雷达侦察作用距离(本科)
雷达侦察作用距离与截获概率51侦察系统的灵敏度-Read
第 5章
雷达侦察作用距离与截获概率
式中,W0,PS0分别为检波器输入噪声的谱密度和输 入信号的功率,如图5 ― 4所示。由于该谱在f=ΔfR/2处不 连续,所以分析中对ΔfV≤ΔfR≤2ΔfV和ΔfR≥2ΔfV的情况分别 进行讨论。
第 5章
雷达侦察作用距离与截获概率
图5―4 检波输出的噪声功率谱
2
没有信号作用时的基线视频噪声功率为
(5―4)
2 2 W f 2 0 V Pm1 P | [ W f f ] V PS 0 0 0 R V 2 RV 2
2
(5―5)
第 5章
雷达侦察作用距离与截获概率
微波检波器和视放所产生的白噪声功率P′V为
P′V=(FV+tVD-1)KT0ΔfV 对于肖特基二极管,相对噪声温度tVD≈1,代入上式得 到: P′V=KT0ΔfVFV (5―6)
第 5章
雷达侦察作用距离与截获概率
因此,检波输出的噪声功率谱F(f)由下式给出:
2 fR 2 2 R [W0 ( f R f ) PS 0W0 ] 0 f 2 V F( f ) 2 fR [W 2 ( f f )] f fR 0 R 2 2 RV
第 5章
雷达侦察作用距离与截获概率
1.ΔfV≤ΔfR≤2ΔfV
ΔfV 位于 ΔfR/2 和 ΔfR 之间 , 视放将通过射频信号与噪 声互差拍的全部视频噪声和射频噪声自差拍的部分视 频噪声,其输出视频噪声功率PV为
P V
/V
0
2 2 W 2 0 fV F (t )df [W0 fV PS 0W0 f R ] Pm1 2 RV 2
《雷达作用距离》课件
电离层折射模型
总结词
电离层折射模型考虑了雷达波在电离层中的折射效应。
详细描述
电离层是大气层中高海拔的一层，主要由电离的气体离 子和电子组成。雷达波在电离层中传播时会产生折射效 应，尤其是在低频和高频雷达波段。电离层折射模型考 虑了电离层的高度、电子密度和离子密度等参数对雷达 波传播的影响。根据该模型，雷达作用距离的计算需要 考虑电离层的折射效应和雷达波的频率特性。
04
雷达作用距离的优化策略
提高雷达发射功率
总结词
增加发射功率可以扩大雷达的作用距 离。
详细描述
提高雷达发射功率可以增强信号的强 度，使其在传输过程中更不容易受到 干扰和衰减，从而扩大雷达的作用距 离。
提高雷达接收机灵敏度
总结词
提高接收机灵敏度可以更好地接收远 距离的微弱信号。
详细描述
通过采用低噪声放大器、制冷降噪等 手段，降低接收机的背景噪声，提高 其灵敏度，从而能够接收到更远距离 的微弱目标回波。
总结词
合成孔径雷达技术通过合成多个小孔径天线来获得大 孔径效果，提高了雷达的分辨率和探测能力，是未来 雷达发展的重要方向之一。
详细描述
合成孔径雷达技术是一种通过合成多个小孔径天线来 获得大孔径效果的技术。这种技术能够显著提高雷达 的分辨率和探测能力，因此在军事、民用等领域具有 广泛的应用前景。未来，随着技术的不断进步和应用 需求的增加，合成孔径雷达技术将进一步发展，为雷 达探测和识别提供更加精准和可靠的技术支持。
06
案例分析
某型雷达作用距离的测试与分析
01
02
03
测试环境
在某型雷达的测试环境中 ，包括无干扰和有干扰两 种情况，对雷达的作用距 离进行了测试。
雷达探测功能详解
雷达探测功能详解
雷达是一种广泛应用于军事、民用领域的电子装备，其主要功能是探测目标并获取目标的信息。
雷达探测功能的核心是探测目标的位置和速度，并通过信号处理和数据分析获取目标的更多信息。
雷达探测功能主要包括以下几个方面：
1. 距离探测：雷达通过发射脉冲信号并接收目标反射回来的信号来测量目标与雷达的距离。
这是雷达最基本的功能之一。
2. 方位探测：雷达通过测量目标反射信号到达雷达的方向来确定目标的方位。
方位探测可以使用机械扫描、电子扫描等不同的技术。
3. 高度探测：雷达可以通过测量目标反射信号的到达时间和相位变化来确定目标的高度，尤其对于航空目标的探测非常重要。
4. 速度探测：雷达可以通过测量目标反射信号的多普勒频移来确定目标的速度，这是雷达探测功能的另一个重要方面。
5. 周期探测：雷达可以通过周期性变化的信号探测目标的周期变化，如雷达在天气探测中可以探测到云层的运动周期。
6. 目标识别：雷达可以通过信号处理和数据分析来识别目标，如识别目标的大小、形状、材质等信息，从而实现目标的分类和识别。
总之，雷达探测功能是一项非常复杂和精密的技术，它不仅在军事领域发挥着重要作用，同时也被广泛应用于民用领域，如天气预报、航空导航、海洋探测等。
