雷达基本原理讲义

雷达基本原理讲义

雷达基本原理讲义

一、前言

这份讲义涵盖了雷达系统的基本原理、设计、操作和应用，适合作为雷达技术的入门资料。

二、雷达基础

雷达功能包括测距、测速、测角、目标识别等。天线基础涉及增益、波束宽度、极化等参数。雷达方程描述发射功率、接收功率、天线增益、目标雷达截面积（RCS）和距离之间的关系。电磁波特性包括波长、频率、极化等。散射机制描述目标如何反射雷达波。雷达截面积和隐身技术涉及目标的RCS和如何减少它。

三、雷达类型

雷达可分为双基地（Bistatic）、单基地（Monostatic）和准单基地（Quasi-monostatic）雷达。按功能分类有民用和军用雷达，包括天气避免、导航跟踪、搜索监视等。按波形分类有连续波（CW）、脉冲、非相干、相干、低/中/高脉冲重复频率（PRF）、频率调制连续波（FMCW）。

四、雷达系统参数

时间延迟测距通过记录脉冲往返时间来测量目标距离。雷达波段和用途介绍了不同雷达频率的典型用途。天线参数包括增益、半功率波束宽度（HPBW）、极化、旁瓣电平等。雷达天线权衡涉及天线尺寸、重量、功率处理、安装位置等因素。

五、雷达方程和最小检测距离

描述了如何根据最小可检测信号（MDS）计算最大检测距离。

六、雷达系统框图

描述了雷达的基本组成，包括发射器、接收器和信号处理。

七、坐标系统和显示类型

介绍了雷达使用的坐标系统和不同类型的雷达显示，如A型、B型、C型和平面位置指示器（PPI）。

八、脉冲波形和测距模糊

讨论了脉冲波形、脉冲宽度、脉冲重复频率（PRF）以及如何避免测距模糊。

九、测距分辨率和测距门

描述了如何通过调整脉冲宽度来提高测距分辨率，以及如何使用测距门进行信号处理。

十、杂波和干扰

讨论了地面杂波、多路径效应和如何影响雷达性能。

十一、热噪声和信噪比（SNR）

描述了热噪声如何影响雷达信号，并讨论了信噪比的重要性。

十二、脉冲积分和多普勒效应

讨论了如何通过积分多个脉冲来提高信噪比，以及多普勒效应如何用于测量目标速度。

十三、多普勒滤波器组和速度模糊

描述了如何使用多普勒滤波器组来估计目标速度，并讨论了速度模糊的问题。

十四、低、中、高PRF雷达

讨论了不同PRF设置如何影响雷达的测距和多普勒性能。

十五、搜索与跟踪雷达

描述了搜索雷达和跟踪雷达的不同用途和特点。

十六、天线模式和攻击方法

讨论了不同天线模式的应用，如扇形波束用于搜索，铅笔波束用于跟踪。

十七、雷达干扰和低可观测性

描述了雷达干扰如何影响雷达性能，以及如何通过减少RCS来提高目标的隐蔽性。

十八、雷达截面积（RCS）

讨论了RCS的概念、计算方法和不同目标的RCS值。

十九、散射机制

描述了不同的雷达波散射机制，如镜面反射、表面波等。

二十、RCS减少方法

讨论了如何通过设计、材料和抵消技术来减少目标的RCS。

二十一、雷达系统案例

介绍了几个具体的雷达系统，如AN/TPQ-37 Firefinder、SCR-270 Air Search Radar和AN/SPS-40 Surface Search Radar，包括它们的性能参数和用途。