CN109298399A - 中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，由环形器、限幅器、射频前端、中频放大器板和触发板组成；射频回波信号经天线接收后依次进入各构件；中频放大器板由低噪声中频放大电路、海杂波检测电路、近程增益控制电路、带通选择电路、中频对数检波电路和推挽驱动电路组成；触发板由FPGA、A/D转换模块、D/A转换模块、信号缓冲处理模块和存储模块组成；本发明先对雷达中频回波信号进行近程增益控制，再将中频信号输至中频对数检波电路并放大，然后经推挽驱动电路输送至数据处理显示器，克服了近距离回波的饱和问题，最大化接收系统的动态范围，使近程小目标清晰。数据处理显示器与触发板串口控制连接。

Description

中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统

技术领域

本发明涉及非相参雷达接收技术领域，具体涉及一种对船用导航雷达中频回波接收信号进行近程增益控制以最大化雷达接收系统的动态范围的系统。

背景技术

船用导航雷达主要用于海上目标的探测与跟踪，辅助船舶导航避碰，保障航行安全。随着船舶航行环境的日益复杂，导航雷达的性能，特别是在海杂波条件下对周围目标的发现能力，直接关系到船舶航行安全与相关人员的生命安全。如何增强海杂波下小目标，例如较小船只的发现能力，一直是当今船用导航雷达技术研究的重点。

所谓海杂波是指海浪表面对雷达发射射频脉冲信号的后向散射波，其在近量程海域严重地制约了导航雷达对舰船、浮标和其他海面目标的探测能力。为了在强海杂波条件下进一步提高小目标的发现能力，传统导航雷达接收系统的性能也必须提高。当今世界上主流的导航雷达都基于非相参磁控管体制。附图3所示为目前主流非相参导航雷达接收系统框图，从图中可见，该接收系统主要由环形器，限幅器，射频前端，中频放大器板和触发板组成，雷达射频回波信号经雷达天线接收后，通过限幅器，再经低噪声放大和混频器下变频为中频回波信号，中频回波信号由中频放大器板线性放大，由触发板输出带宽选择控制信号控制带通滤波器滤波和对数放大检波后变为视频信号，视频信号被送到终端处理显示。

该系统存在诸多不足之处，最为关键的就在于其近程增益控制处理是在终端显示对视频信号进行AD变换之后再进行，而不是在其之前某个适当时段进行。具体说明如下：

由于海杂波在近雷达处的回波反射能量比远处大，所以随着距离由近到远，可以通过近程增益控制逐渐减小对海杂波的抑制(近雷达处抑制强，远处抑制弱)，从而减小海杂波对目标回波的影响。但在较强海杂波下，近距离的雷达回波经对数放大检波后已经完全饱和，再进行近程增益控制也无法区分海浪回波与目标回波，所以这种眉毛胡子一把抓的传统的近程增益控制方式极大的限制了较强海杂波下小目标的发现能力和接收系统的动态范围。

此外，目前主流的船用雷达接收系统，只提供两种接收带通滤波器(附图3中BPF1和BPF2)，随着基于刚性调制雷达发射机的流行，雷达发射脉冲脉宽已不局限于长、中、短三种脉宽，而是针对不同量程，出现了多种不同的脉冲宽度，仅具有两种带通滤波器的雷达接收系统，已经不能适应技术发展的需求。

