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詳細說明增益控制技術STC和AGC

冬至子 ? 來源:雷達通信愛好者 ? 作者:學習搞起來呀 ? 2023-06-13 17:48 ? 次閱讀

一、重要性介紹

進入雷達接收機的信號除了有用的目標回波,還會有雜波和干擾。接收機在盡量擴大線性動態(動態范圍)的同時,通常會用靈敏度時間控制電路(STC)和自動增益控制電路(AGC)進一步拓展接收機總的動態范圍。因為近距離回波強,降低增益能是近距離回波不會是接收機飽和失真,所以相當于接收機的動態范圍變大。遠距離回波弱,相當于接收機信號強度的下限,近距離回波強,相當于接收機信號強度上限,兩者之間的范圍就是接收機動態范圍了,增益控制相當于擴展了動態范圍的上限。

二、原理介紹

STC:每次發射脈沖后,產生一個隨時間趨近于零的控制電壓(預期的最選距離為零),在射頻(稱為RFSTC)、中頻(稱為IFSTC)或在接收機前端的饋線中通過數控衰減器對接收通道增益進行控制,控制增益隨時間推移逐漸減小,而返回時間長短代表信號(含目標)遠近,即實現了遠距離增益大,近距離增益小,其隨時間衰減的變化率大約是R ^-4^ 。STC分為靜態STC和動態STC兩種,靜態STC指STC設置好了后不會隨時變化,可以通過程序預先設置的方法;動態STC是指雷達開機后,自動測量覆蓋范圍內所有方位、仰角、距離的雷達陣地雜波圖,通過計算得到動態的STC值,建立動態的STC曲線(也就是一組增益控制數據)。

AGC:由雷達自己根據回波信號的強弱自動調整接收通道增益,回波強時增益減弱,回波弱時增益加強。它的原理就是一個閉環的負反饋控制系統。其作用是:1.防止強信號引起的接收機過載;2.補償接收機增益的不穩定。另外,其更大的作用是:在多波束應用中(多波束也就表示有多個接收通道,也可以理解為有多個接收機),用于保持和接收通道之間的平衡,因為通道之間的平衡性會影響雷達測量角度的精度。

三、兩者區別

STC和AGC都是增益控制,目的都是提高接收機的動態范圍,防止接收機過載,更好地發現和檢測小目標。STC主要與時間和距離有關,而AGC主要與回波強度有關。

從兩者的原理可以看出,STC相對是比較呆板的,靈活性不夠,特別是對于近距離小目標回波,它實際降低了這類目標的靈敏度,也就是可能出現丟失近距離小目標的問題,除非接收機的靈敏度很高(也就是下限很低)。

AGC則相對而言更加靈活,它可以通過反饋的方式來控制接收機增益,但是其設計要復雜一些。

從現代雷達來看,兩種技術都有應用,目前主流的是使用AGC技術。

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