雷达原理第二章-雷达发射机资料
《雷达发射机》课件
通过测量发射信号与接收到的回波信号之间的时间差或相位差， 可以计算出目标与雷达之间的距离或距离变化率，从而实现目标 的探测、跟踪和识别等功能。
雷达发射机分类
特点
具有频率高、稳定性好、寿命长等优点。
波导管
01
02
03
作用
传输高频振荡信号，将磁 控管产生的高频振荡信号 传输到天线部分。
组成
由导电性能良好的金属管 制成，内部传输高频电磁 波。
特点
具有优良的导电性能、高 频率传输能力和良好的机 械强度。
冷却系统
作用
特点
为雷达发射机散热，确保发射机的正 常工作。
02
雷达发射机组成
电源
作用
01
为雷达发射机提供稳定的直流电源，确保发射机的正常工作。
组成
02
包括主电源和备份电源，主电源负责提供主要电能，备份电源
在主电源故障时提供备用电源。
特点
03
具有高稳定性、高效率和长寿命等优点。
调制器
作用
将低频信号调制到高频载波上，形成射频信号，用于雷达探测和目 标识别。
高效率技术
为了降低雷达系统的能耗和提高运行效率，高效率技术也是 雷达发射机的重要发展方向。通过采用先进的调制技术、高 效电源转换技术、热管理技术等手段，提高雷达发射机的能 源利用效率和热设计性能。
多功能化与智能化发展
多功能化
随着雷达应用领域的不断拓展，对雷达 的功能要求也越来越多样化。多功能化 是雷达发射机的重要发展趋势，通过采 用多波束形成技术、信号处理技术、多 模式工作技术等手段，实现雷达发射机 的一机多能，满足不同应用场景的需求 。
《雷达发射机》PPT课件 (2)
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• 前后沿越陡，测距精度和距离分辨力越高； • 矩形脉冲顶部越平坦，脉冲持续期中的发射
功率和频率越稳定。
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5．发射脉冲频谱
• 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。矩形射频脉冲的理想频谱 如图1—2—5所示。由图可见：大部分发射能 量集中在f。±1／ τ 的频带内。为保持原来 的脉冲波形，接收机通频带宽度至少不能小于 2／τ 。对发射脉冲频谱通常要求谱线稳定、 对称；旁瓣的最大值不大于主瓣最大值的25％。
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3
2．调制器
• 调制器的作用:
• 是在预调制脉冲或触发脉冲的作用下产 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。
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4
3．磁控管振荡器
• 磁控管振荡器是一种被调制大功率超高 频振荡器，它在调制脉冲的控制下产生 宽度与调制脉冲相同的大功率超高频振 荡脉冲(射频脉冲)经波导送天线向外辐射。 触发脉冲及发射机各级波形的时间关系 如图l一2—4所示。
• 峰值功率是指在脉冲期间的射频振荡的平均功率，一般较 大，船用雷达的峰值功率在3 kW～75 kW之内。
• 平均功率是指在脉冲重复周期内输出功率的平均值，因此， 数值很小。它们之间的关系为：
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4．脉冲波形
• 这里指的是发射脉冲的波形，即发射脉冲的 包络形状。
• 波形越接近矩形越好。在相同的脉冲宽度下， 越接近矩形，能量越大，作用距离越远；
• 另外，为了安全及便于高压与机壳间绝缘。磁 控管的阳极接地(接机壳)．而把负极性调制脉 冲接到阴极上。
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雷达原理【ch02】雷达发射机 培训教学课件
达的测试精度、分辨力；雷达的应用环境（地面、机载、舰载或太空应用等）因素；目前
和近期微波功率管的技术水平。
雷达发射机的瞬时带宽是指输出功率变化小于 dB 的作频率范围。通常窄频带发射机
采用三极真空管、四极真空管、速调管和硅双极晶体管。宽带发射机则选用行波管、前向