于此同时，目前流行的船用导航雷达并未实现接收系统的数字化，无法实时监测接收系统重要性能指标和控制接收系统的工作状态，降低了接收系统的可靠性和可延展性。

发明内容

本发明的目的是，克服现有主流接收系统采用先对中频回波信号对数放大检波再进行近程增益控制的方法所存在的近距离回波饱和的缺陷，提供一种有效克服近距离回波饱和问题，最大化接收系统的动态范围的雷达接收系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，雷达接收系统主要由环形器、限幅器、射频前端、中频放大器板和触发板组成；雷达射频回波信号经过天线接收后进入环形器，环形器输出的射频回波信号进入限幅器，射频回波信号经过限幅器后进入射频前端，由射频前端下变频后为中频回波信号，再进入中频放大器板；中频放大器板主要由低噪声中频放大电路、海杂波检测电路、近程增益控制电路、带通选择电路、中频对数检波电路和推挽驱动电路组成；触发板主要由FPGA、A/D转换模块、D/A转换模块、信号缓冲处理模块和存储模块组成；来自射频前端的中频回波信号输入到中频放大器板的低噪声中频放大电路放大再通过一个巴伦后分为两路输出，有一路中频回波信号进入海杂波检测电路，通过其中的对数放大检波芯片对进入的中频回波信号进行对数放大检波，获得雷达回波的包络信号，然后经过由集成运放实现的射级跟随器，传输至触发板的A/D转换模块采样后，送到触发板内的FPGA进行处理，触发板根据海杂波的强度大小，自动生成一组不同抑制深度的近程增益控制信号曲线，该信号再通过D/A转换模块后，输送至中频放大器板的近程增益控制电路；另外一路中频回波信号再通过一个巴伦转换为两路幅度相同但相位相反的差分中频回波信号，抑制中频回波信号中的共模信号并滤除噪声后，进入近程增益控制电路，从而实现自适应近程增益控制功能(自动海杂波抑制)；FPGA的信号经缓冲处理模块还输出带通选择信号至带通选择电路，近程增益控制电路输出的信号经带通选择模块选择相应的频带信号，该频带信号输送至中频对数检波电路并放大，然后经推挽驱动电路输送至数据处理显示器，数据处理显示器与触发板串口控制连接。

优选方案，环形器是一个三端口非对称性波导装置，用于隔离导航雷达发射和接收通道，从而实现发射与接收共用一根天线，环形器发射通道和接收通道的隔离度可达到25dB，插入损耗仅为0.3dB。

优选方案，限幅器连接在环形器的输出端，主要的作用在于限制接收到的漏脉冲和射频回波信号的功率，保护后续雷达接收系统，不会由于接收信号功率过大导致接收系统损毁。所述漏脉冲即雷达发射时由环形器耦合进入接收系统的射频脉冲。

优选方案，射频前端由低噪声放大器和双平衡混频器组成，低噪声放大器的噪声系数为3dB，增益为8dB；射频回波信号经过低噪声放大后，由混频器下变频为中频60MHz；双平衡混频器可以实现射频输入端(RF端)，本地振荡器端(LO端)和中频输出端(IF端)之间的有效隔离，而且可以有效的抑制射频回波信号和本地振荡器中的偶次谐波，减小了混频损耗。

优选方案，中频放大器板的前级低噪声中频放大电路选用了英飞凌公司的BFR193宽带低噪声三极管作为放大管，通过适当选择BFR193的静态工作点，实现最小噪声系数为1.2dB；

近程增益控制电路采用AD公司的AD8331超低噪声电压控制放大器；AD8331电压噪声仅为电流噪声只有所以AD8331压控放大器具有很好的噪声性能，在对雷达中频回波信号进行进程增益控制时，不会引入较大额外噪声，从而不会影响对小目标的发现能力；于此同时AD8331具有120MHz带宽和-4.5dB至43.5dB的增益控制范围；

中频对数检波电路使用AD公司的AD8310芯片，AD8310是一个高速电压输出、解调范围为DC至400MHz的对数放大检波芯片，其内部含有6个串联放大器，每个放大器的小信号增益为14.3dB，其内部使用9个检波器，检波范围从-91dBV至4dBV；在100MHz时其对数线性度的典型值在±0.4dB以内，为了发挥AD8310的最佳性能，参考其芯片手册，在AD8310输入端加入输入匹配网络；

输出级推挽驱动电路由共基极放大电路和推挽放大器组成，共基极放大器可以有效克服密勒效应，提高了放大器的带宽；推挽放大器采用正负电源供电。在不处理雷达视频信号时，处于平衡状态，无电流流过，最小化了推挽电路的功耗；推挽输出加强了电路的驱动能力。雷达视频信号经过推挽驱动电路后，再由电容隔直后通过同轴线缆输送到雷达终端进行显示。

优选方案，带通选择电路(模块)针对目前导航雷达采用的不同脉宽，设计了四种不同的带通滤波器，包括BFP1、BFP2，BFP3和BFP4，其脉宽分别为5MHz，10MHz，20MHz和35MHz，这可以针对不同发射脉宽合理对应不同的接收带宽，从而增强整个接收系统的灵敏度。

