切线灵敏度 - 二次雷达接收系统设计及幅相处理

　　切线灵敏度和通常所说的接收机灵敏度的概念既有相同又有区别，它们都是表征雷达正常工作时接收最小信号的能力，不同在于，切线灵敏度专指脉冲调制信号，是在接收机对数放大器输出的视频信号中，当无信号时的噪声顶部和有信号时的噪声底部处于同一电平时(即噪声相切)的信号功率。如图2所示是进行切线灵敏度测试时，示波器观察到噪声相切的状态。测试切线灵敏度指标时，关键在于判断脉冲信号噪声顶部与底部是否正好相切，这与观察判断等主观因素有关，也与接收机带宽和测试周围环境明亮有关。

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　　切线灵敏度：Si(dBm)=-114(dBm)+F(dB)+So/No(dB)+△f/1 MHz(dB)，其中，F为噪声系数;△f为中频带宽;So/No为接收机输出端的信号噪声功率。

　　对于单脉冲二次雷达接收机，要求噪声系数小于7 dB或So/No=2时灵敏度为-93 dBm，带宽为10 MHz，根据上述公式可知Si(dBm)=-94 dBm，符合灵敏度指标的要求。

　　3 对数放大器

　　接收系统采用三通道对数接收机，对数放大器是一种非线性放大器，具有很大的动态范围，因此具有优良的抗过载特性，能在强信号或者强干扰作用下不饱和，从而实现正常接收。

　　对数放大器的技术指标(50 Ω阻抗匹配)如下：工作频率为60 MHz;动态范围为60 dB;对数斜率为40 mV/dB;对数精度达±30 mV;输入信号功率为-60 dBm时，对数起点为100 mV±10 mV;输入信号功率为0 dBm时，对数终点为2 500 mV±100 mV;输入信号为噪声时，对数零点小于100 mV。

　　由于应答回波信号是一串连续的窄脉冲(脉宽为0.45μs)，二次雷达的终端在进行信息处理的时候，要求输入信号具有足够陡峭的前沿。因此，经对数放大后，输出波形对应于输入波形不能恶化，脉冲的前后沿不会变差。特别是在对放的输入为大信号的时候，脉冲前后沿控制在120 ns以内才能保持应答处理采样稳定。

　　4 鉴相处理

　　4.1 相位差的鉴别

　　单脉冲二次雷达接收到的和差回波信号的相位差反映了目标偏离天线轴的方向。对和、差接收通道的60 MHz中频信号进行鉴相处理，鉴相器根据鉴相结果产生相位符号码和置信度码。

　　用相位符号码来确定应答信号是在天线轴的哪个方向：处在天线轴向右方的∑，△信号是同相的，处在天线轴向左方的∑，△信号相位差180°，在天线轴向的∑，△信号相位差90°;用置信度码来表示鉴相的结果是否可信，如图3所示。

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　　鉴相处理原理框图如图4所示。