杨立鹏

摘 要：多普勒天气雷达，是一种主动遥感的探测工具，在测量云、降雨和各种强对流天气发生发展内在因素方面有重要的应用，其工作原理即以多普勒效应为基础，可以测定散射体相对于雷达的速度，在一定条件下反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流情况等。这对警戒强对流天气等具有重要意义。

关键词：多普勒；雷达；接收分系统；频率源

一、概述

雷达接收分系统将来自天线馈线分系统的射频回波信号进行低噪声放大、高低增益通道双混频、双中放输出2路中频信号，提供给信号处理/监控分系统，并为保证雷达系统具有全相参特性，提供高频率稳定度的各种信号源。

二、功能与特点

接收分系统的主要功能有：

（1）射頻回波信号的低噪声放大和下变频，将1路回波经过双通道后输出高低增益不同的2路中频信号；（2）产生和形成雷达系统所需要的各种高频率稳定度的信号源；（3）产生激励信号提供给发射分系统，检测发射机的发射功率和反射功率；（4）产生校准信号对高低增益通道进行实时增益测算，产生测试信号用于对接收分系统核信号处理/监控分系统的幅度、频率特性进行校正和标定，提供BITE信号，实现对雷达接收分系统的检测；（5）通过已知噪声源，实现对接收分系统噪声系数的标定。相噪通道实现对接收分系统相位噪声的标定。

接收分系统在设计上有如下特点：（1）低噪声，高灵敏度；（2）大动态范围；（3）高稳定、高纯度频谱信号源；（4）模块化设计易于维修。

三、主要技术指标

四、系统组成

雷达接收分系统主要由以下插件组成：前置放大器、射频通道、频率源、激励标定源、接收监控以及接收电源，其组成框图如下：

上图还给出了接收分系统中各分机之间信号连接关系及各种信号特性。T/R开关和PIN开关对接收机起保护作用，在发射机工作时，他们将大功率的主播脉冲衰减掉，保证泄露的主波功率不超过接收机限幅低噪声放大器所能承受的范围。在发射机不工作的情况下，回波经T/R开关，PIN开关和串入式波导噪声源送入射频接收机，在射频接收机里进行二次下变频，将回波载频降到60MHZ。中频数字接收机对60MHZ的回波信号进行中频直接采样，然后对采样后的信号进行数字下变频，得到蒸饺的数字零中频信号，再通过数字匹配滤波后送给信号处理系统。频率源是一个直接合成源，它的作用是产生接收机和雷达系统所需的各种频率本振信号、时钟信号等；测试和激励信号产生部分是产生接收机的标定信号及发射机所需的发射激励信号。

五、总结

多普勒雷达是目前世界上最先进的雷达系统，有“超级千里眼”之称。本论文简单的介绍了本人对多普勒雷达的浅显认知与理解，不足之处望各界专业人士加以指正。

参考文献：

[1]俞小鼎，姚秀萍，熊廷南.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京：气象出版社，2006，13.