优选方案，触发板基于FPGA架构，是整个新型导航雷达接收系统的控制中枢，主要用于近程增益控制、自适应海浪检测和中频放大器板带宽控制，还具有采样自检功能，可以检测自身和中频放大器板上的供电电压以及其他接收系统状态，并把检测结果通过串口发送到雷达终端显示，雷达终端也可以通过串口控制，实时发送指令到触发板(如：带宽选择控制信号，手动自动近程增益控制信号等)，控制整个接收系统的工作状态，从而实现了整个接收系统的数字化；近程增益控制曲线组为100条不同抑制深度的电压控制曲线，已存储于触发板内存储器中。

本发明实现了一个全新的船用导航雷达接收系统。其特点在于摒弃了现有主流接收系统采用的方法，即先对中频回波信号对数放大检波后，再进行近程增益控制。而采用先对雷达中频回波信号进行近程增益控制后，再进行对数放大检波，这有效克服了近距离回波的饱和问题，最大化了接收系统的动态范围；于此同时，此全新的雷达接收系统可以对不同方位近量程的海杂波进行实时采样，针对不同的海杂波强度，自适应地改变近程抑制深度，使得目标在雷达终端清晰显示。而且本发明设计了四种不同带宽的带通滤波器，可以针对目前流行的多脉冲宽度的雷达发射机。

此外本新型接收系统采用了数字化技术，即采用大规模、高速、低功耗的可编程逻辑器件实现雷达接收端与终端间的通信，接收终端的控制指令协调接收系统各模块间的工作，同时也实时采集接收系统各模块的工作状态以及故障状态信息,并将这些信息发送至雷达终端。雷达终端根据接收到的状态信息，实现对雷达接收系统的实时监测，雷达接收系统数字化不仅增强了雷达系统的实时性、可靠性，同时也降低了接收机的成本，提高了系统稳定性,节约功耗。此外由于可编程逻辑器件通用性强,接口灵活、操作简单、修改便捷，为未来升级打下基础。

本发明的有益效果是：

1、设计全新的中频放大器板，增设了中频近程增益控制电路和海杂波检测电路，对不同方位近量程的海杂波进行实时采样，对不同的回波具体分析区别对待，凸显目标回波，自适应地改变近程抑制深度，使得目标在雷达终端清晰显示；

2、拓展了更多路的带通选择电路，设计了四种不同带宽的带通滤波器，且可以适配目前流行的多脉冲宽度的雷达发射机；

3、设计了全新的触发板，触发板以FPGA为主干，配合A/D转换模块、D/A转换模块，并与终端显示串口连接控制，实现数字化控制；

4、先对雷达中频回波信号进行近程增益控制后，再进行对数放大检波，这有效克服了近距离回波的饱和问题，最大化了接收系统的动态范围；

5、采用多项传统有效的优良单元电路，使整机性能更加完善；

6、应用可编程逻辑器件，通用性强,接口灵活、操作简单、修改便捷，为未来升级打下基础。

附图说明

附图1为本发明的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统框图；

附图2为部分近程增益控制电压曲线示意图；

附图3为目前主流非相参导航雷达接收系统框图。

图中，环形器1；限幅器2；射频前端3；中频放大器板4；低噪声中频放大电路41；海杂波检测电路42；近程增益控制电路43；带通选择电路44；中频对数检波电路45；推挽驱动电路46；触发板5；FPGA 51；A/D转换模块52；D/A转换模块53；信号缓冲处理模块54；存储模块55；射频回波信号6；天线7；中频回波信号8；数据处理显示器9；视频信号10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。

实施例：如图1所示，中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，雷达接收系统主要由环形器1、限幅器2、射频前端3、中频放大器板4和触发板5组成；载有包括海杂波幅度信息的雷达射频回波信号6经过天线7接收后进入环形器1，环形器1输出的射频回波信号6进入限幅器2，射频回波信号6经过限幅器2后进入射频前端3，由射频前端3下变频后为中频回波信号8，再进入中频放大器板4；中频放大器板4主要由低噪声中频放大电路41、海杂波检测电路42、近程增益控制电路43、带通选择电路44、中频对数检波电路45和推挽驱动电路46组成；触发板5主要由FPGA 51、A/D转换模块52、D/A转换模块53、信号缓冲处理模块54和存储模块55组成；来自射频前端3的中频回波信号8输入到中频放大器板4的低噪声中频放大电路41放大再通过一个巴伦后分为两路输出，有一路中频回波信号进入海杂波检测电路42，通过其中的对数放大检波芯片对进入的中频回波信号进行对数放大检波，获得雷达回波的包络信号，然后经过由集成运放实现的射级跟随器，传输至触发板5的A/D转换模块52采样后，送到触发板5内的FPGA 51进行处理，触发板5根据海杂波的强度大小，自动生成一组不同抑制深度的近程增益控制信号曲线，该信号再通过D/A转换模块53后，输送至中频放大器板4的近程增益控制电路43；

