[发明专利]雷达发射机无意调制速调管输出相位建模方法

说明书

本发明涉及雷达发射机无意调制速调管输出相位建模方法，通过对速调管输出相位失真分析，得出速调管输出相位滞后的波动量可以表示为，或，通过本发明的速调管输出相位模型消除了脉冲调制器的电压波动造成的速调管放大器相位失真问题，提高了速调管输出相位灵敏度。

技术领域

本发明涉及雷达发射机领域，具体涉及一种雷达发射机无意调制速调管输出相位建模方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电子侦察已成为获取敌方情报的重要手段。从复杂的电磁环境中搜索并检测敌方辐射源信号，对其进行处理提取出的信号特征完成对辐射源的识别与定位，进一步推断出辐射源的型号，它在电子战中有着重要的军事意义。传统辐射源识别利用信号的基本特征如载频、脉宽、脉冲重复周期、脉内及脉间信号的调制方式等进行分类识别，其优点结构简单、计算量小以及实现成本低，在早期获得了广泛的应用。但随着电磁环境日益复杂，新技术、新体制雷达不断出现，传统特征的识别性能和抗干扰能力越来越差。于是，信号的无意调制特征研究便逐渐进入人们的视野。

雷达发射机无意调制特征(又称为个体“指纹”特征或附带调制特征)，是由于大功率雷达发射机的波形发生器、频率源、发射管、脉冲调制器、功率放大器等器件或电路产生的所不希望的各种寄生调制。发射机内部大部分物理器件在工作状态下都会输出非线性，在这种非线性的调制下，信号在时域和频域上会偏离原来的轨迹，即发生了失真。无意调制是大功率雷达发射机固有的特性，难以完全消除。但其调制形式和调制量对于不同发射机又有差异，即使是设计相同的一批雷达中的每部雷达，总有不同的无意调制分布，因为类同的部件在性能上仍有细微的差异。无意调制本身在雷达信号中是存在的，又能体现每部雷达的个体特征。因此，它是雷达重要的指纹特征。特别是现代雷达具有多种工作方式和复杂的调制波形，能在脉间改变其脉内有意调制特征，使雷达信号的分选和识别变得非常困难。

通过采集的1部S波段真空管发射机和1部C波段真空管发射机的相位失真，单独画出了前级固态驱动放大器(以下简称为前级驱放)和末级速调管的相位输出情况。结果显示，固态功率放大器的无意调相特征表现的比较微弱，基本上难以作为识别的依据，而速调管放大器输出则表现出了较强的无意调相特性。通过分析发现，脉冲调制器的电压波动是引起速调管放大器相位失真的主要原因。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种雷达发射机无意调制速调管输出相位建模方法，用于消除脉冲调制器的电压波动造成的速调管放大器相位失真问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种雷达发射机无意调制速调管输出相位建模方法，包括：

1)速调管输出相位失真分析

假设脉冲调制器输出至电子枪阴级和阳极之间的直流电压为U_L，若阴级发射的电子初速度为零，则离开电子枪时速度增大为v₀，根据能量守恒定理，电子的动能增加量应等于直流电场的位能减少量，即：

式中，m＝9.156×10^-31千克为电子质量，e＝1.61×10^-19库伦为电子电荷，于是电子离开电子枪时速度

故，电子注电压U_L越大，电子离开枪时的速度v₀也越大，v₀又称电子注速度，

外部射频激励信号U₁sinωt自耦合装置进入速调管的输入腔，在输入腔的腔隙上激励起按正弦变化的交变电压，对穿过腔隙的电子注进行速度调制，假设在外部射频激励信号下电子离开输出腔的速度为v(t)，根据能量守恒定理，外部激励信号U₁sinωt的能量将转化为电子通过输入谐振腔后的动能增量，即：

由得代入上式得：