news 2026/5/20 10:16:22

雷达原理学习笔记 1

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张小明

前端开发工程师

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雷达原理学习笔记 1

绪论

信息对抗: 分为雷达电抗、通信对抗、网络对抗、光电对抗

RADAR radio detection and ranging

电磁波的散射——其中的反射部分,可以获得角度速度距离以及形状的信息

雷达的组成

天线

发射机

接收机

信号处理机:提取目标的各种信息

终端显示设备

伺服系统、同步系统

1.连续播信号

注意包络信号只是上端有

表示单位时间内波的周期的个数

射频——中频——视频

目标参数的测量

1.坐标系

球坐标

以雷达为球心 目标到雷达的距离是,R

是方位角——反应水平面角度的变化,范围是360度,是俯仰角——反应空间角度的变化,假设往上为正,往下为负,则范围【-90°,90°】

距离测量——脉冲法,当然连续波也可以测距

是时延,是主波和回波之间的时间差,c为光速,

为1ms,R为150km;

为1us,R为150m。

若大于,可能会引起距离模糊

距离单位需要清楚
1. 较大数量级(从左至右)
手写符号对应的数值英文词头中文含义常用示例
k$10^3$kilokm (千米), kg (千克)
M$10^6$Mega(百万)MB (兆字节), MHz (兆赫兹)
G$10^9$Giga(十亿)GB (吉字节), GHz (吉赫兹)
2. 较小数量级(从左至右)
手写符号对应的数值英文词头中文含义常用示例
m$10^{-3}$millimm (毫米), mg (毫克)
$\mu$(写得像 $u$)$10^{-6}$micro$\mu$m (微米), $\mu$s (微秒)
n$10^{-9}$nanonm (纳米), ns (纳秒)
p$10^{-12}$picopm (皮米), pF (皮法拉)

角度测量

基本条件——电磁波是直线传播;雷达天线具有方向性

电磁波在均匀的介质中是直线传播,但在大气中接近地面的部分可认为是均匀的,

雷达天线分为两类:各向异性天线(有方向性天线)

各向同性天线(无方向性天线)。

雷达天线方向图——极坐标——只含角度和径长两个参数:它指得是有方向性天线相对于无方向性天线来说,在某个方向上功率增加的倍数

是发射机的发射功率,t代表transform.

是天线方向图的最大值

主瓣单调性,偏离最大值角度越大,增益越小

在直角坐标系下:

需要注意的是,角度是有范围的,即360°。

在主瓣范围内,增益一般是大于1的,负瓣范围内,增益是小于1的。所以主瓣方向上功率的增强,是牺牲了负瓣方向上的增益

天线方向图的波束宽度——单位是,

3dB,真值与分贝

,这个电压、幅度是分贝和真值的转换

,,功率增益使用的这个

衡量主瓣宽度,使用。怎么测量——给定天线方向函数图后,在纵坐标取1/2对应出来的角度差值的差值,

空间方向上的增益,真正的天线方向图是一个立体状的

天线收发互易

目标速度的测量

多普勒效应——雷达本身的回波信号的频率和主波发射信号的频率,当目标如果运行的话,有径向运动,这两个频率会存在频率差,即多普勒频率

对于固定目标

频率本质上是瞬时相位的导数,是它相对于时间的导数。求导后得到,是个瞬时角频率,再除以得到瞬时频率。即

线性调频信号

u是调谐率

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