- 1 -。
第五章 雷达作用距离
第五章雷达作用距离作用距离是雷达的重要性能指标之一，它决定了雷达能在多大的距离上发现目标。
作用距离的大小取决于雷达本身的性能，其中有发射机、接收系统、天线等分机参数，同时又和目标的性质及环境因素有关。
第一节雷达方程雷达作用距离方程，表征雷达作用距离和发射机、接收系统、天线分机参数以及目标的性质、环境因素等的关系距离R 处任一点的雷达发射信号功率密度：考虑到定向天线增益G：§5.1.1 基本雷达方程目标散射截面积设为σ，则其接收的功率为σS1以目标为圆心，雷达处散射的功率密度：雷达收到功率：Ar：雷达天线接收面积rr雷达接收到的回波功率反比于目标与雷达站间距离R的四次方►收发不同天线时►收发同天线时►收发不同天线时，最大作用距离►收发同天线时，最大作用距离雷达实际作用距离受目标后向散射截面积σ、S imin 、噪声和其他干扰的影响，具有不确定性，服从统计学规律。
当接收功率为接收机最小检测功率S imin时，可得：R max ∝1/λ2R max ∝λ2天线面积不变时，波长λ增加天线增益下降，R max 下降；天线增益不变时，波长λ增加要求天线面积增加，天线有效面积增加→R max 增加。
►总结：◆雷达方程虽然给出了作用距离和各参数间的定量关系，但由于未考虑设备的实际损耗和环境因素，且目标有效反射面积σ和最小可检测信号S imin不能准确预定，因此仅用来作估算的公式，考察各参数对作用距离的影响。
◆雷达在噪声和其他干扰背景下检测目标，同时，复杂目标的回波信号本身存在起伏，因此，接收机输出的是一个随机量。
雷达作用距离也不是一个确定值而是统计量，通常只在概率意义上讲，当虚警概率（如10-6）和发现概率（如90%）给定时的作用距离是多大。
§5.1.2 目标的雷达截面积►目标的雷达截面积定义：►实际测量：返回接收机每单位立体角内的回波功率在远场条件（平面波照射的条件）下，目标处每单位入射功率密度在接收机处的单位立体角内产生的反射功率乘以4π习题►设目标距离为R0，当标准金属圆球（截面积为σ）置于目标方向离雷达R0/2处时，目标回波的平均强度正好与金属球的回波强度相同，试求目标的雷达横截面积。
雷达对抗原理第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
其中，k为玻尔兹曼常数，T0为绝对温度。没有信号存在时的 输出噪声功率Pn为
P n 0 fV F fd f P V 2 R 2 V W 0 2 fR fV 1 2 W 0 2 fV 2 P V
(5-4)
视放输出的信号功率Ps为
Ps
a
2W02fRfV
W02fV2
4RV
2
KT0fVFV
b
GRW0fR
(5-11)
在切线灵敏度状态下，噪声的自差拍分量大于信号与噪声的互
差拍分量a>b，取近似,
代入式(5-11), 可得
12abPT SS1abPT SS
PT2SSG KRc22 abPTSS
部分视频噪声和检波/视放产生的噪声PV为
PV=kT0ΔfVFV
(5-2)
(5-3) P n s 0 fV F fd f P V 2 R 2 V W 0 2 fR fV 1 2 W 0 2 fV 2 P s 0 W 0 fR P V
状态，许多侦察接收机在检波前的带宽ΔfR远大于检波后的带宽 ΔfV，而且有些侦察接收机在检波前的增益严重不足，以至于视 频放大器的噪声对系统的影响不能忽略。因此不能直接采用窄带
接收机的灵敏度分析计算，需要另外推演侦察接收机在上述情况
下的PTSS，再将结果推广到其它情况。 雷达侦察接收机的典型组成如图5-2所示，图中GR、FR分别
(5-1)
式中, W0、Ps0分别为检波器输入噪声的功率谱密度和信号的 功率，如图5-4所示。由于该谱不连续，所以分析中分为 ΔfV≤ΔfR≤2ΔfV和ΔfR>2ΔfV的情况分别进行讨论。
雷达对抗原理第5章 雷达侦察作用距离和截获概率
U s1 2U n U n s K 2 cU n e U n se
(5-7)
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率 信号功率与其电压具有如下关系:
U U
n se
ne
R V Pn s R V Pn
U s R V Ps
代入式(5-7)，转换成功率关系, 可得
视放输出的信号功率Ps为
Ps
2
4RV
Ps20
(5-5)
