对消技术在连续波雷达中的应用研究

谢敏　王建强　连豪

【摘 要】连续波雷达存在严重的发射直波泄露信号，给其广泛应用设置了技术瓶颈。本文介绍了对消技术，并就对消技术在连续波雷达中的应用进行了理论研究，以此解决连续波雷达的发射直波泄露问题。

【关键词】连续逼雷达；直波泄露；对消技术

Applied Research of Cancellation Technique in Continuous-Wave Radar

XIE Min WANG Jian-qiang LIAN Hao

（Xian Electronic Engineering Research Institute， Xian Shaanxi 710100， China）

【Abstract】A technological bottleneck for wide application of CW radar is set because it has serious leakage of transmitting direct wave signal. The cancellation technique is introduced in this paper， and applied academic research of cancellation technique in CW radar is performed， the paper uses this to solve the problem of CW radar transmitting direct wave signal leakage.

【Key words】CW radar； Direct wave leakage； Cancellation technique

0 引言

连续波雷达[1]由于测量精度高、结构简单、体积小、低功耗和低成本等优点，在战场侦察，靶场测量等领域得到广泛的应用。但由于连续波雷达发和收同时进行，发射机不间断的向外辐射电磁波，接收机除接收到目标回波外，还会接收到发射机的发射信号，这就是所谓的连续波发射直波泄露。强的发射直波泄漏不仅会阻塞接收机，而且还会产生虚假目标，因此，如何有效的抑制发射直波泄露在连续波雷达领域具有十分重要的意义。本文采用接收通道对消技术来抑制发射直波泄露，进行了分析和理论计算。

1 对消原理

信号之间的对消[2]指两个信号的矢量叠加，可通过二合一的合路器充当对消模块来实现。

若到达对消模块输入端的泄露信号为：

对消模块输入端的对消信号为：

那么对消模块输出端的信号为：

公式（3）中：

由公式（4）可以看出，对消后信号的幅度不仅和泄露信号与对消信号的幅度有关，而且和泄露信号与对消信号的相位差有关。

由公式（7）可以得出，当泄露信号与对消信号的幅度相等时，对消后信号的幅度最小。

由上述的理论推导可以得出，当对消信号与泄露信号幅度相同，相位相反时对消后信号的幅度才会最小。

2 接收通道对消技术

接收通道对消技术[3]就是构建一路与发射直波泄露信号幅度相同、相位相反的信号，然后与接收机接收到的信号相互叠加，从而抑制发射直波泄露的技术。

2.1 系统构成

本文针对某点频连续波雷达，在接收通道内设计有射频对消支路和中频对消支路，其结构原理图如图1所示：

雷达工作之前，关闭射频与中频对消信号，雷达工作时，直接检测出发射直波泄露信号的幅相值并发送给控制模块，然后雷达关闭发射，并开启射频对消信号，由控制模块调整射频对消信号的幅度和相位，直至雷达系统测量射频对消信号的幅度与发射直播泄露信号的幅度相等，相位相反。固化射频对消信号幅度和相位调整值，开启发射和射频对消信号，便完成了射频对消功能。

完成射频对消后，直接检测出射频对消后信号的幅相值并发送给控制模块，然后雷达关闭发射和射频对消信号，并开启中频对消信号，由控制模块调整中频对消信号的幅度和相位，直至雷达系统测量中频对消信号的幅度与射频对消后信号的幅度相等，相位相反。固化中频对消信号幅度和相位调整值，开启发射和射频、中频对消信号，便完成了中频对消功能。

2.2 理论分析

对销量定义为：

其中P为对消后信号的能量，P0为发射直波泄露信号能量。

由公式（8）可以得到：

某点频连续波雷达的情况如下：

1）泄露电平：-35dBm；

2）接收通道增益：73dB；

3）接收通道最大饱和输出：10dBm。

为了使接收机不饱和，那么要求整个接收通道的对销量N总<10+35-73=-28dB，而射频和中频对消总的对销量可以达到-56.64dB，完全可以满足接收机不饱和的要求。

3 结束语

发射直波泄露是连续波雷达设计的技术难点之一，本文针对某点频连续波雷达，在接收通道内设计有对销量达到-28.32dB的射频对消支路和中频对消支路，并进行了理论分析，证明该设计从理论上完全满足该连续波雷达抑制发射直波泄露的要求。

【参考文献】

[1]贾兴泉.连续波雷达数据处理[M].北京：国防工业出版社，2005.

[2]邹震，杨晔.雷达干扰机射频对消技术[J].舰船电子对抗，2010（6）：39-42.

[3]冯健康，黄根全，谢敏.连续波雷达直波泄露抑制技术研究[J].火控雷达技术，2015，44（2）：9-12.

[责任编辑：王楠]