典型自差式收发机（简称自差机）引信原理框图如图4-6所示，引信信号的发射和接收共用一个射频电路和一副天线。

图4-6　自差式多普勒无线电引信原理框图

从发射角度来看，自差机是一个振荡器，通过天线向空间辐射无线电波（通常引信设计时，天线也可作为振荡回路的一个部分）；从接收角度来看，它是一个自激式混频检波器，天线接收的目标回波信号与自激振荡产生的信号进行混频、检波，提取含有目标信息的多普勒分量；从自差机电路作用原理来看，它是一个带有收发天线和检波电路的LC振荡器，振荡器产生超高频的自激振荡，并通过与其紧密耦合的天线向外部空间发射无线电波，当目标出现在引信的辐射区时，目标将接收到引信辐射的电磁波能量，并将一部分能量反射回来，形成目标的回波信号。当引信与目标以一定的速度相互接近时，它们之间就存在相对运动，产生多普勒效应，造成回波信号的频率比发射信号的频率高出一个多普勒频率。同时，受回波信号的影响，自差机电路中天线的阻抗发生了变化，振荡器的振幅和频率也相应地发生了变化，最终振荡器产生受多普勒效应影响的调频调幅振荡，经自差机的检波电路检波，输出多普勒信号。一般为提高引信信号的信噪比，自差机检波输出必须经过多普勒选通滤波器来滤除带外噪声，信号识别与处理电路需对自差机输出的多普勒信号进行放大（一般电压放大量在40～80 dB），根据多普勒信号的幅度、幅度变化率（或增幅速率）、频率及频率变化率4个特征参量对引信点火脉冲进行控制。实际引信中特别是常规弹药引信中，由于空间结构有限，为使引信电路简单化，大部分引信仅采用前3个特征量对引信点火脉冲实施控制。

另外，由于幅度检波远比频率检波（或鉴频）简单，因此引信中均采用幅度检波方式完成对多普勒信号的提取。一般引信自差机仅用一个晶体管来完成上述功能，因此自差式连续波多普勒体制引信具有结构简单、元器件少、成本低廉等优点。但也正是因为结构简单，使得自差机在实际装配调试过程中，很难同时满足发射和接收的最佳指标要求。

一、主要性能指标

自差机主要性能指标包括发射和接收两部分。

就发射部分而言，主要有天线的辐射功率Pt、天线的方向性函数F（φ）、天线的方向性系数D、自差机的工作频率f0等。

天线的辐射功率Pt反映了自差机通过天线向周围空间辐射功率的情况，在可能的情况下，天线的辐射功率尽可能大些；天线的方向性函数F（φ）反映了辐射能量在空间的分布规律，其方向图应满足引信定位和有效的能量利用。因此，F（φ）的最大方向应集中在弹丸破片飞散的方向或弹丸落角出现概率比较集中的方向。方向性系数D反映了辐射能量的集中情况。由于破片飞散角一般较大，对地射击时的落角散布也很大，因此对D这个指标往往不加以强调。对于自差机的工作频率f0，在确定f0时应充分考虑与环境的电磁兼容性、器件的可实现性。在天线的结构确定以后，频率的高低影响着天线方向图和目标多普勒信号的频率。

就接收部分而言，主要有接收机探测灵敏度Sa、接收机的噪声电平UN。

接收机探测灵敏度Sa反映了自差机的探测能力，在目标及其位置一定时，自差机输出信号的大小与它直接有关。接收机的噪声电平UN是指由外界干扰和自差机自身电路所产生的噪声。

作用距离是引信的另一个重要的综合性能指标。由作用距离公式可以估算综合设计的结果。作用距离相对地面而言就是作用高度，简称炸高。

二、作用距离公式

对自差机引信来说，由于共用一副天线，因此式（4-16）中Ft（φ）=Fr（φ）=F（φ），Dt=Dr=D，因此有(www.daowen.com)

已知引信的辐射功率Pt=I2RΣ，代入式（4-28），有

又知引信天线最大感应电压URm=IΔRΣm，ΔRΣm为辐射电阻改变量的最大值，则有

由此可见，辐射电阻的相对改变量与波长、反射信号强弱σ及弹目距离有关。为引信自差机输入，对应这个输入，自差机的输出为Udm，它是自差机输出多普勒信号的振幅。这里引入引信自差机的灵敏度概念Sa，将其定义为

令Udm=Ud0，称为低频启动灵敏度，则作用距离为

式（4-33）说明，提高引信自差机灵敏度及低频启动灵敏度（Ud0减小），可以增加引信的作用距离，但引信自差机灵敏度和低频启动灵敏度的提高受制于引信的内部噪声。增加引信工作波长λ，也可能增加作用距离，但增加λ，D会减小，因此增加λ并不能改善引信作用距离。

值得注意的是，自差机灵敏度与一般的接收机灵敏度一样，都是表示探测微弱信号的能力，但在获得灵敏度的机理上有着本质的区别。一般接收机是靠低噪声放大取得高灵敏度的，而自差机是靠增加振荡器的不稳定性来取得高的灵敏度。亦即，当振荡器负载改变时，工作状态改变得越大，自差机灵敏度也越高。

三、炸高公式

同理，根据式（4-22），自差机条件下引信天线感应电压幅值改写为

引入引信天线最大感应电压URm=IΔRΣm，则有

引入自差机灵敏度Sa，则有

令Udm=Ud0，即得炸高公式

同样，提高引信自差机灵敏度及低频启动灵敏度（减小），可以提高引信的炸高。