雷达原理及系统复习
雷达原理复习总结
雷达原理复习总结雷达原理复习要点第⼀章（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)：radar的⾳译，Radio Detection and Ranging 的缩写。
⽆线电探测和测距，⽆线电定位。
雷达的任务：利⽤⽬标对电磁波的反射来发现⽬标并对⽬标进⾏定位，是⼀种电磁波的传感器、探测⼯具，能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取⽬标信息。
从雷达回波中可以提取⽬标的哪些有⽤信息,通过什么⽅式获取这些信息？斜距R : 雷达到⽬标的直线距离OP⽅位α: ⽬标斜距R在⽔平⾯上的投影OB与某⼀起始⽅向(正北、正南或其它参考⽅向)在⽔平⾯上的夹⾓。
仰⾓β：斜距R与它在⽔平⾯上的投影OB 在铅垂⾯上的夹⾓，有时也称为倾⾓或⾼低⾓。
2、⽬标距离的测量测量原理式中，R为⽬标到雷达的单程距离，为电磁波往返于⽬标与雷达之间的时间间隔，c为电磁波的传播速率(=3×108⽶/秒) 距离测量分辨率两个⽬标在距离⽅向上的最⼩可区分距离最⼤不模糊距离3、⽬标⾓度的测量⽅位分辨率取决于哪些因素4、雷达的基本组成雷达由哪⼏个主要部分，各部分的功能是什么同步设备：雷达整机⼯作的频率和时间标准。
发射机：产⽣⼤功率射频脉冲。
收发转换开关: 收发共⽤⼀副天线必需，完成天线与发射机和接收机连通之间的切换。
天线：将发射信号向空间定向辐射，并接收⽬标回波。
接收机：把回波信号放⼤，检波后⽤于⽬标检测、显⽰或其它雷达信号处理。
显⽰器：显⽰⽬标回波，指⽰⽬标位置。
天线控制(伺服)装置：控制天线波束在空间扫描。
电源第⼆章1、雷达发射机的任务为雷达提供⼀个载波受到调制的⼤功率射频信号，经馈线和收发开关由天线辐射出去2、雷达发射机的主要质量指标⼯作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度3、雷达发射机的分类单级振荡式、主振放⼤式4、单级振荡式和主振放⼤式发射机产⽣信号的原理，以及各⾃的优缺点单级振荡式：脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产⽣脉宽为τ的脉冲信号。
雷达原理与对抗技术 复习资料
一、1、如果雷达系统的发射信号，本振电压，相参震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供，那么所有这些信号之间均保持相位相参性。
通常把这种系统称为全相参系统。
2、雷达是利用电磁波来测定并发现其他位置及其他相关信息。
3、雷达的距离分辨力取决于脉冲宽度，雷达的作用距离取决于信噪比，雷达平均发射功率与占空比有关。
4、相控阵雷达又称作相位阵列雷达，是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达， 故有称为电子扫描雷达。
5、某雷达的发射频率为10GHZ ，发射脉冲重复频率为2000HZ ，发射脉冲宽度为2us ，发射峰值功率为650KW ，则该雷达的PRT=0.5ms ，发射机平均功率=2600W 。
6用。
发射状态时发射功率很大，很容易将接收机烧毁。
在发射状态时，收发开关削弱功率保护接收机。
在接收状态时，收发开关恢复正常状态，使回波信号及时进入接收机。
7、目标距离测量就是要精确测定收发延迟时间。
根据雷达发射信号的不同，测定延迟时间通常采用脉冲法，频率法，相位法。
8提高雷达距离的分辨力。
采用调制宽脉冲发射，以提高发射机平均功率，保证足够的最大作用距离，用脉冲压缩法获得窄脉冲，提高距离分辨力。
9、波束形成方法在雷达、声呐及通信系统中均有应用，有哪两种实现方法。
数字波速形成（DBF ）、自适应数字波速形成（ADBF ） 、合成孔径雷达是高分辨率成像的雷达。
11、电子对抗从频域上可分为射频对抗，光电对抗、声学三段。
12、干扰按照能量的来源分类为有源干扰、无源干扰、复合干扰。
P1213、按照干扰信号的作用原理分类，干扰分为遮盖性干扰、。
欺骗性干扰。
P1214、根据干扰信号的产生原理，雷达干扰的基本资源主要分为引导式、转发式、合成式。
P14 15、雷达对抗的主要技术特点是什么。
P4 （1）宽频带、大视场、复杂电磁信号环境； （2）瞬时信号检测、测量和快速、非匹配信号处理。
16、一类测频技术是直接在频域进行的，包括搜索频率窗、毗邻频率窗。
雷达系统工作原理
雷达系统工作原理
雷达系统工作原理主要包括脉冲雷达和连续波雷达两种类型。
这两种雷达系统在原理上有一些不同，但都是通过向目标发射微波信号并接收回波来实现目标检测和跟踪的。
脉冲雷达系统利用脉冲信号的特性来进行测量。
它通过向目标发送短暂的高功率脉冲微波信号，然后等待接收目标反射回来的回波信号。
脉冲雷达通过测量回波的时间延迟来计算目标离雷达的距离。
由于脉冲雷达系统的工作原理是基于发送和接收之间的时间差，所以它对目标距离的测量精度相对较高。
连续波雷达系统则是通过连续地发射和接收微波信号来实现目标探测和跟踪的。
它向目标发送一定频率的持续微波信号，并接收目标反射回来的信号。