噪声电压峰值与有效值之比为常数Kc(峰值系数)。假设有、 无信号时的噪声电压峰值分别为Un+s、Un，则噪声峰值与有 效值U(n+s)e、Une的关系分别为
Uns KcUnse
Un
KcUne
(5-6)
在切线灵敏度状态下的信号电压Us为
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率 图5-5 单个脉冲线性检波时检测概率和所需信噪比的关系曲线
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.2 侦察作用距离
5.2.1 侦察方程
在忽略大气传播衰减、系统损耗、地面和海面反射等因
素影响的情况下，假设雷达与雷达侦察机的相对位置和空间
波束互指，如图5-6所示，则经过侦察接收天线输出的雷达
图5-1 切线灵敏度示意图
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.1.2 P TSS的分析计算 侦察接收机对雷达信号的接收处理大部分是处于非匹配处理
状态，许多侦察接收机在检波前的带宽ΔfR远大于检波后的带宽 ΔfV，而且有些侦察接收机在检波前的增益严重不足，以至于视 频放大器的噪声对系统的影响不能忽略。因此不能直接采用窄带 接收机的灵敏度分析计算，需要另外推演侦察接收机在上述情况 下的PTSS，再将结果推广到其它情况。
雷达作用距离
在某种观测环境及一定虚警概率P和发现概率P d条件下，雷达能检测到目标的距离，是雷达的重要性能参数之一。
噪声干扰、杂波干扰以及有时出现的人为电子干扰和目标回波信号在空间环境并存，影响雷达对信号的检测。
因此，雷达作用距离实际上决定于经雷达系统处理后的信号噪声比或信号干扰比。
雷达距离方程描述雷达性能参数和目标环境对作用距离影响的表达式，可用以估算雷达作用距离，对于正确选择雷达性能参数具有重要意义。
在雷达系统无损耗、收发天线共用和自由空间传播情况下，雷达回波信号的平均功率为(1)式中等号右边第一项为雷达发射功率辐射到空间时在距离R处的功率密度；为发射机平均功率；G t为天线发射增益;第二项中的σ为雷达目标截面积；4πR2为回波返回途径的散度。
前两项乘积为反射回波在雷达处的功率密度；第三项A r是天线有效接收面积。
三项的乘积表示雷达天线所收到距离为R处的目标回波信号的平均功率。
雷达作用距离实际上取决于经接收机处理后的信号噪声比，所以常以信噪比表示雷达距离方程。
根据统计判决理论，不论雷达信号波形如何，在白噪声条件下接收机匹配滤波器输出最大信噪比等于接收回波信号能量E与接收系统噪声能量N0之比。
由于现代雷达采用了各种形式的信号波形，雷达距离方程用能量比表示较之用功率比表示更为合适。
N0等于玻耳兹曼常数k(1.38×10-23J/K)与接收系统噪声温度T s之乘积。
E等于回波信号平均功率与雷达天线波束扫过目标的观测时间t0之乘积。
把这两个值代入(1)式,则得到以能量比表示的雷达距离方程(2)如果用可见度系数V0表示匹配接收机在一定P和P d条件下雷达检测目标所需的信噪比,用L修正实际雷达的各种损失（包括目标起伏损失、天线扫描损失、天线馈线系统损失、接收系统信号处理损失等），用雷达收发天线至目标方向传播因子修正非自由空间传播的介质吸收、多径效应等影响，则得雷达距离方程为(3)这一雷达距离方程适用于各种类型的雷达，包括脉冲雷达、脉冲多普勒雷达和连续波雷达等。
雷达原理教学课件—第五章 雷达作用距离
第五章 雷达作用距离
当Pr=Si min时的距离，称为雷达检测该目标 的最大作用距离
1/ 4
Rmax
PtG2 2
4
S 3 i min
或者
Rmax
Pt A2 4 2Si min
1/ 4
第五章 雷达作用距离
影响雷达作用距离的因素
信号功率／噪声
Rmax
PtG2 2
4
S 3 i min
也就是降低了检测因子，从而增加雷达作用距离
相参积累：
D0(M )
D0 (1) M
非相参积累：
D0' (M )
D0 (1) MM
D0 (M )
第五章 雷达作用距离
积累脉冲数的确定
当雷达天线机械扫描时, 可积累的脉冲数(收到的回波 脉冲数)取决于天线波束的扫描速度以及扫描平面上天线 波束的宽度。 可以用下面公式计算方位扫描雷达半功率 波束宽度内接收到的脉冲数N:
第五章 雷达作用距离
各向同性天线和定向天线的方向性图：
全向天线
定向天线
定向天线的增益
Pt
第五章 雷达作用距离 SINT
Pt
So
定义：在输入功率相同的条件下，天线在最大辐射方向上
的某一点的功率密度和理想的各向同性天线在同一处的功
