雷達(dá)一些基本原理

1、由雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁波經(jīng)收發(fā)開關(guān)后傳輸給天線，由天線將此電磁波定向輻射于大氣中。電磁波在大氣中以近光速傳播，如目標(biāo)恰好位于定向天線的波束內(nèi)，則它將要截取一部分電磁波。目標(biāo)將被截取的電磁波向各方向散射，其中部分散射的能量朝向雷達(dá)接受方向。雷達(dá)天線搜集到這部分散射的電磁波后，經(jīng)傳輸線和收發(fā)開關(guān)反饋給接收機(jī)。接收機(jī)將這微弱信號放大并經(jīng)信號處理后即可獲取所需信息，并將結(jié)果送至終端顯示。電磁波的速度（電磁波的速度（v）=光速（光速（c）.目標(biāo)物的位置：方位角、水平距離、高度目標(biāo)物的位置：方位角、水平距離、高度電磁波在傳播過程中遇到目標(biāo)產(chǎn)生二次散射，是雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)電磁波在傳播過程中遇到目標(biāo)產(chǎn)生二次散射，

2、是雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的物理基礎(chǔ)。的物理基礎(chǔ)。電磁波在均勻介質(zhì)中的勻速直線傳播，是雷達(dá)測定目標(biāo)距離的電磁波在均勻介質(zhì)中的勻速直線傳播，是雷達(dá)測定目標(biāo)距離的物理基礎(chǔ)。物理基礎(chǔ)。雷達(dá)定向發(fā)射和接收電磁波，是雷達(dá)測定目標(biāo)角位置的物理雷達(dá)定向發(fā)射和接收電磁波，是雷達(dá)測定目標(biāo)角位置的物理基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。目標(biāo)回波的多普勒效應(yīng)，是雷達(dá)測定目標(biāo)速度的物理基礎(chǔ)。目標(biāo)回波的多普勒效應(yīng)，是雷達(dá)測定目標(biāo)速度的物理基礎(chǔ)。測距物理基礎(chǔ)：目標(biāo)反射測距物理基礎(chǔ)：目標(biāo)反射; 等速直線傳播等速直線傳播.用脈沖測距法：測的是水平距離用脈沖測距法：測的是水平距離R.2R = C tt電波在電波在RD與目標(biāo)間往返傳播時(shí)間與目標(biāo)間往返傳播時(shí)間; C

3、=3108 m/s .式中:R=C/2 tR 雷達(dá)天線目標(biāo)距離的單位：距離的單位：國內(nèi)常用國內(nèi)常用:“Km:“Km（千米）或（千米）或“m”m”國外常采用國外常采用: :“mile“mile（英里）（英里）” “” “ft ft英尺英尺”、 “ “ nmilenmile（海里）（海里）” 或或“yd”yd”（碼）（碼）換算關(guān)系：換算關(guān)系：1000yd=3000ft=0.914km0.568mile 1000yd=3000ft=0.914km0.568mile 1nmile=1.853km1nmile=1.853km目標(biāo)方位角：目標(biāo)方位角： 指指真北真北與雷達(dá)和目標(biāo)聯(lián)與雷達(dá)和目標(biāo)聯(lián)線在水平面上投

4、影的夾角。線在水平面上投影的夾角。即斜距即斜距R在水平面上的投影在水平面上的投影OB與正北（真北）之間的與正北（真北）之間的夾角。夾角。RD測方位物理基礎(chǔ)測方位物理基礎(chǔ)直線傳播（微波）直線傳播（微波）天線定向收、發(fā)天線定向收、發(fā)RDRD天線是一種定向天線。所以天線的方向始終要對準(zhǔn)目標(biāo)天線是一種定向天線。所以天線的方向始終要對準(zhǔn)目標(biāo)物。物。 這就需要顯示器上的掃描線必須與天線旋轉(zhuǎn)同步，即這就需要顯示器上的掃描線必須與天線旋轉(zhuǎn)同步，即掃描線方向掃描線方向= =天線方向天線方向 、掃描線方位掃描線方位= =回波方位回波方位 。要實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)這個(gè)目標(biāo)雷達(dá)的標(biāo)定雷達(dá)的標(biāo)定找到二者的起始位置的參考

