《雷達(dá)原理》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、.【雷達(dá)任務(wù)：測(cè)目標(biāo)距離、方位、仰角、速度；從目標(biāo)回波中獲取信息【雷達(dá)工作原理：發(fā)射機(jī)在定時(shí)器控制下，產(chǎn)生高頻大功率的脈沖串，通過(guò)收發(fā)開(kāi)關(guān)到達(dá)定向天線，以電磁波形式向外輻射。在天線控制設(shè)備的控制下，天線波束按照指定方向在空間掃描，當(dāng)電磁波照射到目標(biāo)上，二次散射電磁波的一部分到達(dá)雷達(dá)天線，經(jīng)收發(fā)開(kāi)關(guān)至接收機(jī)，進(jìn)行放大、混頻和檢波處理后，送到雷達(dá)終端設(shè)備，能判斷目標(biāo)的存在、方位、距離、速度等。【影響雷達(dá)性能指標(biāo)：脈沖寬度（窄），天線尺寸（大），波束（窄），方向性?！緶y(cè)角：根據(jù)接收回波最強(qiáng)時(shí)的天線波束指向【雷達(dá)是如何獲取目標(biāo)信息的？【雷達(dá)組成：天線，發(fā)射機(jī)，接收機(jī)，信號(hào)處理機(jī)，終端設(shè)備（電源，顯示屏

2、），收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【發(fā)射機(jī)工作原理：為雷達(dá)提供一個(gè)載波受到調(diào)制的大功率射頻信號(hào)，經(jīng)饋線和收發(fā)開(kāi)關(guān)由天線輻射出去?！景l(fā)射機(jī)基本組成：?jiǎn)渭?jí)振蕩式：脈沖調(diào)制器，大頻率射頻振蕩器，電源。主振放大式：脈沖調(diào)制器，中間和輸出射頻功放，電源，定時(shí)器，固體微波源（主控振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生射頻信號(hào)）工作過(guò)程：（1）單級(jí)振蕩式：信號(hào)由振蕩器產(chǎn)生，受調(diào)制 （2）主振放大式：信號(hào)由固體微波源經(jīng)過(guò)倍頻后產(chǎn)生，經(jīng)射頻放大鏈進(jìn)行放大，各級(jí)都需調(diào)制（脈沖調(diào)制器），定時(shí)器協(xié)調(diào)工作。優(yōu)缺點(diǎn)：?jiǎn)螕粽袷幨剑汉?jiǎn)單經(jīng)濟(jì)輕便，頻率穩(wěn)定度差，無(wú)復(fù)雜波形； 主振放大式：頻率穩(wěn)定度高，相位相參信號(hào)，有復(fù)雜波形，適用頻率捷變雷達(dá)【發(fā)射機(jī)質(zhì)量指標(biāo)：（1）

3、工作頻率（波段）（2）輸出功率：影響威力和抗干擾能力。峰值功率（脈沖期間射頻振蕩的平均功率）和平均功率（脈沖重復(fù)周期內(nèi)輸出功率的平均值）。（3）總效率Pt/P。（4）調(diào)制形式：調(diào)制器的脈沖寬度，重復(fù)頻率，波形。（5）信號(hào)穩(wěn)定度/頻譜純度，即信號(hào)各項(xiàng)參數(shù)?！菊{(diào)制器組成：電源，能量?jī)?chǔ)存，脈沖形成【調(diào)制器任務(wù)與作用：為發(fā)射機(jī)的射頻各級(jí)提供合適脈沖，將一個(gè)信號(hào)載到一個(gè)比它高的信號(hào)上【仿真線：由于雷達(dá)的工作脈沖寬度多半在微秒級(jí)別以上，用真實(shí)線長(zhǎng)度太長(zhǎng)，因此在實(shí)際中是用集總參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)代替長(zhǎng)線，即仿真線【剛/軟性開(kāi)關(guān)：剛性開(kāi)關(guān)的電容儲(chǔ)能部分放電式調(diào)制器，特點(diǎn)為部分放電，通電利索；軟性開(kāi)關(guān)的人工線性調(diào)制器，特

