一文知道瞬時測頻技術接收機的發(fā)展史

瞬時測頻接收機作為雷達偵察接收機的重要組成部分，擔負著檢測雷達載波信號頻率的重要任務。該接收機最早于1957年由瑪拉德研究實驗室(Mullard Research Lahoratories, MRI.)(后來更名為飛利浦研究實驗室(Philips Research Laboratories ))的魯濱遜（SJ Robinson ）所發(fā)明，并迅速應用在電子戰(zhàn)領域，并風靡業(yè)界。

模擬瞬時測頻（1950-1960）

在20世紀50年代爆發(fā)的朝鮮戰(zhàn)爭中，對雷達制導防區(qū)外導彈的對抗需求牽引下產(chǎn)生了寬帶瞬時頻率。英國和美國的實驗室負責尋找合適的寬帶檢測和頻率測量解決方案。1957年，瑪拉德研究實驗室的S. J. Robinson發(fā)明了正交鑒相器，這成為現(xiàn)代IFM的基礎。

1959年，瑪拉德研究實驗室研發(fā)了電子戰(zhàn)史上第一個瞬時測頻設備，并取名為Pendant。該設備使用CRT的P型顯示器，每個脈沖用一個矢量表示，從CRT的中心畫出來。矢量的長度與接收信號的強度成正比，角度與射頻成正比。一個機械的指針可以繞著觀察的徑向方向旋轉(zhuǎn)，并且射頻頻率可以從CRT外圍的刻度表上讀出來。該設備可以實時對雷達脈沖進行分析，而且還能夠立即識別利用頻率分集、脈間頻率捷變和脈內(nèi)線性調(diào)頻的非常規(guī)雷達。起初，頻率測量精度受限于射頻元件的誤差，雖然通過校準可以在一定程度上改善測量精度，但是改善程度有限，后來研究者發(fā)現(xiàn)通過線開關技術可以將精度提升一個數(shù)量級。

1959年，作為英美合作的一部分，美國電子戰(zhàn)工程師為Syracuse大學研究公司提供了Pendant系統(tǒng)的評估。該系統(tǒng)在美國引起了巨大的興趣，可以說是為IFM和DIFM在美國和世界范圍內(nèi)的廣泛傳播播下了種子。Pendant系統(tǒng)的評估工程師分別于1963年和1967年成立了開發(fā)和銷售IFM組件和系統(tǒng)產(chǎn)品的Curry Mclaughlin與Len公司（后來的Microwave Systems公司）和Anaren Microwave兩家公司。1965年，SURC工作人員WR Kincheloe在未經(jīng)保密許可的情況下將涉及Robinson設計的相位和瞬時頻率鑒別器在美國申請公開專利，很快，世界各國更多的公司加入到IFM的研發(fā)中來。

數(shù)字瞬時測頻的初期: 1960-1970

在模擬IFM接收機研制成功會不久，瑪拉德研究實驗室便開始著手數(shù)字瞬時測頻技術的研發(fā)。1960年，瑪拉德研究實驗室設計了首個數(shù)字瞬時測頻器，并于1962年完成其中的視頻信號的數(shù)字化和根據(jù)不同延時線長度與比例組合多個并聯(lián)的鑒別器的研制。1964年，瑪拉德研究實驗室在樸茨茅斯對工作于S波段的瞬時測頻接收機進行了外場試驗。該瞬時測頻接收機由四個鑒別器組成，它們的延時線長度比例為公比為4的等比數(shù)列。冗余數(shù)字化、解模糊邏輯電路及對延時線比例的細心篩選能夠在提供極好的頻率測量性能的同時，又使得其對元件誤差、系統(tǒng)噪聲和重疊信具備良好的容限。1967年，瑪拉德研究實驗室在英國國防部項目的資助下完成了原型樣機的研制，該樣機在頻率范圍為2.5至4.1GHz，脈寬為250ns時，測頻精度為2MHz。隨后瑪拉德研究實驗室改進了設計，使得系統(tǒng)更加緊湊，并且可以對150ns的脈沖獲得1MHz的測頻精度。

此時，美國SURC和斯坦福大學電子實驗室的工作人員還一直致力于生產(chǎn)單一、緊湊的帶狀線鑒頻器，這些鑒頻器適用于模擬瞬時測頻。直到1967年，以色列的驅(qū)逐艦艾拉特號(Eilat)被埃及的“冥河”反艦導彈擊沉，以色列認識到新型電子戰(zhàn)設備的重要性，于是采購了英國應用數(shù)字瞬時測頻接收機的電子戰(zhàn)設備，該設備優(yōu)越的性能大受以色列的好評。這以后美國也轉(zhuǎn)向數(shù)字瞬時測頻的研究。