连续波雷达通过测量接收到的信号的频率变化来计算目标的速度。
由于连续波雷达系统的工作原理是基于信号频率的变化，所以它对目标速度的测量精度相对较高。
不论是脉冲雷达还是连续波雷达，雷达系统都需要利用天线来发射和接收微波信号。
雷达系统会向天空或水平面发射微波信号，并接收由目标反射回来的信号。
接收回波信号经过放大、滤波等信号处理后，会对信号进行分析和解调，从而得到目标的距离、速度、方位等信息。
总而言之，雷达系统工作的主要原理是利用发射和接收微波信号来探测目标并获取目标信息。
无论是脉冲雷达还是连续波雷达，它们都通过测量回波的时间延迟和频率变化来计算目标的
距离和速度。
雷达系统广泛应用于军事、航空、气象等领域，发挥着重要的作用。
雷达原理及系统复习
设发射信号频率 ft 在一定时间T 内线性增加，则回波信号fr 频率和发射信号频率变化相同，只在时间上延迟了tR （回波时延）。如图：
B
f0
T
tR
tR
f（t）
t
fb（t）
t
差拍频率
调频周期
调频带宽
人工距离跟踪
原理
采用移动的电刻度作为时间基准，操作员按显示器上的画面，将电刻度对准目标回波，从控制器度盘或计数器上读出移动电刻度的准确时延即可代表目标距离。
圆锥扫描自动测角系统
目标方向
x 方位
y 仰角
等信号轴
A
φ0
波束中心
波束截面
波束中心运动轨迹
天线最大辐射方向偏离等信号轴O’O，当波束以一定角速度ωs绕轴O’O旋转时， O’B在空间画出一个圆锥，故称圆锥扫描。
A目标回波信号强弱变化规律
φ0/ωs
2π/ωs
顺序波瓣测角法
ωs
思考
习题
一雷达系统采用三天线法测角，已知：
习题
某雷达波长 ，最小可检测信号 ，已知探测目标的有效反射面积 ； ①求雷达的最大作用距离。 ②若该雷达为相干脉冲体制雷达，其他条件不变时，10个等幅相参中频脉冲信号进行相参积累，如果作用距离要求不变，发射功率Pt可以降低为多少？
关键
产生移动的电刻度，且其时延可精确读出。
习题
角度测量
测角的物理基础：电波在均匀介质中传播的直线性，雷达天线的方向性。
测角的性能参数：测角范围、测角速度、测角精度或准确度、角分辨力。
测角的方法：相位法，振幅法。
天线对于不同方向到达的电磁波具有不同的振幅和相位的响应
利用振幅响应进行测角
雷达复习资料
(2.1.6)
有时雷达重复频率的选择不能满足单值测距的要求, 例如在脉冲 多普勒雷达或远程雷达, 这时目标回波对应的距离R为
式中，tR 为测得的回波信号与发射脉冲间的时延。这时将产生 测距模糊, 为了得到目标的真实距离R, 必须判明式(2.1.7)中的模 糊值m。
c R (mTr tR ) 2
2.2.4 单脉冲自动测角
2.2.1 测角原理及方法
为了确定目标的空间位置, 雷达在大多数应用情况 下, 不仅要测定目标的距离, 而且还要测定目标的方向, 即测定目标的角坐标, 其中包括目标的方位角和仰角。
雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的 直线性和雷达天线的方向性。
方法
相位法测角 振幅法测角
可靠性分配
设备执行规定任务的可靠程度，用R(t)表示.或 用MTBF(平均无故障间隔时间,mean time between failure). t
R(t ) e
u:发射机失效率,λ=1/MTBF 例:MTBF的计算
可靠性--串联模型
可靠性—并联模型
实例：
两个发射管、两个放电管均串联，其标称寿命 为1000小时、500小时，则这部分电路的 MTBF为： MTBF=1/λ=1/(2/1000+2/500)=1000/6=166.6 （小时）
R=0.15 tR（Km）
其中tR的单位为μ s
(2.1.1)
有两种定义回波到达时间tR的方法,
• 一种是以目标回波脉冲的前沿作为它的到达时刻;
• 另一种是以回波脉冲的中心(或最大值)作为它的到达时刻。
所得的距离数据只相差一个固定值(约为τ/2), 可以通过距
雷达原理的复习资料
第一章 作业1。
简述“雷达”一词的来源，其最初的作用是什么？现代雷达的任务是什么？ 教材参考：P1雷达（Radar ）源于Radio Detection and Ranging 的缩写。
最初作用为无线电探测和测距或无线电定位。
即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位、和仰角，而且包括测量目标的速度，以及从目标回波中获得目标的尺寸和形状、目标的对称性、目标的表面粗糙度以及介电特性等信息。
2。
简述雷达工作的基本原理。
教材参考：P2雷达基本组成框图：1、由雷达发射机产生的电磁能，经收发开关后传输给天线，再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。
2、电磁能在大气中以光速(3×108 m/s)传播，如果目标恰位于定向天线的波束内，则它将截取部分电磁能。
3、目标将被截取的电磁能向各方向散射，其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。
雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后，就经传输线和收发开关反馈给接收机。
