謝敏　王建強(qiáng)　連豪

【摘 要】連續(xù)波雷達(dá)存在嚴(yán)重的發(fā)射直波泄露信號(hào)，給其廣泛應(yīng)用設(shè)置了技術(shù)瓶頸。本文介紹了對(duì)消技術(shù)，并就對(duì)消技術(shù)在連續(xù)波雷達(dá)中的應(yīng)用進(jìn)行了理論研究，以此解決連續(xù)波雷達(dá)的發(fā)射直波泄露問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)逼雷達(dá)；直波泄露；對(duì)消技術(shù)

Applied Research of Cancellation Technique in Continuous-Wave Radar

XIE Min WANG Jian-qiang LIAN Hao

（Xian Electronic Engineering Research Institute， Xian Shaanxi 710100， China）

【Abstract】A technological bottleneck for wide application of CW radar is set because it has serious leakage of transmitting direct wave signal. The cancellation technique is introduced in this paper， and applied academic research of cancellation technique in CW radar is performed， the paper uses this to solve the problem of CW radar transmitting direct wave signal leakage.

【Key words】CW radar； Direct wave leakage； Cancellation technique

0 引言

連續(xù)波雷達(dá)[1]由于測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、低功耗和低成本等優(yōu)點(diǎn)，在戰(zhàn)場(chǎng)偵察，靶場(chǎng)測(cè)量等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但由于連續(xù)波雷達(dá)發(fā)和收同時(shí)進(jìn)行，發(fā)射機(jī)不間斷的向外輻射電磁波，接收機(jī)除接收到目標(biāo)回波外，還會(huì)接收到發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)，這就是所謂的連續(xù)波發(fā)射直波泄露。強(qiáng)的發(fā)射直波泄漏不僅會(huì)阻塞接收機(jī)，而且還會(huì)產(chǎn)生虛假目標(biāo)，因此，如何有效的抑制發(fā)射直波泄露在連續(xù)波雷達(dá)領(lǐng)域具有十分重要的意義。本文采用接收通道對(duì)消技術(shù)來(lái)抑制發(fā)射直波泄露，進(jìn)行了分析和理論計(jì)算。

1 對(duì)消原理

信號(hào)之間的對(duì)消[2]指兩個(gè)信號(hào)的矢量疊加，可通過(guò)二合一的合路器充當(dāng)對(duì)消模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

若到達(dá)對(duì)消模塊輸入端的泄露信號(hào)為：

對(duì)消模塊輸入端的對(duì)消信號(hào)為：

那么對(duì)消模塊輸出端的信號(hào)為：

公式（3）中：

由公式（4）可以看出，對(duì)消后信號(hào)的幅度不僅和泄露信號(hào)與對(duì)消信號(hào)的幅度有關(guān)，而且和泄露信號(hào)與對(duì)消信號(hào)的相位差有關(guān)。

由公式（7）可以得出，當(dāng)泄露信號(hào)與對(duì)消信號(hào)的幅度相等時(shí)，對(duì)消后信號(hào)的幅度最小。

由上述的理論推導(dǎo)可以得出，當(dāng)對(duì)消信號(hào)與泄露信號(hào)幅度相同，相位相反時(shí)對(duì)消后信號(hào)的幅度才會(huì)最小。

2 接收通道對(duì)消技術(shù)

接收通道對(duì)消技術(shù)[3]就是構(gòu)建一路與發(fā)射直波泄露信號(hào)幅度相同、相位相反的信號(hào)，然后與接收機(jī)接收到的信號(hào)相互疊加，從而抑制發(fā)射直波泄露的技術(shù)。

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

本文針對(duì)某點(diǎn)頻連續(xù)波雷達(dá)，在接收通道內(nèi)設(shè)計(jì)有射頻對(duì)消支路和中頻對(duì)消支路，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示：

雷達(dá)工作之前，關(guān)閉射頻與中頻對(duì)消信號(hào)，雷達(dá)工作時(shí)，直接檢測(cè)出發(fā)射直波泄露信號(hào)的幅相值并發(fā)送給控制模塊，然后雷達(dá)關(guān)閉發(fā)射，并開(kāi)啟射頻對(duì)消信號(hào)，由控制模塊調(diào)整射頻對(duì)消信號(hào)的幅度和相位，直至雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)量射頻對(duì)消信號(hào)的幅度與發(fā)射直播泄露信號(hào)的幅度相等，相位相反。固化射頻對(duì)消信號(hào)幅度和相位調(diào)整值，開(kāi)啟發(fā)射和射頻對(duì)消信號(hào)，便完成了射頻對(duì)消功能。

完成射頻對(duì)消后，直接檢測(cè)出射頻對(duì)消后信號(hào)的幅相值并發(fā)送給控制模塊，然后雷達(dá)關(guān)閉發(fā)射和射頻對(duì)消信號(hào)，并開(kāi)啟中頻對(duì)消信號(hào)，由控制模塊調(diào)整中頻對(duì)消信號(hào)的幅度和相位，直至雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)量中頻對(duì)消信號(hào)的幅度與射頻對(duì)消后信號(hào)的幅度相等，相位相反。固化中頻對(duì)消信號(hào)幅度和相位調(diào)整值，開(kāi)啟發(fā)射和射頻、中頻對(duì)消信號(hào)，便完成了中頻對(duì)消功能。

2.2 理論分析

對(duì)銷(xiāo)量定義為：

其中P為對(duì)消后信號(hào)的能量，P0為發(fā)射直波泄露信號(hào)能量。

由公式（8）可以得到：

某點(diǎn)頻連續(xù)波雷達(dá)的情況如下：

1）泄露電平：-35dBm；

2）接收通道增益：73dB；

3）接收通道最大飽和輸出：10dBm。

為了使接收機(jī)不飽和，那么要求整個(gè)接收通道的對(duì)銷(xiāo)量N總<10+35-73=-28dB，而射頻和中頻對(duì)消總的對(duì)銷(xiāo)量可以達(dá)到-56.64dB，完全可以滿足接收機(jī)不飽和的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)射直波泄露是連續(xù)波雷達(dá)設(shè)計(jì)的技術(shù)難點(diǎn)之一，本文針對(duì)某點(diǎn)頻連續(xù)波雷達(dá)，在接收通道內(nèi)設(shè)計(jì)有對(duì)銷(xiāo)量達(dá)到-28.32dB的射頻對(duì)消支路和中頻對(duì)消支路，并進(jìn)行了理論分析，證明該設(shè)計(jì)從理論上完全滿足該連續(xù)波雷達(dá)抑制發(fā)射直波泄露的要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賈興泉.連續(xù)波雷達(dá)數(shù)據(jù)處理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.

[2]鄒震，楊曄.雷達(dá)干擾機(jī)射頻對(duì)消技術(shù)[J].艦船電子對(duì)抗，2010（6）：39-42.

[3]馮健康，黃根全，謝敏.連續(xù)波雷達(dá)直波泄露抑制技術(shù)研究[J].火控雷達(dá)技術(shù)，2015，44（2）：9-12.

[責(zé)任編輯：王楠]