對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的互調(diào)干擾探究

李海峰 張書君

（海軍駐北京地區(qū)某軍事代表室，北京 100016）

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對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的互調(diào)干擾探究

李海峰 張書君

（海軍駐北京地區(qū)某軍事代表室，北京 100016）

摘 要：本文首先對(duì)雷達(dá)接收機(jī)最初的使用方向以及現(xiàn)階段發(fā)展情況展開探討，整理一些信號(hào)接收的技術(shù)方法。其次重點(diǎn)介紹接收機(jī)的模塊組成與功能實(shí)現(xiàn)原理，幫助讀者明確互調(diào)干擾出現(xiàn)的原因。最后針對(duì)互調(diào)信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理以及干擾的防治方法進(jìn)行分析探討，幫助更高效地完成接收機(jī)干擾防御效率，為設(shè)備使用階段提供更高效穩(wěn)定的技術(shù)保障，將其應(yīng)用在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也能夠避免不合理因素產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)接收機(jī)；互調(diào)干擾；互調(diào)信號(hào)

一、雷達(dá)接收機(jī)的發(fā)展歷史以及現(xiàn)代雷達(dá)接收機(jī)的發(fā)展方向

雷達(dá)接收機(jī)在使用期間，能夠?qū)⒎答佇盘?hào)搜集整理，并通過運(yùn)算分析，得出所監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)是否存在可疑的物體，雷達(dá)接收機(jī)最初是用來觀測(cè)的，信號(hào)傳輸方式中受電磁波干擾影響嚴(yán)重，并不利于對(duì)監(jiān)測(cè)位置的判斷，這樣的環(huán)境下所開展的雷達(dá)監(jiān)控任務(wù)也會(huì)受到影響。最初雷達(dá)技術(shù)是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域的，但隨著技術(shù)不斷地發(fā)展，已經(jīng)在更多的民用領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，并且取得很好的效果，例如，汽車的導(dǎo)航功能、氣象局進(jìn)行天氣預(yù)測(cè)等，都廣泛應(yīng)用到了雷達(dá)技術(shù)，并且取得了很好的成果。在技術(shù)方面，也有很大的進(jìn)步，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)進(jìn)行多個(gè)區(qū)域的監(jiān)管控制，所反映的信息更全面。

通過應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的情況可以顯示到液晶屏幕中，這樣才能夠更高效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控，避免對(duì)最終的調(diào)節(jié)結(jié)果造成影響，利用雷達(dá)來檢驗(yàn)測(cè)速時(shí)，需要將信號(hào)傳輸時(shí)間控制在合理范圍內(nèi)，這樣才能根據(jù)得到的數(shù)據(jù)信息，判斷出準(zhǔn)確的結(jié)果，數(shù)字接收機(jī)在體積上有明顯的變化，相比傳統(tǒng)設(shè)備縮小了很多，這也使設(shè)計(jì)人員明確了雷達(dá)接收機(jī)的發(fā)展理念，高效、便捷、可控制性強(qiáng)。對(duì)信號(hào)接收部分進(jìn)行簡(jiǎn)化，有助于雷達(dá)設(shè)備運(yùn)行期間的參數(shù)檢驗(yàn)，觀察是否能夠達(dá)到使用的需求標(biāo)準(zhǔn)，采用集成技術(shù)進(jìn)行供電，與傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行比較，更高效便捷，在信號(hào)傳輸過程中不會(huì)受到干擾電流的影響，并且使用效率也有明顯的提升。應(yīng)用的技術(shù)中數(shù)字轉(zhuǎn)化器是比較新穎的，投入使用后的效率也很高。

為了滿足現(xiàn)代社會(huì)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需要，雷達(dá)理論和雷達(dá)技術(shù)也得到了很大推動(dòng)。探討發(fā)展歷史對(duì)明確未來的技術(shù)完善體系有很大幫助，雖然接收機(jī)只是雷達(dá)系統(tǒng)中的一部分，但所發(fā)揮的作用卻是最重要的。接下來還會(huì)對(duì)該模塊功能實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行探討。