4、接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息，并将结果送至终端显示。
3。
简述雷达目标斜距、角位置、相对速度测量的基本原理。
教材参考：P2-3(1) 目标斜距的测量：雷达发射机经天线向空间发射高频脉冲，如果在电磁波传播的途径上有目标存在，那么雷达就可以接收到由目标反射回来的回波。
由于已知电磁波传播速度，目标斜距的测量可以通过测量回波脉冲与发射脉冲的时间间隔了实现。
R=CTr/2，R 为目标的距离，c 为电磁波传播速度，tr 为回波脉冲与发射脉冲之间的时间间隔。
(2) 目标角位置的测量：目标角位置指方位角或仰角，角位置都是利用天线的方向性来实现的。
雷达天线将电磁能量汇集在窄波束内，当天线波束轴对准目标时，回波信号最强。
根据接收回波最强时的天线波束指向，就可确定目标的方向，这就是角坐标测量的基本原理。
(3) 相对速度的测量：当目标与雷达站之间存在相对速度时，接收到回波信号的载频相对于发射信号的载频产生一个频移（称为多卜勒频移），当目标向着雷达站运动时V r ＞0，反之V r ＜0。
雷达复习资料
7、（p31）信道化接收机的基本工作原理
8、信道化接收机存在的问题：矩形脉冲的频谱为辛克函数，既有主瓣又有旁瓣。一个强信号可能同时在几个信道中过检测门限，这种频谱扩展现象不仅会引起频率模糊，还会造成处理机过载。还存在第二个缺点，兔耳效应
为了清除由于雷达天线扫描等因素引起的信号幅度起伏对角度测量的影响，可以增加一个参考支路，它采用无方向性天线，对定向支路中的信号起伏进行对消处理。假设Fr（t），Fa（t）分别为侦察天线和雷达天线的扫描函数，A（t）为脉冲包络函数，则两支路收到的信号分别为Sa（t）=Fa（t）Fr（t）A（t）cosωt；Sb（t）=Fa（t）A（t）cosωt
17、对雷达旁瓣信号的侦察
一般雷达天线主瓣很窄，又处于空间搜索状态，侦察机接收到雷达天线主瓣的辐射信号概率很低，往往需要较长时间，通过提高侦察系统灵敏度，实现对雷达天线旁瓣信号的侦收。旁瓣侦察的作用距离为Rr=[PtGsaveGrλ²/（4π）²Prmin10°`]½Gsave是雷达天线的平均旁瓣增益。实现旁瓣侦察时，侦察接收机的灵敏度需要提高35-40dB
20、（p128）射频噪声干扰
窄带高斯过程称为射频噪声干扰，其包络函数Un（t）服从瑞利分布，相位函数服从[0，2π]均匀分布
雷达接收机示意图：
混频
射频输入
本振
干扰信号功率谱Gj（f）=
线性系统的频率响应Hi（f）=
中放输出的干扰信号仍为窄带高斯噪声，其功率谱：Gi（f）=
中放输出的干扰信号的包络Ui服从瑞利分布
9、（p33）信道化接收机的特点及应用（高截获概率的接收机）
雷达复习
名词解释方向性图：表示天线向外辐射电波能量方向性情况的图叫方向性图。
波束宽度：为了定量地表示天线辐射能量的定向程度，可以用方向性图上主波瓣最大辐射方向两侧，辐射能量为最大辐射能量一半的两个矢量之间的夹角的大小来表示，该角叫波束宽度。
天线增益：定向天线最大辐射方向上的功率密度和天线各向均匀辐射能量时同一距离上功率密度的比值。
线极化波：当这两种分量的相位相同时(或相差180°)，则合成电场为线极化且始终在同一平面，称为线极化波。
雷达截面：假设散射粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面雷达反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和。
分贝(dB) 晴空回波：雷达在大气中的无云区，或由不可能被探测到的很小粒子所组成的云区内探测到的回波称为晴空回波。
折射指数：真空中光速与空气中光速的比值。
等效地球半径：设想地球半径加大到某一数值Rm’时，使得Rm’为半径的球面上沿直线传播的超短波的最大探测距离和真实地球表回上沿折射曲线轨道传播的最大深测距离相同，则Rm’就称为等效地球半径。
等射束高度图：等射束高度图就是在一定折射条件下，测站四周出于地物阻挡，绘制出各个方向上、各种斜距下波束中心轴线能够到达的最低高度等值线图。
多普勒效应：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。
多普勒两难：由于最大不模糊距离Rmax与脉冲从夫频率PRF成反比，而最大不模糊速度Vmax与脉冲重复频率成正比，因此不存在一个单一的脉冲重复频率PRF能够同时使Rmax与Vmax都比较大。
这通常称为“多普勒两难”。
最大不模糊速度：多普勒天气雷达能够测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移的上限是1800（π），与1800脉冲对相移所对应的目标物径向速度值称为最大不模糊速度。
距离折叠：指雷达确定的目标物方位是正确的,但距离是错误(模糊)的。
当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax）之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们形象地称之为‘距离折叠’。
