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。

优点：简单、廉价、高效；

缺点：难以产生复杂调制，频率稳定性差，脉冲间不相干；主振放大式：

固体微波源：是高稳定度的连续波振荡器。

优点：复杂波形，稳定度高，相干处理

缺点：系统复杂、昂贵

第三章（重点）

1、接收机的基本概念

接收机的任务

通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。

超外差接收机概念

将接收信号与本机振荡电路的振荡频率，经混频后得到一个中频信号，这称为外差式接收。得到的中频信号再经中频放大器放大的，称为超外差式。中频信号经检波后得到视频信号。

接收机主要组成部分

接收机主要质量指标

灵敏度S i min、接收机的工作频带宽度、动态范围、中频的选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、抗干扰能力、微电子化和模块化结构

2、接收机的噪声系数（重点）

噪声系数、噪声温度的定义

噪声系数：接收机输入端信号噪声比和输出端信号噪声比的比值。实际接收机输出的额定噪声功率与“理想接收机”输出的额定噪声功率之比。

噪声温度：温度Te称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”, 此时接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”级联电路的噪声系数

作业题

第一章

1、

(a) 要获得100公里的最大不模糊距离，雷达的脉冲重复频率应是多少？

(b) 当目标处于最大不模糊距离上，则雷达信号往返的时间是多长？

(c) 如果雷达的脉冲宽度是1.5us, 则在距离坐标上脉冲能量在空间的范围是多少？

(d) 两个相等尺寸的目标如果要被1.5us的脉冲宽度完全分辨出来，则二者必须相距多远？

(e) 这部雷达的占空因子是多少？

2、装在汽车上的雷达，用来确定在其正前方行驶的车辆的距离。雷达的工作频率为10G，脉冲宽度为10ns(1ns=1000us)，最大作用距离为150m.

(a) 对应于150m最大不模糊距离的脉冲重复频率是多少？

(b) 距离分辨力是多少？

(c) 如果天线波束宽度为6度，则在150m距离上，横向距离（方位）分辨力是多少？

(d) 设天线增益G=30dB，最小可检测信号为5*10^(-13)W，则能够检测150m距离上雷达横截面积为10m^2目标所需要的发射功率是多少？

第二章

1.雷达发射机的分类和主要技术参数指标有哪些？

2.机载多普勒雷达为什么一定要用主振放大式发射机？

3.雷达系统中应用固态发射机有何特点？

第三章

1.某接收机的带宽Bn=500KHz，增益为20dB ，噪声系数为3分贝(dB)。则接收机内部噪声在输出端呈现的额定功率

△N是多少？接收机的等效噪声温度Te是什么？(k=1.38*10^(-23) J/K,T0=290K)

2.某接收机的线性部分由传输线、变频器和中频放大器三部分组成。前两部分的额定功率增益分别是G1=0.82，G2=0.2，后两部分的噪声系数分别是F2=6，F3=3。试求总噪声系数。

第五章

1、雷达带宽B=50kHz,平均虚警时间为10分钟，则该雷达的虚警概率是多少？虚警总数又是多少？

2、已知某雷达主要参数：发射功率5MW,天线增益30dB,接收机灵敏度为-90dBmW. 该雷达针对某目标的理论作用距离为200km. 如果想要将该雷达作用距离提高一倍，仅靠增加雷达发射机功率，发射机功率需为多少？如果仅采取提高接收机灵敏度，则接收机灵敏度应为多少？

第六章

１. 测定目标回波延迟时间的方法主要有哪几种？

２. 脉冲雷达的最小可测距离为多少；最大单值测距范围由什么决定?

３. 脉冲雷达存在测距模糊时，常用的解模糊方法有哪些？

４. 试述雷达自动距离跟踪系统的工作原理。

第七章

1、雷达测角的物理基础是什么？

2、测角的方法可以分为哪两种？

3、雷达天线波束扫描的方法有哪些，各有什么优缺点？