率密度之比
G SINT SO
雷达辐射能量
第五章 雷达作用距离
全向天线：在距离天线R远处的功率密度等于辐射功率除
p(r)dr exp( UT2 )
UT
2 2
第五章 雷达作用距离
表征虚警大小的其它参数
1、虚警时间：虚假回波之间的平均时间间隔。
1 N
Tfa
lim
精选第5章雷达作用距离资料
第 5 章 雷达作用距离
5.1 雷达方程 5.2 显小可检测信号 5.3 脉冲积累对检测性能的改善 5.4 目标截面积及其起伏特性 5.5 系统损耗 5.6 传播过程中各种因素的影响 5.7 雷达方程的几种形式
第 5 章 雷达作用距离
5.1 雷 达 方 程
5.1.1 基本雷达方程
P2
S1
第 5 章 雷达作用距离
立体角相关概念
一个锥面所围成的空间部分称为“立体角”。 在平面上定义一段弧微分S与其矢量半径r的比值为其对应的圆心
角记作dθ=ds/r；所以整个圆周对应的圆心角就是2π； 立体角是以锥的顶点为心，半径为1的球面被锥面所截得的面积
来度量的，度量单位称为“立体弧度”。与圆心角定义类似，定 义立体角为曲面上面积微元ds与其矢量半径的二次方的比值为此 面微元对应的立体角记作dΩ=ds/r^2；则闭合球面立体角是4π。
现信号检测, 在这种情况下, 检测目标信号所需的最小输出信
噪比称之为检测因子Do较合适, 即
D0
Er N0
o min
S N
o min
(5.2.5)
第 5 章 雷达作用距离
Si min
kT0BnF
n
S N o min ＝Do
匹配 接收机
检波器
检波后 积累
检测 装置
影响的程度。Pi min Si min kT0FBn M
雷达总是在噪声和其它干扰背景下检测目标的, 再加上复杂目 标的回波信号本身也是起伏的，故接收机输出的是随机量。 雷达作用距离也不是一个确定值而是统计值, 对于某雷达来讲, 不能简单地说它的作用距离是多少, 通常只在概率意义上讲, 当虚警概率(例如10-6)和发现概率(例如90%)给定时的作用距 离是多大。
雷达原理-第5章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离 5.2.3 检测性能和信噪比
1. 虚警概率Pfa
Pfa VT Pn (r)dr
通常加到接收机中频滤波器(或中频放大器)上的噪声是宽带高 斯噪声, 其概率密度函数由下式给出:
p(r)
1
2
exp
r2
2 2
第 5 章 雷达作用距离
高斯噪声通过窄带中频滤波器(其带宽远小于其中心频率)后加到 包络检波器, 根据随机噪声的数学分析可知,包络振幅的概率密度 函数是瑞利分布的
p(r)
r
2
exp
r2
2 2
r0
Pfa P(UT
r )
r
r2
UT
2
exp
2
2
dr
Pfa
P(UT
r )
UT
r
2
exp
r2
2 2
dr
exp
UT2
2 2
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离
• 研究RCS的相关应用
• 民用： • 增大还是减小RCS？ • 军用： • 增大还是减小RCS？ • 增大RCS的方法：简单 • 减少RCS的方法：复杂
第 5 章 雷达作用距离
第 5 章 雷达作用距离Leabharlann P2=S1σ P2
P
S1 R
S1
P
P2
4
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
5.1.2 切线信号灵敏度PTSS的分析计算 侦察接收机与雷达接收机有两点明显的不同。首 先,雷达接收机的检波前滤波器、检波后滤波器都与其 接收信号处于准匹配状态;而对于侦察接收机来说,由于 侦收的都是未知信号,检波前和检波后的滤波器都与其 接收的雷达信号处于严重失配状态,检波前的滤波器带 , 宽∆fR 与检波后的视放带宽∆fV之比相差很大(雷达接收 机中∆fR/∆fV≈2);
2bPTSS b 1+ ≈ 1 + PTSS a a
代入(5―16)式,经配方整理,可得
2 2 KC KC ∆ f R2 A∆ fV = KT0 FR [ + 2 2 ]W ∆ f R + KC 2 f R ∆ fV − ∆ fV2 + 2 4 GR FR
PTSS
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
(5―21)
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
