm；所述带阻滤波器的中心频率为中频频率；所述数控衰减器的衰减量为30dB。 

与现有技术相比，本发明的接收机优点在于： 

(1)本发明的雷达接收系统由若干个接收子单元形成一个柱面接收阵列，每个接收机子单元包含一个微带天线和一个接收机，天线方位波束宽度根据组成接收机阵列所包含的接收机子单元的个数决定。每个天线的要求同一批次加工完成，指标要求完全一致。采用阵列全向接收波束形成技术；方位角测量采用比幅测角技术。进而实现目标的全向态势的监视。 

(2)本发明的接收机设计时，镜像抑制混频器前端的低噪放在满足噪声系数和增益的情况下，设计低噪放输出1dB压缩点为15dBm，增益为20dB；镜像抑制混频器输入的最大信号为10dBm。即接收机最大输入信号为-10dBm时，接收机前端不饱和。在中频端，发射机泄露功率及近地杂波的回波信号主要为中频频率的信号，为了抑制此信号，使接收机不饱和，在混频之后插入一个三阶带阻滤波器。设计带阻滤波器中心频率为中频频率，即发射机泄露功率和近地杂波的回波信号在中频频率点抑制达40dB，使其中频段上的每一级电路不饱 和。同时，在中频段设计MGC控制电路，电路由数控衰减器及单片机组成，数控衰减器衰减量为30dB，为可实时调整接收机增益，从而达到扩展接收机动态的目的。 

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。 

图1为本发明的接收机子单元组成框图； 

图2为本发明接收机子单元中介质微带天线方位面上方向图； 

图3为本发明接收机子单元中介质微带天线阵合成方位面方向图； 

图4为本发明的接收机子单元中接收机的电路原理框图； 

图5为本发明的接收机子单元中接收机的增益分配及噪声系数计算；其中NF表示噪声系数，Gain表示增益，CascadeTatal表示结果； 

图6为本发明的柱面组合阵列接收机的布置图； 

图7为图6M部位的结构放大图； 

图8为本发明接收机的组成框图； 

图9为实施例的接收机的电路原理框图； 

图10为实施例的接收机信号电平关系示意图； 

图11为实施例的接收机中频端插入带阻滤波器后信号电平关系示意图。 

具体实施方式

本发明的雷达接收系统由若干个接收子单元形成一个柱面接收阵列，接收机子单元中包括一个微带天线和一个接收机，接收机采用超外差式，一次下变频到中频，如图8所示，主要由限幅低噪声放大器、镜像抑制混频器、三阶带阻滤波器、手动增益控制电路(MGC)、中频放大及匹配滤波器等构成，每个接收机子单元中的接收机指标要求完全一致。