雷达原理试题
雷达原理试题雷达是一种利用无线电波进行探测和测距的设备，广泛应用于军事、航空、航海、气象等领域。
雷达的工作原理涉及到电磁波的传播、回波信号的接收和处理等方面，下面我们来看一些关于雷达原理的试题。
1. 什么是雷达的发射原理？雷达发射原理是指雷达通过发射天线向目标发送一定频率的无线电波，这些无线电波在空间中传播，当遇到目标时一部分被目标反射回来，雷达接收到这些回波信号并进行处理，通过分析回波信号的特性来确定目标的位置、速度等信息。
2. 雷达的回波信号是如何形成的？当雷达发射的无线电波遇到目标时，会产生回波信号。
这是因为目标表面的电磁波反射特性导致一部分电磁波被反射回来。
回波信号的形成受到目标的形状、材料、入射角等因素的影响，不同的目标会产生不同特性的回波信号。
3. 雷达的接收原理是什么？雷达的接收原理是指雷达接收天线接收到目标反射回来的回波信号，并将其转化为电信号。
接收天线接收到的回波信号强度很微弱，需要经过放大、滤波等处理才能得到有效的信息。
接收到的信号经过处理后，可以得到目标的位置、距离、速度等信息。
4. 什么是雷达的工作模式？雷达的工作模式包括连续波雷达和脉冲雷达两种。
连续波雷达是指雷达发射连续的无线电波，通过接收回波信号的频率变化来得到目标的速度信息；脉冲雷达是指雷达以脉冲的形式发射无线电波，通过测量回波信号的往返时间来计算目标的距离。
5. 雷达的工作频率对其性能有何影响？雷达的工作频率对其性能有很大影响。
工作频率越高，雷达的分辨率越高，但穿透能力越差；工作频率越低，雷达的穿透能力越强，但分辨率越低。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的工作频率。
6. 雷达的天线对其性能有何影响？雷达的天线类型和性能直接关系到雷达的探测距离、角度分辨率等性能。
不同类型的天线有不同的辐射特性，如方向性、波束宽度等。
合理选择和设计天线是提高雷达性能的重要因素之一。
7. 雷达的信号处理在雷达系统中起到什么作用？雷达接收到的回波信号经过信号处理后才能得到有用的信息。
雷达气象学考试复习
雷达气象学考试复习1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。
答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。
PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。
2、钩状回波。
3、TBSS or 辉斑回波。
画图解释。
RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。
2、强回波高度高。
3、旁瓣回波。
画图解释。
4、辉斑回波。
5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。
速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。
有可能会出现速度模糊。
2.画出均匀西北风的VAD 图像从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。
由此可绘出VAD 图像。
3.解释多普勒频移：多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。
发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π•2r/λ。
若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。
π/43π/4 7π/4方位角速度目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）44r d d r v d t d t ϕππλλ==另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ϕωπ==则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。
天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。
反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。
图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。
雷达气象学复习重点
1、天气雷达工作原理天气雷达工作原理:定向地向空中发射电磁波列(探测脉冲)，然后接收被气象目标散射回来的电磁波列（回波信号），并在荧光屏上显示出来，从而确定气象目标物的位置和特性雷达的测距原理：雷达根据从开始发射无线电波到接收到目标物回波的时间间隔，来测定目标与雷达之间的距离3、雷达主要组成:RDA:雷达数据采集系统、RPG:雷达产品生成子系统、PUP:主用户处理系统①定时器:定时器是雷达的“指挥中心”它实际上是一个频率稳定的脉冲信号发生器。
