雷达的任务概述
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2025-08-10
雷达组成部分
雷达主要由以下部分组成
天线
:发射信号、接收回波发射机
:产生射频信号
雷达发射的波为电磁波
,发射的射频信号
为余弦信号St(t)=Acos(2πf0t+φ),其中f0为载波频率,存在λf0=c关系。
雷达为节约能量通常不采用连续工作模式,通常采用脉冲方式
进行工作,每个脉冲工作的时间为τ(脉冲宽度),每个脉冲周期为Tr。
射频信号
射频信号是指频率在 几MHz~几GHz 范围内的电磁波信号。
接收机
:接收射频信号射频 --> 中频 --> 视频
信号处理机
:提取目标信号信息终端显示设备
伺服系统
:同步设备
目标的参数测量
坐标系
球坐标(R,α β )
距离测量
R=2ctr
角度测量
条件
电磁波是直线传播
雷达天线具有方向性。雷达天线分为有方向和无方向性
天线方向图
在雷达天线的主瓣内,某个方向偏离最大值方向越大,这个方向的增益越小。
目标速度测量
重要
雷达测速是基于多普勒效应
进行测速。
多普勒频移fd与目标速度的关系为:vr=2fd⋅λ,其中fd为多普勒频率。
多普勒频率是将发射信号与接收信号混频,得到差频fd。
雷达测速要点
雷达测速测的是径向速度,只能测量目标沿雷达波束方向的速度分量。横向运动无法直接检测。若飞机绕着雷达做圆周运动,则雷达认为速度为0。
多普勒效应可以判断出目标是远离雷达还是靠近雷达运动。
基本雷达方程
基本雷达方程: 雷达最大作用距离方程
Rmax=[(4π)3SminPtGtGrλ2σ]41
Pt:发射机峰值功率
Gt:发射天线增益
Gr:接收天线增益
λ:雷达工作波长
σ:目标雷达截面积 (RCS)
Smin:接收机最小可检测信号功率
Smin=kT0BnFn(SNR)min
(4π)3常数项**
雷达的工作频率
常用的工作频率段:220M∼35GHz
频段名称 | 波长 |
---|---|
L | 22cm |
S | 10cm |
C | 5cm |
X | 3cm |
Ku | 2.2cm |
Ka | 8cm |