图(d)出了宽带大功率行波管——前向波管发射机组成框图。这种发射机的特点是行波管
具有宽带、高增益，前向波管具有高功率和高效率。这是一种比较优选的放大链组合，主
要应用于可移动式车载测控雷达和机载预警雷达。
04
PA R T F O U R
真空微波管
雷达发射机
四 、 真空微波管雷达发射机
1.概述
在脉冲雷达中，用于发射机的真空微波管按工作原理可以分为三种：真空微波三极
至下降边幅度0.9A处之间的脉冲持续时间；脉冲上升边宽度 ，
为脉冲上升边幅度0.1A~0.94处之间的持续时间；脉冲下降边宽
度 为脉冲下降边0.9A~0.1A处之间的持续时间；顶部波动为顶
部振铃波形的幅度Au与脉冲幅度4之比；脉冲顶部倾斜为顶部倾
斜幅度与脉冲幅度A之比。上述发射信号检波波形的参数是表示
雷达发射信号的基本参数。
03
PA RT T H R E E
雷达发射机的主要
部件和各种应用
三 、 雷达发射机的主要部件和各种应用
1.概述
现代雷达已被广泛应用于国防、国民经济、航空航天、太空探测等领域。雷达发射机
技术除了应用于雷达外，在导航、电子对抗、遥测、遥控、电离探测、高能加速器、工业
微波加热、医疗设备、仪表设备、高能微波武器等方面都得到了广泛应用。
雷达原理_第二章-雷达发射机
离 散 型 寄生输出
3
4
从图中可以看出，存在两种类型的寄生输出：一类是离散的；另一类 是分布寄生输出，前者相应于信号的规律性不稳定，后者相应于信号 的随机性不稳定。
2:雷达发射机的主要质量指标
•对于离散型寄生输出
主副比 10 lg 离散型寄生谱： 信号谱的最大功率 寄生谱的最大功率
•对于分布型寄生输出
•
AM
•
FM
•
PM PM其实也是频率调制，只是调制时对频率 的控制精度更高,调制电路也较为复杂。
1:雷达发射机的任务和基本组成
• • • 数字调制: ASK FSK
•
•
PSK
OOK
1:雷达发射机的任务和基本组成
二、发射机的分类与组成
•单级振荡式发射机 •主振放大式发射机
1:雷达发射机的任务和基本组成
第二章 雷达发射机
提
纲
1.雷达发射机的任务和基本组成
2.雷达发射机的主要质量指标
3.单级振荡式和主振放大式发射机
4.固态发射机 5.脉冲调制器：提供合适的视频调制脉冲
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 二、发射机的分类与组
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信 号。 对于常见的脉冲雷达，要求发射机产生具有 一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射
耦合度：耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。
隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功 率之比，单位dB。
1:雷达发射机的任务和基本组成
天线增益（dB）：指天线将发射功率往某一指定方向集 中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与
第二章多普勒天气雷达原理
雷达气象方程
Pt G h Pr i 2 2 ln 2 r 单位体积 1024
2 2
假设条件：在波束宽度范围内，雷达的辐射强度是均匀 的；在有效照射体积内降水粒子大小的分布是均匀的。 上式中是对有效照射体积内所有降水粒子后向散射截面 求和而得到的
气象目标强度的雷达度量
气象目标对雷达后向散射能力的强弱通 常称为气象目标强度，参量为反射率和 反射因子
电磁波及其在大气中的传播
•气象目标对电磁波的散射
云和降水粒子散射的能量在各方向上不一致，而向后方（即 向雷达方向）散射的能量（回波功率）是雷达所关心的，因此 引入后向散射截面的概念。 散射截面的概念：假设一个理想的散射体，其截面积为σ，它 能把全部接收射到其上的电磁波能量，并能全部均匀地向四周 散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度恰好 等于同距离上实际散射体返回天线的电磁波能流密度，则该理 想散射体的截面积σ就称为实际散射体的向四周散射截面。
