脉冲多普勒引信的工作原理

脉冲多普勒引信是一种应用多普勒效应工作的脉冲引信。它辐射的是不连续的射频信号，这一点不同于一般的连续波多普勒无线电引信。它又不同于普通脉冲测距引信，它仅是在脉冲发射期间接收信号，即在脉冲持续期间，引信振荡器发射射频能量，并在适当的条件下接收它自己发射的并由目标反射回来的信号，在这方面，它类似于普通的连续波多普勒引信。因此，脉冲多普勒引信具有脉冲引信和连续波多普勒引信的某些特性。由于引信发射机工作于脉冲状态，具有高的峰值功率和低的平均功率的优点，因而改善了对扫频干扰的对抗能力，同时也提高了引信的作用距离。由于脉冲多普勒引信是按多普勒原理工作的，因而不需要宽带放大器，只要应用连续波多普勒引信中的那种普通多普勒放大器，就可以满足脉冲多普勒系统的要求。

脉冲多普勒引信也有自差式与外差式两种。

一、自差式脉冲多普勒引信

常见的自差式脉冲多普勒引信方框图如图4-11所示。其信号波形如图4-12所示。其中脉冲调制器产生脉宽为τm、重复周期为Tm的脉冲，对自差收发机进行调制，产生脉冲振荡。受脉冲调制影响的高频振荡（图4-12（a））经天线发射到空间；遇到目标后产生回波，回波信号（图4-12（b））比发射信号在时间上延迟τ＝2R/c。如果弹目之间存在相对运动时，回波信号仍具有多普勒频移。在设计引信时，一般使接收的回波脉冲与发射脉冲在时间上有一部分重合，这样，回波信号与发射信号在自差机中进行差拍，得到一个被多普勒频率调制的脉冲信号（图4-12（c）），即每个脉冲的幅度都与由连续波获得的多普勒信号各点的幅度相对应，也就是说，多普勒信号将以许多离散的瞬时信号表现出来，这些离散的瞬时信号的多少取决于在一个多普勒周期内所发射的脉冲数。这个幅度按多普勒频率变化的脉冲列，经过检波取出包络便得到多普勒信号（图4-12（d）），再对此信号进行放大等处理后，输给执行级，使引信启动。若在发射脉冲宽度τm时间内不存在由运动目标反射的脉冲信号，即说明弹目距离R＞τm c/2，此时，自差机无信号输出，引信不启动。

图4-11　自差式脉冲多普勒引信方框图

图4-12　自差式脉冲多普勒引信信号波形图

（a）发射信号；（b）回波信号；（c）差拍信号；（d）检波输出

上述自差式脉冲多普勒引信主要特点是电路简单、结构简单、体积小，适宜配置在常规弹药中。

二、外差式脉冲多普勒引信(www.xing528.com)

典型外差式脉冲多普勒引信原理方框图如图4-13所示。

图4-13　典型外差式脉冲多普勒引信原理方框图

电路工作原理如下：

当引信开机工作时，射频振荡器开始工作，产生频率为f0的连续波信号，经定向耦合器耦合，被脉冲A控制的微波开关调制器调制产生宽度为τA、重复频率为fR的射频脉冲信号，经功率放大器放大，馈给发射天线，由天线向预定的空间辐射出去。同时，定向耦合器取出少量振荡器产生的连续波信号，作混频器的相参本振信号。

由目标反射回来的回波信号，被接收天线接收，进入混频器，与本振信号混频。混频器输出的信号为幅度包络按多普勒频率变化的窄脉冲序列。经视频放大器放大后，与脉冲产生器输出的B脉冲在相关器中作相关判断。输出的信号经多普勒放大器放大、滤波，作为目标检测和启动判据去触发引信执行电路，输出起爆信号。

上述外差式脉冲多普勒引信各要点波形如图4-14所示。

图4-14　脉冲多普勒引信各级电路时序波形图

（a）基准脉冲信号；（b）CW振荡器输出及本振信号；（c）发射脉冲信号；（d）距离门B脉冲信号；（e）回波脉冲信号；（f）混频器及视放输出视频信号；（g）距离门选通电路输出信号；（h）多普勒放大器输出信号