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号电压所形成的脉冲个数只能一个一个的跳变（脉冲不能
为小数），因而出现测高误差。
• 阶梯误差是指在一个调制周期内，一个脉冲（差频）所代
表的高度，即：
• 从上式可知，增加频移，在高度不变的情况，频率刻度增
大，即一个脉冲代表的高度减小，阶梯误差减小。
• P372 图2.5-6
8
h c
F
减小阶梯误差的方法
• 调幅调频法(AM/FM)
在电路设计上,设法使Δf周期性摆动,即对调制信号电
压首先用一个比Fm更低的频率FT进行调幅,再调频,发
射信号频率为:
差频信号相位为:
差频信号的平均频率为:
单位时间内差频信号电压所产生的脉冲数可写为:
单位时间内差频信号电压所产生的脉冲数按FT而不是Fm
阶跳(P373图2.5-7）
f1 f0 f 1 mcosT t cosmt
0 1 cos cos b T m m t t
1
ba TT T TT
T
f N F N
T
1
1
ba Tm m Tm T TT
m
N f N F N F N
T
二次调频法
• 对调制三角波的斜率进行周期地摆动，先
用一个比调制频率Fm低3~5倍的低频信号
FT对调制信号调频，再用此信号对发射载波
进行调频。
• 单位时间内差频信号电压所产生的脉冲数
按FT而不是Fm阶跳，可减小阶梯误差。
等差频FMCW高度表
1、测高原理
• 在等差频FMCW高度表中，保持差频Fb和频段ΔF不
变，而调制周期TM是随飞机高度变化的。由于发射
信号是调频连续波，而且差频保持不变，故叫等差
频FMCW高度表。
• 由于当飞机高度增加时电波往返传播时间Δt增加，
因此需增大调频波的调制周期TM才能保持差频Fb不
变。反之，当飞机高度减小时，电波往返传播时间
Δt也减小，因此需减小调频波的调制周期。所以这
种高度表实际上是用调制周期TM的大小来测量高度
的。
等差频FMCW高度表
2、发射信号特性
发射频率是线性锯齿波调频的连续波，发射信号的中心频率
是4300MHz，频移是123MHz，发射信号的调制周期随飞机高度
变化（250us～50ms）。高度越高，调制周期越长，保持差频
等于25KHz不变（选定差频为25KHz）
高度H（Δt）与调制周期TM的关系
等差频FMCW高度表
• 在某一时刻如果发射频率是f1，当电波到地面再反射回到
接收机，此时发射频已变为f2，两者的差频Fb= f2- f1。
• 对锯齿波调频信号来说，差频
• 式中， 为调频信号频率变化率， 为电波从飞机到
地面再反射到飞机往返传播时间。
• 所以：
• 为了保持差频Fb不变，调制周期TM必须随飞机高度增加而
增加。
t
T
F F
M
b
M T
F
C
t 2H
H
CT
F
C
H
T
F F
M M
b
2 2
等差频
FMCW高度
表方块图
跟踪鉴别器工作特性
等差频FMCW高度表
等差频FMCW高度表有二种工作状态，即搜索状态和跟
踪状态。
1、搜索状态
当收发机所测得的差频偏离25KHz较远时，系统
处于搜索状态。此时积分器输出一个变化的电压，
经指数变换器变换后，使调制锯齿波的周期由小到
大变化着。由于调制锯齿波的周期由小到大变
化，调频发射信号的频率由快到慢变化，所测差频
频率也随之改变，当差频接近25KHz时，系统就进
入跟踪状态。
2、跟踪状态
当飞机保持一定高度飞行时，收发机所测
得的差频保持25KHz，跟踪鉴别器输出的误差
信号为零。积分器输出不变，调制锯齿波周
期不变，高度处理器输出的高度电压不变。
当飞机高度升高时，电波往返传播时间Δt增
大，差频频率Fb( )高于25KHz，此时跟
踪鉴别器输出一个正的误差电压，加到积分
器，使锯齿波控制电压增加，调制锯齿波周
期增长，调频波的频率变化率（ ）减小，
差频频率减小。直到差频加到25KHz。这时高
度处理器输出的高度电压也增加。同理，当
飞机高度下降时，调制锯齿波的周期减小，
高度电压也减小。
t
T
F
M
M T
F
脉冲式高度表
发射信号：
PRF=8KHZ(125μS)
脉宽：60 μs
频率：4300MHZ
P377图2.5-11
脉冲式高度表原理图
脉冲式高度表
• 跟踪状态
• 搜索状态
• P379图2.5-13
三、影响LRRA性能的因素
• 1、飞机安装延时（AID）校正
飞机停在地面上时，地面反射信号相对发射信号令产生传播延
时，这个延时所产生的高度叫安装延时高度，它决定于收发电缆
长度，收发天线之间距离和飞机停在地面上天线离地高度。安装
延时产生的高度可由下式计算：
• 式中：
• P——当飞机在地面上时，发射天线和接收天线到地面的总的最小长度。
[ ( )]
2
1
t r AID P K c c
高度表输出
• 输出送显示器或其他系统
• 高度跳闸信号：特定高度时，接通
特定电路。（如：200ft接通ADI跑
道符号）
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