定时器每隔一定的时间间隔发出一个脉冲信号，它触发发射机，使发射机定时地产生强大的高频振荡脉冲并使阴极射线管同时开始作时间扫描②发射机:在定时器的控制下,发射机每隔一定的时间产生一个很强的高频脉冲,通过天线发射出去③天线传动装置: 天线传动装置主要包括两个部分，一部分是天线的转动系统，一部分是同步系统。
天线转动系统的作用是：（1）使天线绕垂直轴转动，以便探测平面上的降水分布，或漏斗面上降水、云的分布；（2）使天线在某一方位上作上下俯仰，以便探测云和降水的垂直结构和演变。
天线同步系统（也叫伺服系统）的作用是：使阴极射线管上不同时刻时间扫描基线的方位、仰角和相应时间天线所指的方位、仰角一致（即同步），从而使雷达荧光屏上出现的目标标志（用亮点或垂直偏移表示）的方位、仰角就是目标相对于雷达的实际方位、仰角④天线转换开关: 因为雷达发射和接受的都是持续时间极短（微秒量级）、间歇时间很长（千微秒量级）的高频脉冲波，这就有可能使发射和接收共用一根天线。
天线转换开关的作用是：在发射机工作时，天线只和发射机接通，使发射机产生的巨大能量不能直接进入接收机，从而避免损坏接收机；当发射机停止工作时，天线立即和接收机接通，微弱的回波信号只进入接收机⑤接收机:雷达接收机的作用是将天线接收回来的微弱回波信号放大并变换成足够强的视频信号送往显示器产生回波标志⑥雷达天线:雷达天线的作用是定向地辐射高频脉冲波和接收来自该方向的回波。
多普勒雷达复习提要
多普勒天气雷达复习提要一、多普勒天气雷达探测基本原理（一）多普勒天气雷达主要参数天气雷达发射脉冲形式的电磁波，当电磁脉冲遇到降水物质（雨滴、雪花和冰雹等）时，大部分能量继续前进，而少部分能量被降水物质向四面八方散射，其中向后散射的能量回到雷达天线，被雷达所接收。
根据雷达接收的降水系统回波特征可以判别降水系统的特性(降水强弱、有无冰雹、龙卷和大风等)。
多普勒天气雷达除了测量雷达的回波强度外，还测量降水目标物沿雷达径向的运动速度和速度脉动程度。
1、波长：是雷达发射的电磁波波长。
天气雷达的波长通常为10公分、5公分、3公分三种，分别称为S波段、C波段、X波段。
2、脉冲重复频率PRF天气雷达间歇地发射脉冲形式的电磁波，每秒钟发射脉冲的个数称为脉冲重复频率（PRF）。
两个相继脉冲之间的时间间隔称为脉冲重复周期（PRT）,他等于脉冲重复频率的倒数。
3、脉冲持续时间和脉冲长度天气雷达脉冲持续时间一般为一到几个微米左右。
假设某部天气雷达的相继脉冲之间的间隔为1000微秒，其脉冲持续时间为2微秒左右，则剩余的998微秒是雷达接收来自目标物回波的时间。
发射脉冲的持续时间确定了脉冲在空间的长度。
例如CINRAD-SA型多普雷天气雷达的窄脉冲持续时间为1.57微秒，脉冲在空间的长度约为500m。
4、波束宽度雷达发射的能量主要集中在主瓣内(图2.8a)，其中主瓣内两个半功率点（及该处功率为最大的一半）之间角度大小称为波束宽度。
在垂直方向的波束宽度用θ表示，在水平方向的波束宽度用φ表示。
我国多普勒天气雷达的波束宽度大多为1°左右。
5、有效照射深度和有效照射体积雷达发出的脉冲具有一定的持续时间τ，在空间的电磁波列就有一定的长度h=τc。
位于波束宽度和波束长度范围内的所有粒子都可以同时被雷达波束所照射。
但是其中所有粒子产生的回波并不是都能同时回到雷达天线。
在径向方向上，粒子的回波信号能同时返回雷达天线的空间长度为h/2，称为雷达的有效照射深度。
雷达复习
第一章1. 简述单个球形粒子对雷达波散射的分类.2. 何谓Rayleigh 散射?简述其散射能流密度的特点.定义：当雷达波长一定后，散射粒子的散射取决于粒子直径与入射波长之比，d<<λ称为瑞利散射；特征：散射能流密度正比于1/λ4，即雷达波长越短，散射越强。
雷达波一定时，在满足瑞利散射时，粒子半径越大，散射越强。
3. 简述Mie 散射理论的应用范围.1用瑞利散射公式计算会产生误差，随着α增大，瑞利散射公式就不适用；2）米氏建立了包括“大”、“小”球形粒子在内的普遍的球形粒子散射理论，并导出了散射函数的表示式； 3） “大球”时,必须用米散射公式去处理才比较符合实际。
4. 简述雷达截面的意义及其在瑞利散射下的表达式. 5. 写出雷达反射率的定义及其表达式. 雷达反射率：瑞利散射条件下的雷达反射率：6. 写出瑞利散射条件下的雷达反射率因子及其表达的物理意义. 的绝大部分。
第二章1. 何谓衰减因子？简述其物理意义。
(1)假设没有考虑大气、云、降水等衰减时的平均回波率为1，则考虑大气、云、降水等衰减时的平均回波率的数值大小称为衰减因子K ，K<1；(2)物理意义：平均回波功率为1时的衰减后平均回波功率。
2. 何谓衰减系数？简述其物理意义并说明与衰减因子的关系。
物理意义：由于衰减作用,单位接收功率在大气中往返单位距离时所衰减掉的能量。
衰减系数的量纲:1/长度物理意义：要决定衰减因子K ，先要决定衰减系数k L 。
k L 是大气、云、降水等不同因子造成的总衰减系数。
3. 简述衰减因子的分贝表示法。
5. 简述云对雷达电磁波衰减的主要特点。
①由液滴组成的云的衰减随波长增加而迅速减小；②液态云的衰减还随温度减小而增加；③对于10cm 波长的雷达波，云的衰减很小，可忽略；④冰云的衰减要比液态云的衰减小2～3个量级。