二、雷達(dá)接收機(jī)的作用及其構(gòu)成

組成系統(tǒng)的零件中，信號(hào)感應(yīng)裝置是最先運(yùn)行的，系統(tǒng)通過發(fā)出感應(yīng)射線，在傳遞過程中遇到物體會(huì)出現(xiàn)折射，并將這種反應(yīng)反饋到接收器中，信道是信號(hào)傳輸不可缺少的部分，將所得到的信息傳輸?shù)娇偪刂葡到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)最終的信號(hào)感應(yīng)傳輸。雷達(dá)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所接受到的信號(hào)經(jīng)過分析運(yùn)算，會(huì)呈現(xiàn)在液晶屏幕上，技術(shù)人員觀察屏幕的畫面情況便能了解到現(xiàn)場(chǎng)情況。不同物質(zhì)的光譜及熱感都存在很大的差異，這也是畫面呈現(xiàn)的原理。雷達(dá)的監(jiān)管區(qū)域內(nèi)，通信信號(hào)接收與發(fā)生基站也會(huì)產(chǎn)生一些電磁波，信號(hào)接收機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)將其一并傳輸，此時(shí)，會(huì)應(yīng)用到濾波器對(duì)干擾電磁波進(jìn)行處理，確保最終使用中的信號(hào)不受到干擾影響。開關(guān)是用來導(dǎo)通系統(tǒng)供電電源的，對(duì)開關(guān)部分也要做好電磁干擾處理，以免在觸發(fā)后所產(chǎn)生的電磁會(huì)影響到周邊的其他控制裝置。開關(guān)導(dǎo)通后系統(tǒng)開始運(yùn)行，此時(shí)信號(hào)發(fā)生裝置會(huì)向控制發(fā)生磁波，是不間斷的。接收機(jī)的感應(yīng)裝置也會(huì)隨之導(dǎo)通，并且不間斷地接收信號(hào)，這一過程中發(fā)現(xiàn)任何的物體出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)都能被發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)采取解決措施，對(duì)接下來的監(jiān)測(cè)區(qū)域管理調(diào)整有很大幫助。目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬信號(hào)傳輸，使用過程中如果需要對(duì)監(jiān)測(cè)的范圍以及區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，在系統(tǒng)中輸入頻率便可以完成，這樣節(jié)省了大量的信號(hào)分析時(shí)間，并且模擬信號(hào)傳輸過程中也更穩(wěn)定，不易受到其他通信基站的影響。如果需要對(duì)區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，也要重點(diǎn)針對(duì)抗干擾性能進(jìn)行調(diào)整，在額定的運(yùn)行范圍內(nèi)，雷達(dá)接收機(jī)可以高效完成信號(hào)捕捉任務(wù)。

三、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)之間就產(chǎn)生互調(diào)干擾效應(yīng)。這些互調(diào)干擾信號(hào)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，導(dǎo)致信號(hào)失真?；フ{(diào)信號(hào)在運(yùn)行使用中更注重對(duì)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定性的控制，發(fā)生與接收裝置經(jīng)過了加密處理，所傳輸?shù)男盘?hào)不會(huì)出現(xiàn)誤差?；フ{(diào)信號(hào)系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)發(fā)生裝置，在這樣的環(huán)境下，干擾產(chǎn)生的幾率也會(huì)增大，因此，在探討產(chǎn)生機(jī)理時(shí)，首先要明確的是現(xiàn)場(chǎng)存在干擾因素，并通過固定的公式來計(jì)算傳播信號(hào)電流的最佳強(qiáng)度，這樣在使用階段才可以通過控制系統(tǒng)宏觀調(diào)控來實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的配合，減少系統(tǒng)運(yùn)行使用出現(xiàn)的電能損耗與傳輸誤差。互調(diào)信號(hào)產(chǎn)生是在系統(tǒng)導(dǎo)通的前提下，由至少兩個(gè)信號(hào)發(fā)生與接收裝置參與進(jìn)行的區(qū)域監(jiān)控，雷達(dá)接收機(jī)所捕捉到的信號(hào)。信號(hào)的傳輸范圍接近，在系統(tǒng)中如果傳輸信道間隔比較近，電流干擾容易出現(xiàn)，但現(xiàn)階段的技術(shù)方法已經(jīng)能夠解決，并且不會(huì)造成信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間誤差。技術(shù)人員在對(duì)這一過程進(jìn)行模擬時(shí)，首先會(huì)考慮現(xiàn)場(chǎng)是否存在影響運(yùn)行安全性的問題，并將互調(diào)信號(hào)依次定位，使用代號(hào)的形式引入到計(jì)算公式中。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，也可以采用這種方法來進(jìn)行，與額定參數(shù)進(jìn)行比較，這樣可以準(zhǔn)確判斷電磁波是否存在干擾，并加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)控制，來達(dá)到使用需求標(biāo)準(zhǔn)。