另外一路中频回波信号再通过一个巴伦转换为两路幅度相同但相位相反的差分中频回波信号，抑制中频回波信号中的共模信号并滤除噪声后，进入近程增益控制电路43，从而实现自适应近程增益控制功能(自动海杂波抑制)；FPGA 51的信号经缓冲处理模块54还输出带通选择信号至带通选择电路44，近程增益控制电路43输出的信号经带通选择电路44选择相应的频带信号，该频带信号输送至中频对数检波电路45并放大，然后经推挽驱动电路46输送至数据处理显示器9，数据处理显示器9与触发板5串口控制连接。图1中的①、②、③三处为相关信号测试点。

具体描述如下。

X波段导航雷达通过天线7发射射频调制脉冲信号，射频脉冲遇到目标物体后被反射，再经天线7接收，通过环形器1进入雷达接收通道，射频回波信号6经限幅器2限幅后，由射频前端3低噪声放大、下变频为中频60MHz的调制信号。调制信号进入中频放大器板4。60MHz中频回波信号首先进入低噪声中频放大电路41。低噪声中频放大电路41由低噪声三极管BRF193和其外围电路组成。60MHz中频回波信号通过隔直电容，去除中频回波信号中的直流分量。根据BRF193的芯片手册，适当选择BRF193的静态工作点，使其的噪声系数最小。记Vb为BRF193基极偏置电压，Vc为集电极偏置电压，经电阻分压后使得Vb为1V，同时确保Vc为3V。在BRF193的基极和集电极直接串联一个电容，为低噪声中频放大电路41提供负反馈，增加了电路的稳定性。在低噪声中频放大电路41输出部分，采用LC选频网络，使得中频60MHz时的输出幅度最大。

中频回波信号通过低噪声中频放大电路41的低噪声放大后，再通过一个巴伦后分为两路输出，其中有一路中频回波信号进入海杂波检测电路42，另外一路进入近程增益控制电路43。海杂波检测电路42通过AD8310对数放大检波芯片对进入的中频回波信号进行对数放大检波，可以获得雷达回波的包络信号，然后经过由集成运放实现的射级跟随器，传输至触发板5进行采样处理。集成运放输出端串联一个小电阻可以有效改善射级跟随器的频率响应特性。在海杂波作用下，海杂波检测端的雷达回波的包络信号具有海杂波的信号特性，通过触发板5的采样、分析后，触发板5可以生成自动近程增益控制曲线。

另外一路雷达中频回波信号再通过一个巴伦转换为两路幅度相同但相位相反的差分中频回波信号后，进入近程增益控制电路43。差分信号可以抑制中频中的共模信号，从而有效的减少中频放大器板4上的噪声对中频回波信号的干扰。在两路差分信号上分别设计了一路由电感和电容所组成的π型高通滤波器，用于进一步滤除中频差分信号中的噪声。两路中频差分信号分别经过高通滤波器后进入AD8331压控增益放大芯片。其GainControl端接收来自触发板5的近程增益控制信号(近程增益控制曲线)。近程增益控制曲线组包含有100条不同抑制深度的电压控制曲线，已存储于触发板5内存储器中，图2为其中部分近程增益控制电压曲线的示意图，由6条不同抑制深度的近程增益控制曲线组成。由图可见，每条近程增益控制曲线都是一条随距离变化(图2中横坐标)的电压控制曲线。在手动近程增益控制条件下，电压控制曲线由触发板5输出，控制中频放大器板4的近程增益控制信号端，由于AD8331为电压控制放大芯片，电路增益和近程增益控制信号端的输入电压成正比。电压控制范围为0至1V，当控制电压较小时，电路不再放大输入信号，反而对输入信号进行衰减。当控制电压增大时，近程增益控制电路43逐渐放大输入信号，当控制电压为1V时，电路增益可达43dB。