*6. 简述雨对雷达电磁波衰减的主要特点。
1)单位降水强度的衰减系数K ’值除了与温度有关，还与波长有关；2）除波长λ=3.2cm 外，每一相同波长处不同谱型的K ’值很接近，没有因滴谱形式不同而出现很大差异；3）雨的衰减系数ktr 一般和降水强度I 近于成正比关系；4）λ=10cm 时，雨的衰减小到可以忽略，但K ’值随波长变小而很快增大，因此毫米波雷达一般不能用来测雨，而只用于测云；5）由于雨滴谱分布和降水强度经常是随空间变化的，故在雷达波束所经过的路径上每一段的衰减情况往往不相同。
雷达知识点总结口诀
雷达知识点总结口诀一、雷达基础知识1. 雷达由天线、发射/接收器、处理设备组成2. 发射的雷达波反射在目标上，接收后进行信号处理3. 雷达可以探测目标的距离、方向和速度4. 雷达常用的频段包括X波段、Ku波段、Ka波段等二、雷达工作原理1. 发射端发射雷达波，遇到目标反射回来2. 接收端接收反射信号，并进行处理3. 通过处理可以确定目标的位置、速度和性质4. 雷达波在空气中传播速度快，可以在短时间内获得目标信息三、雷达探测目标1. 雷达可以通过测量返回信号的时间来求解目标与雷达的距离2. 通过探测目标的多次位置变化可以确定目标的速度3. 雷达可以通过脉冲状波、连续波和脉冲多普勒等技术来识别目标4. 雷达可以分为二维雷达和三维雷达，分别可以获取目标的距离和方向以及高度信息四、雷达应用领域1. 军事领域：用于探测敌方飞机、舰船和导弹2. 气象领域：用于探测气象条件和气候变化3. 交通领域：用于飞机、船舶和车辆导航和碰撞预警4. 地质勘探领域：用于勘探地下资源和地质条件五、雷达系统的性能参数1. 探测能力：用于衡量雷达对目标探测的能力2. 定位精度：用于衡量雷达对目标位置测量的准确性3. 信噪比：用于衡量雷达接收信号的清晰度和稳定性4. 工作距离：用于衡量雷达最大工作距离六、雷达系统的优化1. 天线设计：优化天线结构可以提高雷达灵敏度和分辨率2. 信号处理：优化信号处理算法可以提高雷达的探测精度3. 发射功率：增加雷达的发射功率可以提高工作距离和穿透能力4. 频率选择：选择合适的频率可以提高对不同目标的探测性能七、雷达的发展方向1. 多普勒雷达：用于探测目标的速度和运动状态2. 目标识别雷达：用于识别目标的类型和特征3. 三维雷达：用于获取目标的高度信息4. 合成孔径雷达：用于提高雷达对地面目标的分辨能力八、雷达常见故障及处理方法1. 天线故障：检查天线结构和调整天线方向2. 信号处理故障：检查接收器和处理设备的连接和设置3. 发射故障：检查发射器的状态和发射功率4. 系统故障：检查雷达系统的连接和通讯状况总结口诀：雷达探测目标速度距离，多普勒频率增强识别。
雷达原理复习
第一章 绪论1、雷达的任务：测量目标的距离、方位、仰角、速度、形状、表面粗糙度、介电特性。
雷达是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置。
当目标尺寸小于雷达分辨单元时，则可将其视为“点”目标，可对目标的距离和空间位置角度定位。
目标不是一个点，可视为由多个散射点组成的，从而获得目标的尺寸和形状。
采用不同的极化可以测定目标的对称性。
任一目标P 所在的位置在球坐标系中可用三个目标确定：目标斜距R ，方位角α，仰角β在圆柱坐标系中表示为：水平距离D ，方位角α，高度H 目标斜距的测量：测距的精度和分辨力力与发射信号的带宽有关，脉冲越窄，性能越好。
目标角位置的测量：天线尺寸增加，波束变窄，测角精度和角分辨力会提高。
相对速度的测量:观测时间越长，速度测量精度越高。
目标尺寸和形状：比较目标对不同极化波的散射场，就可以提供目标形状不对称性的量度。
2、雷达的基本组成：发射机、天线、接收机、信号处理机、终端设备3、雷达的工作频率：220MHZ-35GHZ 。
L 波段代表以22cm 为中心，1-2GHZ;S 波段代表10cm ，2-4GHZ ；C 波段代表5cm ，4-8GHZ ；X 波段代表3cm ，8-12GHZ ；Ku 代表2.2cm ，12-18GHZ ；Ka 代表8mm ，18-27GHZ 。
第二章 雷达发射机1、雷达发射机的认为是为雷达系统提供一种满足特定要求的大功率发射信号，经过馈线和收发开关并由天线辐射到空间。
雷达发射机可分为脉冲调制发射机：单级振荡发射机、主振放大式发射机；连续波发射机。
2、单级振荡式发射机组成：大功率射频振荡器、脉冲调制器、电源触发脉冲 脉冲调制器 大功率射频振荡器 收发开关 电源 高压电源 接收机主要优点：结构简单，比较轻便，效率较高，成本低；缺点：频率稳定性差，难以产生复杂的波形，脉冲信号之间的相位不相等3、主振放大式发射机：射频放大链、脉冲调制器、固态频率源、高压电源。
雷达原理复习
总噪声