4. 检波前增益很高 A∆ fV 检波前增益很高, 2 2 GR FR 很小,切线信号灵敏度可按下式近似: 2 A∆ fV KC ∆ f R2 时, 当 ∆ fV ≤ ∆ f R ≤ 2∆ fV , 2 2 << 2∆ f R ∆ fV − ∆ fV2 +
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
图5―3 输入信号、噪声功率谱及放大器的幅频特性 (a)输入信号功率谱;(b)输入噪声功率谱; (c)放大器的幅频特性
第5章 雷达侦察作用距离与截获概率
因此,检波输出的噪声功率谱F(f)由下式给出:
γ2 ∆ fR 2 2 R [W0 ( ∆ f R − f ) + PS 0W0 ] 0 ≤ f ≤ 2 V F( f ) = 2 ∆ fR γ [W 2 ( ∆ f − f )] < f < ∆ fR 0 R 2 RV 2
雷达作用距离
接收脉冲相位稳定性所 允许的脉冲积累个数
Radar principles
积累脉冲数的确定
① 天线机械扫描 取决于天线波束的扫描速度，扫描平
面上天线波束的宽度，雷达脉冲重复频率 等。
② 天线电扫描 由预置的脉冲数决定，而且回波脉冲不
受天线方向图调制。
Radar principles
目标截面积及其起伏特性
简单形状目标的雷达散射截面积见 书上列表。
Radar principles
目标散射特性与极化的关系
线极化波
水平极化分量 垂直极化分量
水平极化入射场 垂直极化入射场
水平极化散射场 垂直极化散射场 水平极化散射场 垂直极化散射场
Radar principles
散射矩阵
ETH和ETV表示在目标
EEE到成VHHVHHrrrVHHEE的分VH,rrE目和444EEVrHHVVHHrr标垂VHRRR分HH222散 直HHVH别4VH4V42H2H2射 极H表VRHRRHHV场 化V22V2V示VVHHVHV中成2H2垂 H2接H水水VHEE的分EE直VV平收V平HTTVVHTTH极水极垂天极水水化平化EE直化线平平VHTT入极入极入极所极射射化化射化化收时入时时入入正射正同射射处极其天标平交时交时极时天化中线H方极正极正化同和线 和 上 产 向交化交化极的V所 垂 标 生 和极的极化 的散分辐 的 垂T直化散化散的射别表射 电 直极的射的射散截代示散截的 场 方化散截射面表发射面射水 向,电面截积下水射截积截面 平 。场积面面积, 积积 VV HH4VV4R2R24V2VH2RH2V2垂V水直平极极垂化化直入 入极射射化时时入同同射极极时化化同的极的散化射散截的射面散截积射面截积面积
球体：
《雷达作用距离》PPT课件
D0
Er N0
o min
S N
o min
(5.2.5)
Si min
kT0BnF
n
S N o min ＝Do
匹配 接收机
检波器
检波后 积累
检测 装置
检测门限
Si min
kT0 Bn Fn
S N
o min
Pr
Simin
Pt Ar2
4
2
R4 max
Pt G 2 2
(4
)3
R4 max
Do是在接收机匹配滤波器输出端(检波器输入端)测量的信号噪声功 率比值, 如图5.2所示。检测因子Do就是满足所需检测性能(以检测概 率Pd和虚警概率Pfa表征)时, 在检波器输入端单个脉冲所需要达到的 最小信号噪声功率比值。
将(5.2.3)式代入(5.1.8)式, (5.1.9)式即可获得用(S/N)o min表示的距离方
程,
1/4
1/ 4
Rmax
PtG2 2
(4
)3
kT0
Bn
Fn
S N
o min
Pt Ar2
4 2kT0Bn Fn
S N
o min
(5.2.6)
当用(5.2.4)式的方式, 用信号能量
从一个简单的矩形脉冲波形来看：
若其宽度为τ、信号功率为S, 则接收信号能量Er=Sτ; 噪声功率N和噪声功率谱密度 No之间的关系为N=NoBn。Bn为接收机噪声带宽, 一般情况下可认为Bn≈1/τ。这样可 得到信号噪声功率比的表达式如下:
S S S Er
N N0Bn N0 N0
(5.2.4)
S1
PtGt
4R2
(5.1.1)
警戒雷达作用距离的设计
分类号密级公开UDC注1学位论文警戒雷达作用距离的设计（题名和副题名）袁谢强（作者姓名）指导教师姓名付佑麟教授西南科技大学信息与控制工程学院（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别工学学士专业名称电子信息工程论文提交日期 2003年6月论文答辩日期学位授予单位和日期西南科技科技大学答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进位分类法UDC》的类号摘要雷达（Radar）是“Radar Detection and Ranging”缩写的音译。