下面结合图2举例说明手动近程增益控制的过程。在较强海杂波时，近量程的海杂波幅度较大，海杂波的分布近似于指数函数分布规律，即随距离由近到远，逐渐而且是急速地减小。手动调节雷达终端控制旋钮，通过串口发送控制命令使触发板5输出曲线4作为近程增益控制电压，近量程处控制电压较小，近程增益控制电路43在近量程处对海杂波信号进行抑制即衰减。在远量程处，海杂波较小，控制电压接近1V，这可以使近程增益控制电路43的增益最大，最大化远量程时接收系统灵敏度。如在曲线4条件下，显示近程海杂波还是较强(抑制深度不够)，则手动调节雷达终端控制旋钮，改变为使触发板5输出曲线6作为近程增益控制电压。

在自动近程增益控制时，触发板5会实时采样海杂波检测信号端0.1海里至0.3海里内海杂波信号的幅度，根据海杂波强弱，自动选择相应的近程增益控制曲线，在不同回波方向上，自适应对海杂波进行抑制。

AD8331输出的两路差分信号分别经过直流滤波和巴伦差分转单边变换后，由一个集成运算放大器正向放大后进入带通选择电路44。由于带通选择电路44主要由感性、容性器件组成，在近程增益控制电路43和带通选择电路44之间加入由集成运算放大器组成的正向放大电路作为缓冲，利用其输入阻抗高、输出阻抗低的特点，有效提高了电路间阻抗的匹配。带通选择电路44由4路带通滤波器组成，由下而上分别为5MHz、10MH，20MHz和35MHz。其中由于5MHz滤波器带宽较窄，中心频率精度要求较高，为了方便调节，采用π型高通滤波器和双中周调谐电路的形式实现。中间2通路为3阶Butterworth带通滤波器，采用插入损耗法进行设计，带宽为10MHz和20MHz。Butterworth带通滤波器相比于Chebyshev滤波器具有更高的带间平坦度。上部通路为4阶Butterworth带通滤波器，其具有更好的带宽选择特性，带宽为35MHz。4路不同滤波器之间的切换通过双向开关二极管实现。

通过带通选择电路44后，中频回波信号通过隔直电容后进入中频对数检波电路45检波和放大,而后输出视频信号10，再把视频信号10送至推挽驱动电路46。推挽输出加强了电路的驱动能力。雷达视频信号经过推挽驱动电路46后，再由电容隔直后，通过同轴线缆输送到雷达终端进行显示。

实际使用检测可得知，当船只航行在3级道格拉斯海况下，3海里量程范围时，手动近程增益控制前后雷达终端显示的效果清晰。无近程增益控制前，目标淹没在海杂波里，在雷达终端显示器上无法区分目标回波。手动调节近程增益控制后，雷达终端显示器上只留有极少的海杂波剩余，海杂波基本被完全抑制，目标在屏幕上清晰显示。

本发明不仅彻底改变了传统导航雷达接收系统的信号处理方式，而且实现了接收系统的数字化。设计了全新的中频放大器板和触发板5。在中频放大器板中增加了中频近程增益控制电路、海浪检测电路和4种不同的带宽选择，克服了在较强海杂波下，传统接收系对雷达视频信号进行近程增益控制的缺陷，直接在中频回波信号位置进行近程增益控制，这极大的提高了系统的动态范围。传统导航雷达的动态范围为75dB，而新型接收系统的动态范围可达到90dB。于此同时，新型中频放大器板配合基于可编程逻辑器件的触发板5，实现了对海浪杂波的自动近程增益控制。触发板5会采样海杂波检测电路42每个回波方向上0.3海里至0.5海里范围内的海杂波幅度信息，根据海浪大小，自适应生成近程增益控制曲线，实时地对每个方向上的回波信号进行不同深度的增益控制，使得雷达显示画面清晰，凸显目标。而且针对不同的雷达发射脉宽，设计4种带通滤波器，这有效的增加了接收系统的灵敏度。此外新型导航雷达接收系统实现了接收系统的数字化，可以实时监测接收系统的多项参数(如：射频前端低噪声放大器性能状态和中频放大器板供电电压等)，把监测到的性能参数通过串口发送给终端，实现终端对接收系统的实时自检，确保接收系统工作正常，而且终端可以把各种控制信号通过串口发送给触发板，实现对接收系统的实时控制。接收系统数字化极大提高了接收系统的可靠性和扩展性。