1.简述现代雷达的发展趋势。（15分） A采用先进的组网技术，组网中的米波雷达是有良好的反隐身能力。 B超视距后向散射雷达：探测距离远，覆盖面积大 C双/多基地雷达：可实现探测的空间分集 D机械旋转探测向电子探测发展 F相控阵雷达连续出现，不仅用于战略也用于战术雷达 E高机动雷达适度发展 G低截获概率雷达是主动雷达的发展方向 2.现代雷达的隐身和反隐身技术有哪些？ （10分） 现代雷达的隐身技术：A 降低飞行棋反身的RSC（雷达有效反射面）B 采用吸波材料 C 超低空飞行 反隐身技术：A超视距后向散射雷达 B极宽频带雷达 C采用双/多基地雷达 D采用组网技术F无载波雷达 3.什么是双/多基地雷达系统？与单基地雷达系统相比，双/多基地雷达系统的优缺点是什么？ （15分） 双/多基地雷达系统是由分置于不同基地的一部或多部发射机和一部或多部接收机组成的统一的雷达系统。 优点：在抗后向有源干扰和抗反辐射方面有明显优势。可以监视探测的空间分集，以此来发现隐身飞行器。 缺点：不同的测量坐标系和技术实现的复杂性 时间和频率的同步需要从发射站提供基层传送到接收机 空间同步要保证一时刻收发天线波来覆盖同一空域
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1 请简述要提高雷达的探测距离，有哪些方法？(第三章)（分别从发射机、接收机和天 线角度进行说明） 发射机角度：A提高峰峰值功率B提高脉冲宽度C减少脉冲重复频率D提高占空比F增大 脉冲重复周期 接收机角度：A提高灵敏度B较少噪声电平C使接收机有足够的增益D减小识别系数F减 小带宽E降低噪声系数 天线角度：A增大天线尺寸B减小波束宽度C提高天线高度D增加天线发射仰角 2 什么是雷达接收机的灵敏度和噪声系数，并阐述其物理意义。 灵敏度：表示接收机接收微弱信号的能力，用最小’可检测信号功率Simin 表示。目前， 超外差式雷达接收机的Simin＝-120～-140dBw，保证这个灵敏所需接收机的增益 gain =120～160dB ，主要由中频放大器来完成。 噪声系数：接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比的比值 3 接收机的噪声系数主要取决于接收机的前几级还是后几级？为什么？要使接收机的总 噪声系数Fo减小，需减小Fi，增大Gi，而各级内部噪声的影响并不一样，级数越靠前， 对Fo影响越大，所以Fo 取决于最前几级，所以接收机要采用高增益低噪声高放。
航空雷达原理复习题及答案
航空雷达原理复习题及答案一、选择题1. 雷达的基本功能是什么？A. 导航B. 通信C. 探测与跟踪D. 以上都是答案：C2. 雷达的工作原理基于什么物理现象？A. 电磁波的反射B. 声波的传播C. 光的折射D. 热的传导答案：A3. 下列哪项不是雷达的主要组成部分？A. 发射机B. 天线C. 接收机D. 显示器答案：D4. 脉冲雷达的工作原理是什么？A. 连续发射电磁波B. 间歇性发射电磁波C. 同时发射和接收电磁波D. 只接收不发射电磁波答案：B5. 雷达的频率带宽与什么有关？A. 雷达的分辨率B. 雷达的探测距离C. 雷达的功率D. 雷达的天线尺寸答案：A二、填空题6. 雷达的________是用来发射和接收电磁波的装置。
答案：天线7. 雷达的________是雷达系统的核心，负责产生雷达信号。
答案：发射机8. 雷达的________是雷达系统的关键部件，用于接收反射回来的电磁波。
答案：接收机9. 雷达的________是用于显示雷达信号的设备。
答案：显示器10. 雷达的________是雷达能够探测到目标的最大距离。
答案：作用距离三、简答题11. 简述雷达的基本工作流程。
答案：雷达的基本工作流程包括发射机发射电磁波信号，天线将信号发射出去，目标物体反射电磁波，接收机接收反射信号，最后通过显示器显示目标信息。
12. 解释多普勒效应在雷达中的应用。
答案：多普勒效应是指波的频率随着波源和观察者相对运动状态的改变而改变。
在雷达中，多普勒效应用于测量目标物体的速度，当目标物体向雷达移动时，反射回来的电磁波频率会增高；当目标物体远离雷达时，反射回来的电磁波频率会降低。
四、计算题13. 如果雷达发射的电磁波频率为3GHz，求其波长。
答案：电磁波的波长可以通过公式 \( \lambda = \frac{c}{f} \) 计算，其中 \( c \) 是光速（大约 \( 3 \times 10^8 \) m/s），\( f \) 是频率。
船舶雷达知识点总结图表
船舶雷达是一种用于船舶导航和安全的重要设备。
它通过发射和接收无线电波来探测周围环境，帮助船舶避免障碍物、识别其他船只并保持安全距离。
船舶雷达的使用对于船舶的航行至关重要，因此船员需要掌握相关的知识和技能来正确操作雷达。
下面将对船舶雷达的知识点进行总结，包括雷达的工作原理、常见的雷达显示和功能、雷达的使用注意事项等内容。
一、雷达的工作原理1. 电磁波的发射和接收雷达通过发射一定频率的电磁波，然后接收并分析被目标反射回来的信号来探测目标的位置和距离。
2. 雷达回波的处理雷达系统会对接收到的回波信号进行处理，包括计算目标的距离、方位和速度，并在雷达显示器上显示出来。
3. 雷达的波束和分辨率雷达发射的电磁波是由天线发射出去的，形成一个类似于手电筒光束的范围，被称为“波束”。
雷达的分辨率取决于波束的宽度，波束越窄，分辨率越高。
二、雷达的显示和功能1. 雷达的显示器雷达显示器通常是采用脉冲波形显示，用于显示探测到的目标物体的位置、距离和方位。