5、找到二者的起始位置的參考點(diǎn)點(diǎn)真北方向。真北方向。角度采用角度采用度度或或密位密位表示表示, 其關(guān)系為其關(guān)系為：360度度=6000密位密位 1度度=16.7密位密位國外常用角度單位為弧度，度及毫弧度關(guān)系為：國外常用角度單位為弧度，度及毫弧度關(guān)系為： 1弧度弧度=57度度= 1000毫弧度毫弧度 1毫弧度毫弧度=0.057度度12+A 三種方位角之間的關(guān)系三種方位角之間的關(guān)系12+A 三種方位角之間的關(guān)系三種方位角之間的關(guān)系當(dāng)目標(biāo)相對于當(dāng)目標(biāo)相對于RD運(yùn)動(dòng)后，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后，出現(xiàn)fD(回回波相對于發(fā)射波相對于發(fā)射ft 的頻率偏移的頻率偏移)，此時(shí)，目，此時(shí)，目標(biāo)相對于標(biāo)相對于RD的徑向速度為：的徑向

6、速度為：式中式中 VR目標(biāo)與雷達(dá)的相對（徑向）速度目標(biāo)與雷達(dá)的相對（徑向）速度 （m/s） RD工作波長（工作波長（m）fd 雙程多普勒頻率（雙程多普勒頻率（Hz）在海上在海上, 速度單位俗稱為速度單位俗稱為“節(jié)節(jié) ”（1Kn）, 即即1 n mile / hv地平線地平線D0 NzRH地平線地平線h修正修正D 彎曲的地平線彎曲的地平線0P 例：飛機(jī)著陸例：飛機(jī)著陸Nz正北正北P目標(biāo)目標(biāo)R斜距斜距D水平距水平距H高度高度 方位角方位角仰角仰角測測R、 、 可定目標(biāo)空間位置可定目標(biāo)空間位置考慮到地平線上彎曲的，考慮到地平線上彎曲的，H 應(yīng)予修正。應(yīng)予修正。hA-天線高度；天線高度； 地球曲率半徑

7、；地球曲率半徑；R2/(2 )h修正修正= R2/17000 H= hA + Rsin + R2/17000 米米地球曲率補(bǔ)償高地球曲率補(bǔ)償高度度:地曲補(bǔ)償?shù)厍a(bǔ)償收發(fā)開關(guān)天線功率放大器低噪聲放大器本振混頻器中頻 匹配 放大器 濾波器第二檢波器視頻放大器顯示器一一. 框圖如下圖：框圖如下圖： 天線伺服系統(tǒng)定時(shí)器調(diào)制器。發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的雷達(dá)信號(通常是重復(fù)的窄脈沖串)天線天線輻射輻射 到空間到空間。收發(fā)開關(guān)收發(fā)開關(guān)雷達(dá)工作時(shí)實(shí)現(xiàn)收發(fā)共用一個(gè)天線目標(biāo)截獲并反射目標(biāo)截獲并反射一部分雷達(dá)信號雷達(dá)天線收集回波信號雷達(dá)天線收集回波信號接接 收機(jī)加以放大收機(jī)加以放大。如果接收機(jī)輸出的信號幅度足夠大，就說明目 標(biāo)已被檢測。雷達(dá)通常測定目標(biāo)的方位和距離，但回波信號也包含目標(biāo)特性 信息。顯示器顯示器顯示接收機(jī)的輸出，操縱員根據(jù)顯示器的顯示判斷目標(biāo) 存在與否，或者采用電子設(shè)備處理接收機(jī)的輸出，以便自動(dòng)判 斷目標(biāo)的存在與否，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)目