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船用雷达接收机研究与设计

于才  
【摘要】:随着水上航运事业的快速发展,水运已经在国民经济中占有十分重要的位置。同时,内河、港口、近海等水域变得更加拥挤,船舶碰撞事件屡屡发生,严重危及到人们的生命与财产安全。船用雷达在能见度较低时和拥挤水道中能辅助船舶航行,有效避免碰撞事件的发生。如今,货运商船及渔船等民用船舶对船用雷达的依赖程度越来越高,人们对船用雷达的性能要求也越来越高。雷达接收机的灵敏度越高,雷达探测距离越远,对近处小目标的检测能力也越强。因此,研制一款高灵敏度船用雷达接收机,具有极高的应用价值和研究意义。 本文研究设计的雷达接收机是基于X波段船用导航雷达。论文本着低成本、高可靠性和易实现的原则,以设计一款高灵敏度船用雷达接收机为目标,着重介绍了接收机中低噪声放大器、镜频抑制混频器、中频匹配滤波器以及对数放大器的相关理论与设计。通过降低系统噪声系数和设计滤波性能良好的中频滤波器来提高接收机的灵敏度。本文采用了两级放大的结构,实现前级低噪声放大器的噪声系数小于1.5dB,增益大于23dB;优化设计相位平衡式镜频抑制混频器,使其变频损耗小于6dB,镜频抑制度为20dB;采用5阶切比雪夫结构的20MHz带宽中频滤波器,实现对干扰信号的高抑制度,提高了接收机抗干扰能力;采用高Q谐振子电容耦合结构方式,实现较好矩形系数的窄带滤波器,提高了远距离微弱回波信号的输出信噪比;通过合理分配各级增益,利用对数放大器实现了85dB以上的动态范围。 最后经过实地装机测试,检验了本文设计的雷达接收机,验证了其高灵敏度的性能。船用雷达接收机各项指标均满足设计要求。


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