Pt G Pr 3 4 4 r
雷达气象方程（单目标）
2 2
单目标雷达气象方程，与雷达本身参数、气象目标物特性 （后向散射截面）和离开雷达的距离有关
有效照射深度和体积
有效照射深度：在雷达波束径向方向上，粒子的回波信 号能同时返回雷达天线的空间长度，h/2=ｔc/2； 有效照射体积：在波束宽度为θ和Ф范围内，粒子的回波 信号能同时返回雷达天线的空间体积。
第二章 多普勒天气雷达原理
第二章 多普勒天气雷达原理
电磁波及其在大气中的传播
电磁波在大气中的衰减
电磁波在大气中的折射
雷达气象方程
一、电磁波及其在大气中的传播
电磁波及其在大气中的传播
•气象目标对电磁波的散射
新雷达原理2雷达发射机
倍频器 ×M
谐波 产生器
MF 上变频 混频器
相 参 振荡 电 压
N1F
N iF
fC＝M F
N2F N3F
控
稳 定 本振 电 压
制
器
fL ＝N iF
…
NkF
频率捷变的主振放大发射机
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速调管
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行波管
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正交场放大器
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各种射频管的比较
▪ 行波管－速调管
▪ 它的特点是可以提供较大的功率, 在增益和效率方面的性能 也比较好, 但是它的频带较窄, 速调管本身以及要求的附属 设备(如聚焦磁场及冷却和防护设备等), 使放大链较为笨重, 所以这种放大链多用于地面雷达。
▪ 行波－前向波管
▪ 这种放大链频带较宽, 增益较低。体积重量相对不大, 因而 在地面的机动雷达、相控阵雷达(末级通常采用多管输出)以 及某些空载雷达中应用日趋增多。
功放管
阵
65W）
24K功放组件
567个功
率大于
110W
49
➢ 发射机工作频率是由雷达所执行任务来确定的，选择 频率要考虑大气层和各种气候对电波的影响（吸收、发 射、衰减等因素），测量精度和分辨要求以及允许发射 机体积、重量等。
➢ 一般地面对空搜索，远程警戒雷达选用工作频率较低， 精密跟踪测量雷达选用频率较高，一般在C波段 （5.4GHZ-5.9GHZ）。
中 80年代末 美 80年代初
美 80年代中
主要技术参数
类型
工作频率
输出功率
C波段 常值2.5兆瓦 平均6KW
雷达原理第2章雷达发射机
雷达原理第2章雷达发射机雷达发射机是雷达系统的核心组成部分，主要负责产生雷达信号并将其发射出去。
本章将介绍雷达发射机的工作原理及其主要组成部分。
雷达发射机的主要任务是通过发射出的脉冲信号来检测目标并获取目标信息。
脉冲信号的发射过程一般分为两个阶段：调制和功放。
调制是指将雷达信号与相关的调制信号相乘，从而得到具有特定特征的脉冲信号。
调制信号一般是一个周期性时间信号，根据需要可以选择不同的调制方式，常见的有连续波调制、脉冲调制和相位调制等。
调制过程实际上就是对高频载波信号进行幅度、频率或相位的调制，目的是为了提高信号的传输效率和抗干扰能力。
调制完成后，接下来需要将调制后的信号进行功率放大，以便能够将信号发送到目标并接收到目标返回的回波信号。
功放是将调制信号的功率增大的过程。
为了达到足够大的功率，一般会采用射频功率管或半导体功放器来提供足够的增益。
功放器的选择需要根据雷达系统的功率要求和频率范围来确定。
除了调制和功放，雷达发射机还需要考虑其他因素，如发射机的频率稳定性、调制信号的带宽、功放器的线性度等。
频率稳定性是指雷达信号的频率变化幅度，对于雷达系统的测量精度和距离分辨率都有着重要的影响。
调制信号的带宽决定了雷达发射信号的分辨率和抗干扰能力。
功放器的线性度决定了输出信号的失真程度，对于雷达系统的距离测量和目标识别都有着重要的影响。
综上所述，雷达发射机是雷达系统中非常重要的一个组成部分，它负责产生和放大雷达信号，并将信号发送到目标上，以便对目标进行探测和测量。