2. 雷达的操作控制雷达设备通常有一系列的操作控制，包括调整雷达的灵敏度、增益、对比度等参数，以获得更清晰的目标显示。
3. ARPA和AIS功能一些先进的雷达设备具有自动雷达目标追踪（ARPA）和自动识别系统（AIS）的功能，可以自动追踪目标并显示其关键信息。
4. 雷达报警系统雷达设备通常配备有报警系统，能够在发现潜在危险或规避目标时发出声音或视觉警报提示船员。
1. 遵守雷达使用规定船舶雷达的使用需要遵守相关的法规和规定，船员需要熟悉并严格遵守这些规定。
2. 定期维护检查船舶雷达需要定期进行维护和检查，确保设备的正常运行和准确性。
3. 熟悉目标特征船员需要熟悉各种不同目标的雷达反射特征，以便正确识别和区分目标。
4. 与其他导航设备的配合雷达在船舶导航中通常需要与其他导航设备如GPS、电子海图等配合使用，船员需要掌握这些设备的协调使用方法。
以上是对船舶雷达知识点的总结，船员需要熟悉这些知识，合理使用雷达设备，保障船舶的安全航行。
雷达讲义(复习)
1．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。
对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。
对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。
2．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。
3．新一代天气雷达观测采用的是时。
计时方法采用24小时制，计时精度为秒。
4．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（）、（）和（旋转）等特征。
5．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化的6．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF 测（速度）。
7．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波.8．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（）。
9．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。
10．在雷莱散射时，散射截面Qs比后向散射截面 （小）。
11．大水滴的后向散射截面总比小水滴的后向散射截面（大很多）。
12．在50km以外，我国新一带天气雷达的降水估测使用的仰角是0.5度。
13．对于靠近雷达的强对流回波，应尽量用（抬高）仰角。
14．反射率因子的大小反映了气象目标内部降水粒子的（尺度）和（数密度），常用来表示气象目标的强度。
15．单位体积中云雨粒子后向散射截面的总和，称为气象目标的（反射率）。
16．多普勒天气雷达的应用领域主要在于对灾害性天气的监测和预警。
还可以进行较大范围的降水定量估测，获取降水和降水运体的风场结构，改善高分辨率数值天气预报模式的（初值场）。
17．新一代天气雷达回波顶高产品中的回波顶高度（小于云顶高度）。
18．雷达探测到的任意目标的空间位置可根据仰角）、（方位角）、（斜距）求得。
19．在大气基本满足水平均匀并且雷达周围有降水的条件下，通过分析某一个仰角扫过的圆锥面内径向速度的分布，可以大致判断雷达上空大尺度的（风向、风速）随高度变化的情况。
中班雷达知识点总结
中班雷达知识点总结
1. 雷达的基本原理
雷达（RAdio Detection And Ranging）通过发射无线电波，利用目标对波束的散射、反射等，观测探测及跟踪空中、水面、地面目标的电磁波感应设备。
雷达系统一般由发射机、天线、接收机、信号处理器和显示设备等组成。
2. 雷达的工作原理
雷达工作时，发射机发送一束无线电波，这些无线电波遇到目标后，一部分被目标反射回来，接收机接收并处理这一反射的信号，并通过信号处理器对信号进行处理。
然后通过显示设备显示出目标的位置、运动状态等信息。
3. 雷达的分类
根据雷达波段可以分为X波段雷达、Ku波段雷达、Ka波段雷达、C波段雷达、S波段雷达、L波段雷达、UHF频段雷达等；按照任务需求可以分为防空探测雷达、火控雷达、导航雷达、地面搜索雷达、舰船搜索雷达、空中搜索雷达等。
4. 雷达的工作频段
雷达的工作频段一般分为S波段、C波段、X波段、Ku波段、Ka波段等。
不同的频段适用于不同的任务需求，比如S波段适用于远距离目标搜索，而X波段适用于小目标探测。
5. 雷达的工作模式
雷达工作时可以采用不同的工作模式，比如搜索模式、跟踪模式、波束锁定模式、跟趋踪模式、多普勒模式等。
6. 雷达的特性
雷达有目标探测距离远、有抗干扰性强、有高精度等特点。
7. 雷达的应用领域
雷达广泛应用于军事领域、航空领域、航海领域、气象领域、安防领域等。
8. 雷达的发展趋势
随着科技的进步和雷达技术的不断发展，雷达设备将朝着多功能、全天候、全天时、多波段、多模式、高精度、全网互联、智能化等方向发展。
以上是对雷达知识点的梳理总结，希望能对大家了解雷达有所帮助。