4、點(diǎn)為完全放電，效率高，功率大?！窘邮諜C(jī)指標(biāo)：（1）靈敏度：表示接收機(jī)接受微弱信號(hào)的能力。提高靈敏度，減小噪聲電平，提高接收機(jī)增益。（2）工作頻率寬度：表示接收機(jī)瞬時(shí)工頻范圍，提高：高頻部件性能（3）動(dòng)態(tài)范圍：表示正常工作時(shí)接收信號(hào)強(qiáng)度的范圍，提高：用對(duì)數(shù)放大器增益控制電路抗干擾（4）中頻濾波特性：減小噪聲，帶寬回波時(shí)，噪聲大。（5）工作穩(wěn)定度（6）頻率穩(wěn)度（7）抗干擾能力（8）噪聲系數(shù)【收發(fā)軟換開(kāi)關(guān)工作原理：脈沖雷達(dá)天線收發(fā)共用，需要一個(gè)收發(fā)軟換開(kāi)關(guān)TR，發(fā)射時(shí)，TR使天線與發(fā)射機(jī)接通，與接收機(jī)斷開(kāi)，以免高功率發(fā)射信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)使之燒毀；接收時(shí)，天線與接收機(jī)接通，與發(fā)射機(jī)斷開(kāi)，以免因發(fā)射機(jī)旁路

5、而使微弱接收信號(hào)受損?！臼瞻l(fā)開(kāi)關(guān)組成及類型：高頻傳輸線，氣體放電管。分為分支線型和平衡式?！撅@示器分類：距離，平面，高度，情況和綜合，光柵掃描?！撅@示器列舉：距離（A型 J型 A/R型）平面（PPI）高度（E式 RHI）【A型顯示器組成：掃掠形成電路，視頻放大電路，距標(biāo)形成電路?！驹鯓幼x取目標(biāo)方位距離等參數(shù)（P顯）：方位角以正北為零方位角，順時(shí)針計(jì)量；距離沿半徑計(jì)量【顯示器工作原理：【影響測(cè)距精度因素：發(fā)射機(jī)功率，天線尺寸，目標(biāo)有效截面積；電波傳輸速度變化產(chǎn)生的誤差，因大氣折射產(chǎn)生的誤差，測(cè)讀方法誤差。【測(cè)角的方法：相位法，振幅法（最大信號(hào)法，等信號(hào)法）。受誤差影響，遠(yuǎn)距測(cè)角時(shí)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行

6、修正。【相位法測(cè)角：（1）利用多天線所接收回波信號(hào)之間的相位差來(lái)測(cè)角（2）相位差=（2pai/波長(zhǎng)）dsin角度，d為兩天線間距，測(cè)相位差得角度（3）兩天線所獲高頻信號(hào)經(jīng)與本振信號(hào)差頻后，在中頻段比相【數(shù)據(jù)錄取：（1）信息處理過(guò)程：檢測(cè)目標(biāo)回波，判定目標(biāo)的存在；測(cè)量、錄取目標(biāo)坐標(biāo)；錄取其他參數(shù)，編批?！眷`敏度與作用距離的關(guān)系：最小靈敏度對(duì)應(yīng)最大作用距離【目標(biāo)距離的測(cè)量公式：t=2R/c【脈沖法測(cè)距原理：在常用的脈沖雷達(dá)中，回波信號(hào)是滯后于發(fā)射脈沖tr的回波脈沖【距離分辨力：同一方向上兩個(gè)大小相等點(diǎn)目標(biāo)之間最小可區(qū)分距離【數(shù)字式測(cè)距原理：（1）時(shí)間量離散化，二進(jìn)制數(shù)碼，（2）距離計(jì)數(shù)器在雷達(dá)發(fā)信

7、號(hào)的同時(shí)開(kāi)始對(duì)計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，至回波到達(dá)時(shí)停止，Tr=nT（T為計(jì)數(shù)脈沖重復(fù)周期）【角分辨力：存在多目標(biāo)時(shí)，雷達(dá)將其分辨開(kāi)的能力。用兩目標(biāo)的最小角坐標(biāo)之差表示?！救鴺?biāo)雷達(dá)分類：（1）單波束，方位上機(jī)械慢掃獲距離及方位角；仰角上電掃獲仰角。（2）多波束，同平面內(nèi)存在重疊波束，波束立體角=M倍角度，數(shù)據(jù)率提高M(jìn)倍（同時(shí)需要增加發(fā)射功率）【單波束三坐標(biāo)雷達(dá)：方位慢掃上選擇機(jī)械或電掃，仰角快掃上選頻率掃描（測(cè)角精度差）或相位掃描（針狀波束的使用，較普及）【相控陣?yán)走_(dá)（相位-相位電掃系統(tǒng)）優(yōu)點(diǎn)：功率、能量由計(jì)算機(jī)控制取得最佳分配；搜索、跟蹤獨(dú)立進(jìn)行；多功能工作?！径嗖ㄊ鴺?biāo)雷達(dá)原理：天線饋源為多個(gè)