在设计雷达系统时，需要根据具体的应用需求选择适当的调制方式、功放器和其他相关参数，以保证雷达系统在不同环境下能够正常工作。
2023年大学_《雷达原理》第三版(丁鹭飞耿富录著)课后答案下载
2023年《雷达原理》第三版(丁鹭飞耿富录著)课后答案下载《雷达原理》第三版内容简介第1章绪论1.1 雷雷达传感器雷达传感器达的任务1.2 雷达的基本组成1.3 雷达的工作频率1.4 雷达的应用和发展1.5 电子战与军用雷达的发展主要参考文献第2章雷达发射机2.1 雷达发射机的任务和基本组成2.2 雷达发射机的主要质量指标2.3 单级振荡和主振放大式发射机2.4 固态发射机2.5 脉冲调制器主要参考文献第3章雷达接收机3.1 雷达接收机的组成和主要质量指标 3.2 接收机的'噪声系数和灵敏度3.3 雷达接收机的高频部分3.4 本机振荡器和自动频率控制3.5 接收机的动态范围和增益控制3.6 滤波和接收机带宽主要参考文献第4章雷达终端显示器和录取设备4.1 雷达终端显示器4.2 距离显示器4.3 平面位置显示器4.4 计算机图形显示4.5 雷达数据的录取4.6 综合显示器简介4.7 光栅扫描雷达显示器主要参考文献第5章雷达作用距离5.1 雷达方程5.2 最小可检测信号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主要参考文献第6章目标距离的测量6.1 脉冲法测距6.2 调频法测距6.3 距离跟踪原理6.4 数字式自动测距器主要参考文献第7章角度测量7.1 概述7.2 测角方法及其比较7.3 天线波束的扫描方法7.4 三坐标雷达7.5 自动测角的原理和方法主要参考文献第8章运动目标检测及测速8.1 多卜勒效应及其在雷达中的应用8.2 动目标显示雷达的工作原理及主要组成 8.3 盲速、盲相的影响及其解决途径8.4 回波和杂波的频谱及动目标显示滤波器 8.5 动目标显示雷达的工作质量及质量指标 8.6 动目标检测(MTD)8.7 自适应动目标显示系统8.8 速度测量主要参考文献第9章高分辨力雷达9.1 高距离分辨力信号及其处理9.2 合成孔径雷达(SAR)9.3 逆合成孔径雷达(ISAR)9.4 阵列天线的角度高分辨力主要参考文献《雷达原理》第三版作品目录《雷达原理(第四版)》分为雷达主要分机及测量方法两大部分。
雷达原理第三版丁鹭飞
1.
在雷达整机要求有很高的频率稳定度的情况下, 必须采用主 振放大式发射机。 因为在单级振荡式发射机中, 信号的载频直 接由大功率振荡器决定。由于振荡管的预热漂移、温度漂移、 负载变化引起的频率拖曳效应、 电子频移、 调谐游移以及校准 误差等原因, 单级振荡式发射机难于达到高的频率精度和稳定度。
第2章 雷达发射机
在1000 MHz以上放大链通常有行波管-行波管、 行波管-速 调管和行波管-前向波管等几种组成方式:
1) 行波管-行波管式放大链 这种放大链具有较宽的频带, 可 用较少的级数提供高的增益, 因而结构较为简单。 但是它的输 出功率往往不大, 效率也不是很高, 常应用于机载雷达及要求轻 便的雷达系统中。
冲重复周期为Tr, 则有
Pav
Pt
Tr
Ptf r
式中的fr=1/Tr是脉冲重复频率。τ/Tr=τfr称作雷达的工作比D。 常
规的脉冲雷达工作比的典型值为D=0.001, 但脉冲多卜勒雷达的
工作比可达10-2数量级, 甚至达10-1数量级。显然, 连续波雷达的
D=1。
第2章 雷达发射机
3.
发射机的总效率是指发射机的输出功率与它的输入总功率 之比。 因为发射机通常在整机中是最耗电和最需要冷却的部 分, 有高的总效率, 不仅可以省电, 而且对于减轻整机的体积重 量也很有意义。对于主振放大式发射机, 要提高总效率, 特别要 注意改善输出级的效率。
第2章 雷达发射机 表2.2 高功率脉冲工作的O型管和分布发射式M型管的性能比较
第2章 雷达发射机 表2.2 高功率脉冲工作的O型管和分布发射式M型管的性能比较
第2章 雷达发射机 表 2.3 微波三、四极管的主要电性能
第二章 雷达发射机PPT优质课件
随机性：发射管噪声、调制脉冲的起伏引起
.
衡
量
时域
信号某项参数的方差，如
信
振幅方差、相位方差等。
号
不
稳 定
频域
雷达信号在应有的信号频
的 指
信号的频谱纯度 谱之外的寄生输出。
标
.
