基于航空雷达高度表增益控制电路原理及应用研究

刘喜荣+党冰洋+樊萌

摘 要：航空领域中，雷达系统是改善空中管制环境的重要手段。在航空雷达系统中，雷达高度表是其中的重要设备，对于判断飞机的实际高度具有重要作用。本文主要对雷达高度表的增益控制原理进行阐述，并探讨其实际应用。

关键词：航空雷达高度表；增益控制电路；运行原理；技术应用

引言：雷达高度表作为判断飞机高度的主要设备，按照其运行方式，可以分为脉冲式及连续波式和数字式三种类型。在实际的航空领域雷达探测系统中，脉冲式的应用较为广泛，且运行平稳、准确度高、探测的范围广。因此，对这一类雷达高度表的增益控制电路的原理及技术应用进行分析，是非常有现实意义的。

1.雷达高度表增益控制电路的运行原理

雷达高度表通过无线电波的反射原理进行工作，这种装置对于无线电波的接收及发送功能的要求较高，接收回波时，通常会受到发射功率、发射距离、发射信道的衰减及周边环境变化等因素的影响，对电波的接收造成一定的阻碍，有可能会限制波的真实性。因此，对雷达高度表运用增益方法来提高其接收的强度，能够便于回波接收系统进一步适应无线电波的波动与变化。

1.1增益控制电路的运行特性

在航空雷达高度表中，增益控制电路能够根据信号的实际情况对自身的增益效果进行自发性的控制，这通常会对雷达系统的参数提出一定的要求。一般而言，在进行信号的输入时，雷达的回波接收系统的信号动态范围应该控制在80-100分贝，信号发送系统的信号动态范围应该控制在5-15分贝之间。

1.2增益控制电路的运行原理

当增益放大器对信号Vi进行放大时，其增益会随之而变化。检波器、直流放大器及比较器之间会形成一个信号反馈的控制系统。可控增益放大器通过检波器将其交变信号转化为直流信号，经直流放大器作用之后，直流信号会被放大，在比较器中同参考的信号参数VR进行对比，产生直流电压Vc，进而形成一个闭合的回路。

当提高输入电压而使输出的电压发生幅度提高时，在反馈控制系统中产生控制电压，降低Ac；当降低输入电压而使输出的电压发生幅度降低时，在反馈控制系统中产生控制信号，提高Ac。由此可见，通过信号的反馈控制机制，能够保证信号变化幅度增加或降低时，其输出信号的变化较小，并尽量保持信号的恒定。

2.雷达高度表增益控制电路的技术应用

2.1增益控制电路的技术应用

在航空雷达高度表中，增益控制电路的应用是当雷达高度表处于平稳运行的状态时，通过判断信号接收的波动及噪音情况，适当输出电压，从而对其增益量进行控制。

在雷达高度表中，增益控制电路主要通过噪音增益控制和脉冲增益控制两种形式来实现对增益量的控制。

2.2.1噪音增益控制

噪音增益控制通常会在信号的接收放大器的输出部位进行信号的采样，通常而言，噪音增益控制会利用检测电路进行电平的接收，实现对中放增益的有效控制，从而尽量使信号的接收端能够平稳地实现信号的接收。

2.2.2脉冲增益控制

对雷达高度表跟踪时，应尽量减少其脉冲幅度波动，这种控制形式通常会应用在噪音增益控制方式之上，实现对增益的进一步控制。

如图2所示，脉冲增益控制电路是由2BG3及2BG25等共同组成的，脉冲增益电路是对由B点接入的跟踪脉冲与回波脉冲进行判断，这两种脉冲信号若有重合，则根据实际情况来对电路进行控制与跟踪，进而实现对雷达高度表的整体控制。

2.2近距离灵敏度控制电路的技术应用

近距离灵敏度控制电路在雷达高度表中的应用，其主要目的是为减少其所发送的信号在发送过程中，受到外在因素的干扰。这种控制电路能够尽可能地保证发送信号的稳定性。其工作机理是：首先检测其慢扫描电压值，当慢扫描电压较低时，对其进行负电压的输出，从而实现中放增益的有效降低。

如图3，在7JC1进行正向的电压输出时，不会对其中放增益造成影响；当7JC1输出负向的电压时，会使中放增益降低，且负向电压越大，中放增益下降的就越明显。

7JC1分压之后，向其反相输入端提供小的固定正电压，其电压受到7BG15的运行状态影响。一般而言，7BG15是导通的，且其反相输入端的电压会低于同相输入端。

此外，7JC2的同相输入端连接于内距电压。当内距电压升高时，3BG25会发生反偏现象，但对7JC1的信号输入并无影响。这就表明，飞机的飞度较高时，近距离灵敏度控制电路的灵敏性较高；飞机高度较低时，内距电压降低，近距离灵敏度控制电路的灵敏性也会降低[1]。

结语：在航空雷达高度表中，增益控制电路运行较为复杂，且缺少运行标准的约束，因此，在增益控制电路的实际应用过程中，应当定期对其进行合理的检测与养护。在现实情况下，增益控制电路通常会对雷达高度表起到合理的增益作用，能够实现对飞机高度的精准测算，在航空运输行业中的作用十分明显。

参考文獻：

[1]姜茂仁，刘水，王茹意. 航空雷达高度表增益控制电路原理及应用[J]. 信息化研究，2013，01：58-60+65.endprint