它以辐射电磁能和检测从目标反射的回波的存在及回波特性的方式进行工作。
雷达是一种有源装置——它用自身控制的照射来探测目标及其特性。
雷达的工作既不象辐射计那样依赖于由目标自身放射的能量，也不象光学照象机那样依赖于由非控制源反射回来的能量。
雷达的两个主要特征是，它具有远距离探侧目标和对目标进行较高精度定位的能力。
由于二次世界大战中的军事需要促雷达的诞生。
雷达自诞生以来发展非常迅速，现在已广泛的被应用于军事、民用和宇航技术中、雷达的探测距离是雷达的基本任务，也是雷达在军事运用中的主要战术性能的第一指标。
针对雷达的作用距离对雷达进行总体的设计，能更为全面的学习雷达知识、熟悉雷达的各个单元组成，了解雷达的各分机、个部分对整个雷达系统的作用和影响。
关键词：警戒雷达作用距离1．Summary：The radar is a abbreviation of “Radar Detection and Ranging ”。
It can with measure and reflect from object existence and way to answer Potter nature of return waves echo that come work by radiation. The radar is a kind of active device --It shine and survey the goal and special one with what oneself control. Work of radar depend on by goal energy that oneself radiates like radiometer already, Take like machine depending on and reflect energy that come back as optics by uncontrolled source too. Two main characteristic of radar, it have visit and incline goal and relatively ability that high accuracy makes a reservation for goal to go on remotely. Because the military affairs among World War II need to urge the birth of the radar. Radar develop very rapidly since borning, already extensive to apply to into military affairs, civil and space flight in the technology in now, survey of radar from basic task of radar, In military affairs main tactics first index of performance in using radar too. Function distance of radar carry on total design to radar correctly, can overall study radar knowledge familiar with each Entrance of radar make up, Find out about every extension of the radar, a part function and influence on the whole radar system.2．Key Words：Radar Warn Distance of function目录第一章引言 (5)1．1研究背景和意义 (5)1．2设计流程和要求 (5)第二章雷达系统简介 (6)2．1 雷达基本组成 (6)2．2 雷达系统基本运作方式 (6)2．3 小结 (8)第二章雷达系统的各组成部分、分机 (8)3．1 天线系统 (8)3．1．1 影响天线的相关参数 (8)3．1．