声呐系统前端抗干扰分析与相控阵接收机设计.pdf

声纳设备是现代舰船和潜艇上必备的精密电子仪器。而舰船电磁环境相当复杂，系统的电磁兼容性不足会对设备的正常工作产生严重的影响。经实践证明，复杂系统中连接器和互连线缆的电磁兼容性是最为薄弱的，这是一个广泛存在又难以避免的问题。本论文对声呐系统前端抗干扰进行了分析，并对其设计方法进行研究，并针对多普勒计程仪设计了相控阵接收机。 本文针对互联线缆不同接地结构的情况，应用电磁理论对外电磁场在线缆中产生的感应电流进行理论推导，并总结出不同外场条件下，线缆的最佳接地结构。分析线缆长度对1.5兆计程仪综合响应的影响，仿真计算了线缆长度对计程仪接收信号和发射信号的影响，以及发射机阻抗匹配的问题。并通过实验测试了效果。运用电磁理论，得出金属材料对不同外场的屏蔽效率计算方法，对几种常见金属材料在不同外场条件下的屏蔽效率与材料厚度关系进行了仿真，提供了屏蔽材料选择的依据。并为图像声呐接收模块设计了屏蔽壳体，并通过实验测试屏蔽效果。设计宽带与窄带相控阵多普勒接收机，采用电容耦合并联谐振回路实现滤波，各项指标都达到了要求。 实验验证了线缆长度对计程仪综合响应的仿真结果。屏蔽壳体的屏蔽效率都达到了预期要求，相控阵多普勒接收机完成了预定的功能需求，在实验中与发射机和信号处理机协调运行情况良好，均已验证有效。