雷达知识点总结

雷达知识点总结

1.雷达的工作原理

1 雷达测距原理

超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性，并且遇到物标有良

好的反射现象。

用发射机产生高频无线电脉冲波，用天线向外发射和接收无线电脉冲波，用显示器进行计时、计算、显示物标的距离，并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。

2 雷达测方位原理

（1）利用超高频无线电波的空间直线传播；

（2）雷达天线是一种定向型天线；

（3）用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器，使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转，于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。雷达基本组成

（1）触发电路（Trigger Circuit）

（2）作用：每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲（触发脉冲），分别送到发射机、接收机和显示器，使它们同步工作。

（3）

（4）发射机（Transmitter）

（5）作用：在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号（射频脉冲），经波导馈线送入天线向外发射。

参数：X波段：9300MHz—9500MHz （波长3cm）

S波段：2900MHz—3100MHz （波长10cm）

（6）天线（Scanner; Antenna）

（7）作用：把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时只接收从该方向的物标反射的回波，并再经波导馈线送入接收机。参数：顺时针匀速旋转，转速：15—30r/min

（8）

（9）接收机（Receiver）

作用：将天线接收到的超高频回波信号放大，变频（变成中频）后，再放大、检波，变成显示器可以显示的视频回波信号。

（5）收发开关（T-R Switch）

作用：在发射时自动关闭接收机入口，让大功率射频脉冲只送到天线向外辐射而不进入接收机；在发射结束后，能自动接通接收机通路让微弱的回波信号顺利进入接收机，同时关闭发射机通路。

（6）显示器（Display）

作用：传统的PPI显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线，用来计时、计算物标回波的距离，同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。

（7）雷达电源设备（Power Supply）

作用：把船电变化成雷达所需要的具有一定频率功率和电压的专用电源。

参数：中频电源，频率：400—2000Hz

2.1 雷达中频电源设备

1）雷达为什么使用专用电源

避免低频电源设备干扰和缩小雷达体积；

雷达要求稳定、可靠的电源；

防止微波雷达与其它高频用电设备相互干扰。

2）雷达中频电源的技术要求

电压稳定（船电变化±20%，输出小于±5% ）；

中频稳定（400-2000Hz）；

有短路、过流、过压保护措施；

操作简便、使用可靠；

能24小时连续工作；

适应海上的工作环境；

噪声振动小、换能效率高。

2.2 雷达触发脉冲产生器

（1）触发脉冲产生器的作用每隔一定的时间产生一个触发脉冲，分别送到发射机、接收机和显示器，使它们同步工作。

（2）触发脉冲产生电路现代雷达为了提高测距精度，采用一种晶体高频振荡器作为雷达的时间基准器，装在显示器里。触发脉冲由高频振荡器分频得到。

（3）脉冲重复频率（PRF）和脉冲重复周期（PRP）

（4）触发脉冲与雷达量程雷达的脉冲重复频率随量程而改变，在近、中、远量程段各选定一个脉冲重复频率，由量程开关控制变换。

PRF=500Hz～4000Hz 量程越大，PRP越大，PRF越小；反之

2.3 雷达发射机

（1）发射机组成及作用

预调制器：产生一个具有一定宽度的正极性矩形脉冲，控制调制器工作。雷达的脉冲宽度转换在此进行。

调制器：产生一个具有一定宽度、一定幅度（约1万伏特）的负极性高压矩形脉冲（调制脉冲），加给磁控管的阴极。

磁控管：在调制脉冲的控制下，产生相同宽度的大功率超高频振荡脉冲（射频脉

冲），经波导天线向外辐射。

电源：低压电源和高压电源。高压自动延时电路的作用是保证磁控管有3~5分钟的预热时间。

（3）发射机技术指标

工作波长（Wavelength）发射机的工作波长是指磁控管产生的超高频脉冲波的波长。船用雷达的频率范围是：

X波段：9300MHz—9500MHz （波长3cm）

S波段：2900MHz—3100MHz （波长10cm）

脉冲宽度（Pulse Width）脉冲宽度是指射频脉冲振荡持续的时间。

发射功率（Transmitted Power）峰值功率:在脉冲持续期间的射频振荡的平均功率。平均功率:在脉冲重复周期内的输出功率的平均值

脉冲波形（Pulse Wave Shape）发射脉冲的波形是值发射脉冲的包络形状。一般说来，波形越接近矩形越好。

发射脉冲频谱（Radio Frequency Pulse Spectrum）

发射脉冲频谱就是组成射频脉冲信号的所有频率成分的能量分布。

接收机的通频带宽度脉冲频谱要求稳定、对称，旁瓣最大值不大于主

瓣的25%

4）磁控管

磁控管的工作条件，磁控管本身完好；

灯丝加上额定工作电压，阴极加热；

磁控管阴阳极间加上额定的负极性调制脉冲；

磁控管输出负载匹配，波导与天线应连续、

不变形及内部要光洁。

磁控管的检查

（1）查磁控管电流

（2）用氖灯检查

磁控管的使用注意事项（P12）

5)脉冲调制器

调制脉冲的波形直接决定磁控管工作的好坏，要求前后沿要陡，平顶波动小。磁控管需要的高压调制脉冲的脉冲功率很大，而平均功率却很小。

6）发射机的调整

高压自动延时电路调整

磁控管电流的调整

7）发射机的状态判断

判断磁控管是否工作正常

检查磁控管电流；

用氖灯在收发机波导口检查是否发亮

2.4 微波传输及雷达天线系统

1）系统组成及作用