劉喜榮+黨冰洋+樊萌

摘 要：航空領(lǐng)域中，雷達(dá)系統(tǒng)是改善空中管制環(huán)境的重要手段。在航空雷達(dá)系統(tǒng)中，雷達(dá)高度表是其中的重要設(shè)備，對(duì)于判斷飛機(jī)的實(shí)際高度具有重要作用。本文主要對(duì)雷達(dá)高度表的增益控制原理進(jìn)行闡述，并探討其實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：航空雷達(dá)高度表；增益控制電路；運(yùn)行原理；技術(shù)應(yīng)用

引言：雷達(dá)高度表作為判斷飛機(jī)高度的主要設(shè)備，按照其運(yùn)行方式，可以分為脈沖式及連續(xù)波式和數(shù)字式三種類型。在實(shí)際的航空領(lǐng)域雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)中，脈沖式的應(yīng)用較為廣泛，且運(yùn)行平穩(wěn)、準(zhǔn)確度高、探測(cè)的范圍廣。因此，對(duì)這一類雷達(dá)高度表的增益控制電路的原理及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。

1.雷達(dá)高度表增益控制電路的運(yùn)行原理

雷達(dá)高度表通過無線電波的反射原理進(jìn)行工作，這種裝置對(duì)于無線電波的接收及發(fā)送功能的要求較高，接收回波時(shí)，通常會(huì)受到發(fā)射功率、發(fā)射距離、發(fā)射信道的衰減及周邊環(huán)境變化等因素的影響，對(duì)電波的接收造成一定的阻礙，有可能會(huì)限制波的真實(shí)性。因此，對(duì)雷達(dá)高度表運(yùn)用增益方法來提高其接收的強(qiáng)度，能夠便于回波接收系統(tǒng)進(jìn)一步適應(yīng)無線電波的波動(dòng)與變化。

1.1增益控制電路的運(yùn)行特性

在航空雷達(dá)高度表中，增益控制電路能夠根據(jù)信號(hào)的實(shí)際情況對(duì)自身的增益效果進(jìn)行自發(fā)性的控制，這通常會(huì)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)提出一定的要求。一般而言，在進(jìn)行信號(hào)的輸入時(shí)，雷達(dá)的回波接收系統(tǒng)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)該控制在80-100分貝，信號(hào)發(fā)送系統(tǒng)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)該控制在5-15分貝之間。

1.2增益控制電路的運(yùn)行原理

當(dāng)增益放大器對(duì)信號(hào)Vi進(jìn)行放大時(shí)，其增益會(huì)隨之而變化。檢波器、直流放大器及比較器之間會(huì)形成一個(gè)信號(hào)反饋的控制系統(tǒng)?？煽卦鲆娣糯笃魍ㄟ^檢波器將其交變信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)，經(jīng)直流放大器作用之后，直流信號(hào)會(huì)被放大，在比較器中同參考的信號(hào)參數(shù)VR進(jìn)行對(duì)比，產(chǎn)生直流電壓Vc，進(jìn)而形成一個(gè)閉合的回路。

當(dāng)提高輸入電壓而使輸出的電壓發(fā)生幅度提高時(shí)，在反饋控制系統(tǒng)中產(chǎn)生控制電壓，降低Ac；當(dāng)降低輸入電壓而使輸出的電壓發(fā)生幅度降低時(shí)，在反饋控制系統(tǒng)中產(chǎn)生控制信號(hào)，提高Ac。由此可見，通過信號(hào)的反饋控制機(jī)制，能夠保證信號(hào)變化幅度增加或降低時(shí)，其輸出信號(hào)的變化較小，并盡量保持信號(hào)的恒定。

2.雷達(dá)高度表增益控制電路的技術(shù)應(yīng)用

2.1增益控制電路的技術(shù)應(yīng)用

在航空雷達(dá)高度表中，增益控制電路的應(yīng)用是當(dāng)雷達(dá)高度表處于平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，通過判斷信號(hào)接收的波動(dòng)及噪音情況，適當(dāng)輸出電壓，從而對(duì)其增益量進(jìn)行控制。

在雷達(dá)高度表中，增益控制電路主要通過噪音增益控制和脈沖增益控制兩種形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)增益量的控制。

2.2.1噪音增益控制

噪音增益控制通常會(huì)在信號(hào)的接收放大器的輸出部位進(jìn)行信號(hào)的采樣，通常而言，噪音增益控制會(huì)利用檢測(cè)電路進(jìn)行電平的接收，實(shí)現(xiàn)對(duì)中放增益的有效控制，從而盡量使信號(hào)的接收端能夠平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。

2.2.2脈沖增益控制

對(duì)雷達(dá)高度表跟蹤時(shí)，應(yīng)盡量減少其脈沖幅度波動(dòng)，這種控制形式通常會(huì)應(yīng)用在噪音增益控制方式之上，實(shí)現(xiàn)對(duì)增益的進(jìn)一步控制。

如圖2所示，脈沖增益控制電路是由2BG3及2BG25等共同組成的，脈沖增益電路是對(duì)由B點(diǎn)接入的跟蹤脈沖與回波脈沖進(jìn)行判斷，這兩種脈沖信號(hào)若有重合，則根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)電路進(jìn)行控制與跟蹤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)高度表的整體控制。

2.2近距離靈敏度控制電路的技術(shù)應(yīng)用

近距離靈敏度控制電路在雷達(dá)高度表中的應(yīng)用，其主要目的是為減少其所發(fā)送的信號(hào)在發(fā)送過程中，受到外在因素的干擾。這種控制電路能夠盡可能地保證發(fā)送信號(hào)的穩(wěn)定性。其工作機(jī)理是：首先檢測(cè)其慢掃描電壓值，當(dāng)慢掃描電壓較低時(shí)，對(duì)其進(jìn)行負(fù)電壓的輸出，從而實(shí)現(xiàn)中放增益的有效降低。

如圖3，在7JC1進(jìn)行正向的電壓輸出時(shí)，不會(huì)對(duì)其中放增益造成影響；當(dāng)7JC1輸出負(fù)向的電壓時(shí)，會(huì)使中放增益降低，且負(fù)向電壓越大，中放增益下降的就越明顯。

7JC1分壓之后，向其反相輸入端提供小的固定正電壓，其電壓受到7BG15的運(yùn)行狀態(tài)影響。一般而言，7BG15是導(dǎo)通的，且其反相輸入端的電壓會(huì)低于同相輸入端。

此外，7JC2的同相輸入端連接于內(nèi)距電壓。當(dāng)內(nèi)距電壓升高時(shí)，3BG25會(huì)發(fā)生反偏現(xiàn)象，但對(duì)7JC1的信號(hào)輸入并無影響。這就表明，飛機(jī)的飛度較高時(shí)，近距離靈敏度控制電路的靈敏性較高；飛機(jī)高度較低時(shí)，內(nèi)距電壓降低，近距離靈敏度控制電路的靈敏性也會(huì)降低[1]。

結(jié)語：在航空雷達(dá)高度表中，增益控制電路運(yùn)行較為復(fù)雜，且缺少運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的約束，因此，在增益控制電路的實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)其進(jìn)行合理的檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)。在現(xiàn)實(shí)情況下，增益控制電路通常會(huì)對(duì)雷達(dá)高度表起到合理的增益作用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)飛機(jī)高度的精準(zhǔn)測(cè)算，在航空運(yùn)輸行業(yè)中的作用十分明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜茂仁，劉水，王茹意. 航空雷達(dá)高度表增益控制電路原理及應(yīng)用[J]. 信息化研究，2013，01：58-60+65.endprint