四、雷達(dá)接收機(jī)互調(diào)信號(hào)的抑制

1. 雷達(dá)接收器的有關(guān)電路對(duì)互調(diào)干擾信號(hào)實(shí)施屏蔽

通過電路設(shè)計(jì)優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)抗干擾目標(biāo)是十分有效的，在接線過程中導(dǎo)線之間的間隔距離要達(dá)到規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，這樣才不會(huì)影響使用安全，電流在傳輸時(shí)，是帶有一定輻射的，也就是常說的電磁干擾，這種輻射如果不經(jīng)過處理，對(duì)信號(hào)的影響十分嚴(yán)重。設(shè)計(jì)電路要考慮節(jié)省與高效雙重標(biāo)準(zhǔn)，從互調(diào)信號(hào)干擾的產(chǎn)生階段進(jìn)行分析，重點(diǎn)調(diào)控使用穩(wěn)定性，同時(shí)在電路中還要具有保護(hù)裝置，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)信號(hào)接收任務(wù)。線路采用集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)功能，體積明顯縮小，線路使用時(shí)集成板的材料絕緣性十分穩(wěn)定，解決了電磁干擾問題，對(duì)干擾防治也有很大幫助。在這樣的運(yùn)行環(huán)境中，雷達(dá)系統(tǒng)可以快速完成工作任務(wù)，并且監(jiān)管區(qū)域信息反饋傳輸速率也是十分明顯的。采用電路來對(duì)干擾進(jìn)行屏蔽，需要在系統(tǒng)中設(shè)置回路，這樣干擾電流產(chǎn)生后可以得到釋放，不會(huì)影響到最終的信號(hào)傳輸精準(zhǔn)度。

2. 濾波器對(duì)互調(diào)干擾信號(hào)實(shí)施過濾

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)頻率高的信號(hào)就會(huì)順利通過，比其低的信號(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）并不能完全地過濾掉互調(diào)干擾。不過對(duì)于雷達(dá)接收器，互調(diào)干擾影響的不僅是接受器，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)備，完全地將所有信號(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)這些電路沒有作用，這樣的電磁信號(hào)屏蔽并不會(huì)帶來任何的不妥。

結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)雷達(dá)信號(hào)接收機(jī)的互調(diào)干擾設(shè)計(jì)對(duì)提升設(shè)備使用性能起到了促進(jìn)作用，雖然這一目標(biāo)已經(jīng)得到高度重視，但在落實(shí)使用過程中，仍然存在一些影響穩(wěn)定性的因素，技術(shù)人員要不斷地探討干擾解決方案，從實(shí)際情況出發(fā)，重點(diǎn)提升雷達(dá)接收機(jī)的信號(hào)傳輸可靠性，并減少信號(hào)分析運(yùn)算所用的時(shí)間，鎖定監(jiān)測(cè)區(qū)域的頻率后，避免人為原因?qū)е碌恼`差變化，為我國(guó)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展打下穩(wěn)定基礎(chǔ)。

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中圖分類號(hào)：TN957

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A