2 天线的选择 (10)3．1．3 小结 (13)3．2 馈线系统 (14)3．2．1 传输线 (14)3．2．1．1 传输线简介 (14)3．2．2．1 常用的几种传输线类型 (14)3．2．2 天线收发转换开关 (15)3．2．2．1 天线收发开关的作用和原理 (15)3．3．2．2 小结 (17)3．3 发射机系统 (17)3．3．1 发射机作用 (17)3．3．2 发射机的分类 (18)3．3．3 雷达发射机的主要质量指标 (19)3．3．4 单级振荡式发射机 (20)3．3．5 主振放大式发射机 (20)3．3．6 固态发射机 (21)3．3．7 脉冲调制器 (22)3．4 雷达接收机和雷达显示设备 (23)3．4．1 雷达接收机 (23)3．4．2 雷达显示器 (29)第四章警戒雷达作用距离的计算 (31)4．1 自由空间的雷达方程 (31)4．2 基本雷达方程 (31)4．3 具体计算 (33)结论 (35)参考文献 (35)第一章引言1.1 研究背景和意义雷达系统是集中了现代电子科学技术各种成就的高科技系统。
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切线信号灵敏度PTSS和工作灵敏度POPS定义
在输入脉冲功率电平作用下,接收机输出端 脉冲与噪声叠加后信号的底部与基线噪声( 只有接收机内噪声时)的顶部在一条直线上( 相切),则称此输入脉冲信号功率为切线信号 灵敏度PTSS。
当输入信号处 于切线电平时, 接收机输出端 视频信号与噪 声的功率比约 为8dB。
修正的侦察方程
(1)雷达发射机到雷达发射天线间的馈线损耗L1≈3.5dB; (2)雷达发射天线波束非矩形损失L2≈1.6～2dB; (3)侦察天线波束非矩形损失L3≈1.6～2dB; (4)侦察天线增益频带内变化所引起损失L4≈2～3dB;
(5)侦察天线与雷达信号极化失配损失L5≈3dB;
(6)从侦察天线到接收机输入端的馈线损耗L6≈3dB
工作灵敏度POPS的定义为:接收机输入端在 脉冲信号作用下,其视频输出端信号与噪声 的功率比为14dB时,输入脉冲信号功率为接 收机工作灵敏度POPS。 工作灵敏度的换算 PTSS+3dB 平方律检波 POPS= PTSS+6dB 线性检波
5.2 侦察作用距离
简化的侦察方程
假设侦察机和雷达的空间位置如图5―5所示,雷 达的发射功率为Pt,天线的增益为Gt,雷达与侦察 机之间的距离为R,当雷达与侦察天线都以最大增 益方向互指。
2 PG t t Rr 2 0.1L (4 ) P 10 r min 1 2
侦察的直视距离
在微波频段以上,电波是近似直线传播的,地球表面 的弯曲对传播有遮蔽, 侦察机与雷达间的直视距离 受到限制。假设雷达天线和侦察天线高度分别为 Ha,Hr, R为地球半径, 直视距离为
侦察接收天线收到的雷达信号功率
PG t t Ar Pr 4 R 2
侦察天线有效面积Ar与天线增益Gr、波长λ的关系 Gr 2 Ar 4 得到 2 PG G Pr t t r 2 (4 R ) 若侦察接收机灵敏度为Prmin,可求得侦察作用距离Rr
2 PG G t t r Rr 2 (4 ) P r min 1 2
对雷达旁瓣信号的侦察
例如,典型雷达天 线的主瓣增益为 25~40dB,平均旁瓣 电平为-10dBi,实现 旁瓣侦察时,侦察 接收机的灵敏度需 要提高35~50dB。
若要达到相同的侦察作用距离,必须使侦察接收机 的灵敏度提高Gt(dB)-Gsave(dBi)。
雷达对抗原理
第五章 雷达侦察作用距离
第五章 雷达侦察作用距离
5.1
侦察系统的灵敏度
5.2
侦察作用距离
5.1 侦察系统的灵敏度
雷达侦察系统灵敏度Prmin是指满足接收机 对接收信号正常检测的条件下, 接收机输入 端的最小输入信号功率。 由于被侦收的雷达信号大多是脉冲信号,在 雷达侦察系统中采用的灵敏度定义主要有切 线信号灵敏度PTSS和工作灵敏度POPS。
RSr AB BC 2R ( H a H r )
等效的地球半径达到8490km，简化
RSr 4.1( H a H r )
min{Rr , RSr } Rr
RSr
km
Ha,Hr m
实际的侦察作用距离R′r是二者的最小值
侦察的距离优势
侦察作用距离Rr与雷达作用距离Ra
2 PG G t t r Rr 2 (4 G t t t Ra 3 (4 ) P a min 1 4
RSr 4.1( H a H r ),
RSa 4.1( H a H t )