中文引用格式: 付强,李珍珍,张俊升,等. 基于正交相位调制接收机的分析与故障诊断[J]. 电子技术应用,2026,52(7):105-111.
英文引用格式: Fu Qiang,Li Zhenzhen,Zhang Junsheng,et al. Analysis and fault diagnosis of receivers based on quadrature phase modulation[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(7):105-111.
引言
单脉冲雷达导引头是现代精确制导的核心,其性能直接决定了武器的命中精度与抗干扰能力[1]。在导引头系统中,中频接收机承担着从目标回波中提取角误差、距离及速度信息的关键任务[2]。传统中频接收机常采用由分立式模拟器件搭建的正交相位调制方案,该技术通过将和、差信号合并为一路,并利用副载波调制将幅度信息转换为相位/频率信息,有效降低了对多通道一致性的要求,具备结构紧凑、体积小等优点,曾广泛应用于各类导引头平台[3]。
然而,在实际维修与保障中发现,此类基于模拟器件的接收机故障率远高于数字接收机。其技术痛点集中体现在:幅相校正漂移、测向斜率不稳定、接收机灵敏度劣化、噪底升高[4]。如图1所示的具体故障案例表明,在低温下,当目标信号能量超过特定门限P时,角误差信息提取通道中鉴频电路性能下降,导致测向斜率发生跳变,引发天线指向偏转带来目标截获不稳定,最终致使跟踪失败,恢复至常温时,其测向斜率稳定不变,可正常跟踪目标。进一步分析为:低温工作时,信号能量达到中等信号强度时,鉴频器的鉴频斜率从常温的5.2 V/kHz变为1.6 V/kHz,导致跟踪角误差增大。该类故障根源在于模拟元器件(如鉴频器、对数放大器电路等[5-6])的参数温漂及老化,其诊断与修复严重依赖专家经验与精密仪器,维修周期长、成本高。

图1 测向斜率跳变致使天线指向偏转
本研究的意义在于,深入剖析以正交相位调制为代表的传统模拟接收机故障机理,并将其与软件无线电和数字化信号处理的数字中频接收机进行对比。现代方案利用高速ADC和FPGA[7],在数字域实现信号的合成、分离与解调,将传统方案中依赖硬件稳定性的鉴频、检波等功能,转化为稳定、可重构的算法。这不仅从根本上规避了模拟器件的性能漂移问题,还为实现智能诊断与参数在线校正提供了可能。通过此研究,旨在为现役装备的精准维修与延寿提供理论支撑,并为新一代导引头接收机的数字化、智能化设计转型指明技术方向。
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作者信息:
付强,李珍珍,张俊升,石淑娟
(国营洛阳丹城无线电厂,河南 洛阳 471000)