8、與焦點(diǎn)相繼偏離的喇叭，則在仰角平面上形成重疊多波束，功率分配器將發(fā)射功率按一定比例分配，同相激勵(lì)各喇叭，形成合成發(fā)射波束，接收時(shí)，反射信號(hào)分別為各喇叭所接收，進(jìn)入各自通道，相鄰?fù)ǖ垒敵鲂盘?hào)比較，得仰角；輸出信號(hào)相加，得全仰角監(jiān)視區(qū)域目標(biāo)回波?！颈尘安殡s波，為無(wú)源干擾【區(qū)分運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和固定雜波：由速度差別知其多卜勒頻移不等，從而從頻率上區(qū)分不同速度目標(biāo)的回波。【多卜勒效應(yīng)：找到目標(biāo)回波，測(cè)速。指當(dāng)發(fā)射源與接收者之間有徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)頻率將改變。Fd=2vr/波長(zhǎng)vr為徑向速度，fd頻率差【盲速：當(dāng)目標(biāo)回波信號(hào)經(jīng)相位檢波器后，輸出為一串等幅脈沖，與固定目標(biāo)回波無(wú)差異，此時(shí)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度為盲速。避免：

9、fd=1/2倍的fr（fr為取樣頻率）、【盲相：由相位檢波器特性所引起。點(diǎn)盲相：如果相鄰兩個(gè)回波脈沖的相位差雖不同，但卻是一對(duì)相檢器輸出相等工作點(diǎn)，經(jīng)相消器后出現(xiàn)。連續(xù)盲相：接收機(jī)的限幅作用使動(dòng)目標(biāo)和固定雜波的合成矢量變成斷點(diǎn)在限幅電平的一小段圓弧上來(lái)回?cái)[動(dòng)的矢量，相消器幾乎無(wú)輸出?！径〞r(shí)器作用：在發(fā)射相參信號(hào)時(shí)，起到統(tǒng)一變化和同步的作用【測(cè)距方法：脈沖法測(cè)距，調(diào)頻法測(cè)距【接收機(jī)任務(wù)：將回波信號(hào)通過(guò)天線接收，經(jīng)過(guò)濾波放大，混頻，中頻放大，檢波等將有用信息檢測(cè)出來(lái)，送至顯示器，信號(hào)處理器或計(jì)算機(jī)控制的雷達(dá)終端設(shè)備上?！窘邮諜C(jī)組成：前置放大，混頻，中頻放大，檢波【信號(hào)處理機(jī)任務(wù)：消除不需要的信號(hào)如

10、雜波的干擾而通過(guò)或加強(qiáng)由目標(biāo)產(chǎn)生的回波信號(hào)。【多普勒頻移：當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)站之間存在相對(duì)速度時(shí)，接收到回波信號(hào)的載頻相對(duì)于發(fā)射信號(hào)的載頻產(chǎn)生一個(gè)頻移?！绢l閃效應(yīng)：指當(dāng)脈沖工作狀態(tài)時(shí)，相位檢波器輸出端回波脈沖串的包絡(luò)調(diào)制頻率fd與目標(biāo)的徑向速度vr不再保證正比關(guān)系。【產(chǎn)生盲速和頻閃效應(yīng)的原因：脈沖工作狀態(tài)是對(duì)連續(xù)發(fā)射的取樣，取樣后的波形和頻譜都發(fā)生了變化?！驹肼曄禂?shù)：接收機(jī)輸入端信號(hào)噪聲比與輸出端噪聲比的比值?！救绾螌⒛繕?biāo)從雜波中分離出來(lái)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波和雜波在頻譜結(jié)構(gòu)上的差別，從頻率上將其區(qū)分，已達(dá)到抑制固定雜波而顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波的目的，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示濾波器利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波和雜波在頻譜上的區(qū)別，可有效地抑止雜波而提取信號(hào)，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波頻譜的特征是將發(fā)射信號(hào)頻譜位置在頻率軸上評(píng)議一個(gè)多普勒頻率。當(dāng)天線不掃描時(shí)，固定雜