淺析雷達(dá)接收機(jī)的互調(diào)干擾

段博　程博　付立偉

摘 要：如今電磁設(shè)備越來越多，我們的周圍充斥著各種各樣的電磁波，這些電磁波相互之間還會(huì)產(chǎn)生影響，產(chǎn)生新的電磁垃圾，危害一些電磁波接收設(shè)備。特別是雷達(dá)接收機(jī)，由于其對(duì)電磁波信號(hào)的敏感，并且接收電路是非線性電路，因此及其容易受到互調(diào)干擾的影響。對(duì)這些充斥在空氣中的干擾信號(hào)，雷達(dá)接收設(shè)備會(huì)可能因?yàn)楦蓴_信號(hào)的影響而使得真實(shí)信號(hào)失真，嚴(yán)重影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量和安全。此外，雷達(dá)接收機(jī)被廣泛的運(yùn)用于飛機(jī)、航天技術(shù)、軍事設(shè)備上，這些互調(diào)干擾的出現(xiàn)對(duì)于飛機(jī)的運(yùn)行安全，航天設(shè)備的安全以及軍事安全造成嚴(yán)重的威脅，因此積極探尋雷達(dá)接收機(jī)互調(diào)干擾相關(guān)研究就顯得及其的重要。文章簡(jiǎn)單的介紹了互調(diào)干擾產(chǎn)生的機(jī)理，然后雷達(dá)接收機(jī)信號(hào)接收特點(diǎn)出發(fā)，探尋消除互調(diào)干擾的辦法。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)接收機(jī)；互調(diào)干擾；消除；辦法

引言

隨著雷達(dá)接收機(jī)的通信技術(shù)的快速發(fā)展，雷達(dá)接收機(jī)的集成度越來越高，體積越來越小，使用效率也大大提升。不過由于雷達(dá)技術(shù)的運(yùn)用越來越廣泛，不可避免的會(huì)產(chǎn)生電磁波之間的相互干擾。雷達(dá)的無線電設(shè)備之間的干擾主要是互調(diào)干擾、諧波干擾以及鄰道干擾，而其中的互調(diào)干擾又是最難以解決的問題。

互調(diào)干擾產(chǎn)生是由于無線電設(shè)備電路的非線性造成的，這種非線性電路會(huì)產(chǎn)生不可避免的會(huì)產(chǎn)生電磁波之間的互調(diào)干擾。其主要分為無線電接受設(shè)備的互調(diào)干擾、發(fā)送設(shè)備的互調(diào)干擾以及外部設(shè)備的互調(diào)干擾。當(dāng)然由于非線性電路的不同，互調(diào)干擾還分為三階互調(diào)干擾以及多階互調(diào)干擾。在實(shí)際情況下，這些互調(diào)干擾的影響不盡相同，不過雷達(dá)接收機(jī)的三階互調(diào)干擾危害最大。

雷達(dá)接收機(jī)互調(diào)干擾產(chǎn)生的原因是在雷達(dá)的接收電路的前端同時(shí)接收到了兩個(gè)或者多個(gè)具有互調(diào)關(guān)系的電磁波信號(hào)。由于這樣的互調(diào)信號(hào)之間相互影響會(huì)產(chǎn)生諸多的干擾信號(hào)硬性雷達(dá)接收機(jī)對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確判斷，同時(shí)這些互調(diào)信號(hào)會(huì)可能還會(huì)改變雷達(dá)接收到的有用信號(hào)的頻率和振幅，嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和準(zhǔn)確度。

既然互調(diào)信號(hào)的危害如此之大，又該如何對(duì)其進(jìn)行有效的處理呢？實(shí)際工作中首先需要對(duì)這些互調(diào)信號(hào)進(jìn)行分析，掌握其頻率和振幅情況，然后通過一定的濾波器過濾這些干擾互調(diào)信號(hào)。

1 互調(diào)信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理

當(dāng)雷達(dá)接收機(jī)的接收端同時(shí)接收到了兩個(gè)或者兩個(gè)以上的可以互調(diào)的信號(hào)，借助雷達(dá)接收機(jī)的非線性放大電路，互調(diào)信號(hào)之間就會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾效應(yīng)。這些互調(diào)干擾信號(hào)產(chǎn)生很多是隨機(jī)的，不過信號(hào)是矢量，其理論上在各個(gè)方向上都會(huì)存在分量，因此只要這些隨機(jī)產(chǎn)生的干擾信號(hào)在有用信號(hào)的方向是有分量，那么就會(huì)改變有用信號(hào)的幅度，帶來信號(hào)的失真。