本发明设有中频近程增益控制电路、海浪检测电路和多种不同的带宽选择、提高了系统的动态范围，可对海浪杂波自动近程增益控制，尤其是能凸显近程小目标，以及具有数字化，提高了接收系统的可靠性和扩展性的优点。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，雷达接收系统主要由环形器、限幅器、射频前端、中频放大器板和触发板组成；雷达射频回波信号经过天线接收后进入环形器，环形器输出的射频回波信号进入限幅器，射频回波信号经过限幅器后进入射频前端，由射频前端下变频后为中频回波信号，再进入中频放大器板；中频放大器板主要由低噪声中频放大电路、海杂波检测电路、近程增益控制电路、带通选择电路、中频对数检波电路和推挽驱动电路组成；触发板主要由FPGA、A/D转换模块、D/A转换模块、信号缓冲处理模块和存储模块组成；来自射频前端的中频回波信号输入到中频放大器板的低噪声中频放大电路放大再通过一个巴伦后分为两路输出，有一路中频回波信号进入海杂波检测电路，通过其中的对数放大检波芯片对进入的中频回波信号进行对数放大检波，获得雷达回波的包络信号，然后经过由集成运放实现的射级跟随器，传输至触发板的A/D转换模块采样后，送到触发板内的FPGA进行处理，触发板根据海杂波的强度大小，自动生成一组不同抑制深度的近程增益控制信号曲线，该信号再通过D/A转换模块后，输送至中频放大器板的近程增益控制电路；另外一路中频回波信号再通过一个巴伦转换为两路幅度相同但相位相反的差分中频回波信号，抑制中频回波信号中的共模信号并滤除噪声后，进入近程增益控制电路，从而实现自适应近程增益控制功能；FPGA的信号经缓冲处理模块还输出带通选择信号至带通选择模块，近程增益控制电路输出的信号经带通选择模块选择相应的频带信号，该频带信号输送至中频对数检波电路并放大，然后经推挽驱动电路输送至数据处理显示器，数据处理显示器与触发板串口控制连接。

2.根据权利要求1所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，环形器是一个三端口非对称性波导装置，用于隔离导航雷达发射和接收通道，从而实现发射与接收共用一根天线，环形器发射通道和接收通道的隔离度可达到25dB，插入损耗仅为0.3dB。

3.根据权利要求2所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，限幅器连接在环形器的输出端，主要的作用在于限制接收到的漏脉冲和射频回波信号的功率，保护后续雷达接收系统，不会由于接收信号功率过大导致接收系统损毁。

4.根据权利要求3所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，射频前端由低噪声放大器和双平衡混频器组成，低噪声放大器的噪声系数为3dB，增益为8dB；射频回波信号经过低噪声放大后，由混频器下变频为中频60MHz；双平衡混频器可以实现射频输入端，本地振荡器端和中频输出端之间的有效隔离，而且可以有效的抑制射频回波信号和本地振荡器中的偶次谐波，减小了混频损耗。

5.根据权利要求4所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，中频放大器板的前级低噪声中频放大电路选用了英飞凌公司的BFR193宽带低噪声三极管作为放大管，通过适当选择BFR193的静态工作点，实现最小噪声系数为1.2dB；近程增益控制电路采用AD公司的AD8331超低噪声电压控制放大器；中频对数检波电路使用AD公司的AD8310芯片；输出级推挽驱动电路由共基极放大电路和推挽放大器组成，共基极放大器可以有效克服密勒效应，提高了放大器的带宽。

6.根据权利要求5所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，带通选择电路针对目前导航雷达采用的不同脉宽，设计了四种不同的带通滤波器，包括BFP1、BFP2，BFP3和BFP4，其脉宽分别为5MHz，10MHz，20MHz和35MHz，这可以针对不同发射脉宽合理对应不同的接收带宽，从而增强整个接收系统的灵敏度。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的中频近程增益控制大动态范围雷达接收系统，其特征是，触发板基于FPGA架构，是整个新型导航雷达接收系统的控制中枢，主要用于近程增益控制、自适应海浪检测和中频放大器板带宽控制，还具有采样自检功能，可以检测自身和中频放大器板上的供电电压以及其他接收系统状态，并把检测结果通过串口发送到雷达终端显示，雷达终端也可以通过串口控制，实时发送指令到触发板，控制整个接收系统的工作状态，从而实现了整个接收系统的数字化；近程增益控制曲线组为100条不同抑制深度的电压控制曲线，已存储于触发板内存储器中。