顯然最終會(huì)形成互調(diào)信號(hào)，只是這樣的互調(diào)信號(hào)及其復(fù)雜。不過我們可以假設(shè)w1為雷達(dá)正常接收的有用信號(hào)的角頻率，那么我們可以清楚的看到，在第三階互調(diào)信號(hào)的頻率2w2-w3、2w3-w2、w2+w3-w1極有可能課有用頻率相等，令2w2-w3、2w3-w2、w2+w3-w1等于w1，就可以得到非常不同組合的w3、w2，任何一個(gè)組合就可能產(chǎn)生和有用頻率相等的干擾信號(hào)。

2 如何有效抑制雷達(dá)接收機(jī)的互調(diào)信號(hào)

雷達(dá)的接受信號(hào)通常是高頻的，這也就是說雷達(dá)接受信號(hào)的頻率特征非常明顯，因此就可以在一定程度上根據(jù)接受信號(hào)頻率的不同將互調(diào)干擾信號(hào)通過濾波器過濾掉。

2.1 濾波器過濾互調(diào)干擾信號(hào)

濾波器的功能是對(duì)信號(hào)在特定頻率或頻段內(nèi)的頻率分量做加重或衰減處理（保持有用頻帶、抑制無用頻帶）。濾波的要求是不改變（或同等改變）有用頻帶的幅度特性和相位特性。

通常把能夠通過的信號(hào)頻率范圍定義為通帶，而把受阻或衰減的信號(hào)頻率范圍稱為阻帶，通帶和阻帶的界限頻率稱為截止頻率。通常濾波器分為：低通濾波器電路（LPF），高通濾波器電路（HPF），帶通濾波器電路（BPF），帶阻濾波器電路（BEF），全通濾波器電路（APF）五種，處于通帶中的信號(hào)波會(huì)被無條件放行，也不會(huì)改變波的特性，而處于阻帶內(nèi)的波將被過濾掉。

這也就是說，如果選擇高通濾波器電路（HPF），那么低頻的干擾信號(hào)就會(huì)被濾波器自動(dòng)衰減掉。我們對(duì)高通濾波器電路進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定讓高頻有用信號(hào)通過的最低頻率，那么比這個(gè)頻率高的新高就會(huì)順利通過，比這低的信號(hào)就會(huì)衰減掉，那么通過濾波器的信號(hào)都是雷達(dá)接收器需要的高通濾波。不過由于互調(diào)干擾信號(hào)的頻率也會(huì)存在高頻情況，因此通過高通濾波器電路（HPF）并不能完全的過濾掉互調(diào)干擾。

2.2 雷達(dá)接收器相關(guān)電路對(duì)互調(diào)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽

上文提到由于互調(diào)干擾信號(hào)的頻率也會(huì)存在高頻情況，因此通過高通濾波器電路（HPF）并不能完全的過濾掉互調(diào)干擾。的確，這也是實(shí)際工作中最讓人頭疼的地方，不過沒有非常好的辦法加以抑制。不過對(duì)于雷達(dá)接收器，互調(diào)干擾影響的不僅僅是接受器，雷達(dá)設(shè)備的很多電路都會(huì)受到互調(diào)干擾信號(hào)的影響，那么實(shí)際中，這些對(duì)互調(diào)信號(hào)敏感的信號(hào)放大電路就會(huì)安裝信號(hào)屏蔽設(shè)別，完全的將有所有信號(hào)都拒之門外，那么這些電路就不會(huì)受到互調(diào)信號(hào)的干擾，此外由于有用信號(hào)對(duì)這些電路沒有什么作用，這樣的電磁信號(hào)屏蔽并不會(huì)帶來任何的不妥。

3 結(jié)束語

通過上文的分析，我們可以看到通過在雷達(dá)接收機(jī)上引進(jìn)高通濾波器電路（HPF）可以有效的減少互調(diào)干擾對(duì)于雷達(dá)接受信號(hào)的干擾，但是依然沒有辦法完全消除影響，不過接著對(duì)于雷達(dá)接收機(jī)的一些電路進(jìn)行電磁屏蔽，可以繼續(xù)減少互調(diào)干擾對(duì)雷達(dá)接收機(jī)信號(hào)的影響，最終把互調(diào)干擾的影響降到最低。

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