相
对
1
振 幅
Tr
sin f f
f0－
1
f0
f0＋
1
/(dB/Hz)
.
内容提要：
发射机的任务 发射机的主要质量指标 发射机的种类及结构 典型发射机
.
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。
调 制: 提高分辨率 大功率: 提高作用距离 射 频: 便于无线辐射
发射信号本身不具有目标信息，但为雷达获 取目标和环境信息提供载体。发射机一般具 有高频、高压、大功率的特点，它是雷达系 统中最大、最重和最昂. 贵的部分。
脉冲调制 器
脉冲调制 器
定时器 触发脉冲
至天线
放大阵式
射频 信号源
功率 分配器
N:1
固态放大器1 固态放大器2
. 固态放大器N
...
功率 合成器
1:N
至天线
主振放大式发射机的特点 具有很高的频率稳定度 发射相位相参信号，相参发射机 适用于频率捷变雷达 能产生复杂的波形
.
发射机
真空管发射机 固态发射机
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
.
1. 工作频率或波段
雷达原理第二章课件
进一步分析表明：所需电源： 部分放电时， Ea≈Uc3min极近于Uc3max !完全放电时， Ea≈1.6Uc3max部分放电时， ηc → 100%
分析思路： 画充放电等效电路 → 列微分议程 → 按初始条件简化方程，得充放电流、电压表达式→ 画曲线、分析 → 结论。
结论：从所需电源高低及充电效率高低看，均采用部分放电较有利，只有对于更大功率雷达，要Ua 、Iao很大， C3 、G1承受不了，才不得不用完全放电式。
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
a
a
cm
保
L
隔
E
由
后
τ内
c
1
V
G
G1通，经G1对B初级等效负载放电，若负载与X特性阻抗匹配，则B初级获得幅度为Vcmax/2 、宽度为τ 的调制脉冲，经B升压后送到G2。
L ++Ei
2. 工作概述
式中：
图
来
C 3
21
r 0
—
a
c
∵ 是全部放电 UComin=0 ∵ 实际可做到充电电路品质因数 Q0=10~20
振荡器振荡频率↑的因素：
特殊结构的必要性:
限制普通L 、C
5
2) 阳极v 园柱形铜块，四周挖有8~14个对称园 洞，每洞有缝隙，构成振荡腔体。(壁——等效L；缝——等效C) 两侧有盖极.
v 各腔高频场有磁交连，缝口构成直→ 交流能量交换的作用空间。
6
同轴线 λ=3.10cm时用2. 结构特点：1)管、路合一；2)有阴、阳极，形同二极管；但阴极上有腔体，其尺寸决定了分布电感，分布电容值，从而决定固有f s ； 3)加有磁场，电子受正交电、磁场双重控制、故称“磁控管” 。
雷达原理复习提纲大全
雷达原理复习提纲大全发射机自激振荡式发射机（电真空）主振放大式发射机（电真空发射机、全固态发射机）单级振荡式发射机：简单、经济、轻便。
主振放大式发射机：频率稳定性高、发射信号相位相参、波形灵活。
雷达数据的录取方式：半自动录取和全自动录取固态发射机的优点：不需要阴极加热、寿命长；具有很高的可靠性：体积小、重量轻：工作频带宽、效率高：系统设计和运用灵活：维护方便，成本较低。
雷达原理知识点汇总第一章绪论1、雷达概念(Radar)：radar的音译，“Radio Detection and Ranging ”的缩写。
原意是“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
2、雷达工作原理：发射机在定时器控制下，产生高频大功率的脉冲串，通过收发开关到达定向天线，以电磁波形式向外辐射。
在天线控制设备的控制下，天线波束按照指定方向在空间扫描，当电磁波照射到目标上，二次散射电磁波的一部分到达雷达天线，经收发开关至接收机，进行放大、混频和检波处理后，送到雷达终端设备，能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
3、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。
随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
4、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。
方位角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。
俯仰角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。
5、雷达工作方式连续波和脉冲波6、雷达测距原理R=(C∆t)/2式中，R为目标到雷达的单程距离，∆t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)7、影响雷达性能指标脉冲宽度（窄），天线尺寸（大），波束（窄），方向性。
第4讲雷达技术与系统-雷达发射机
2.1.3 雷达发射机基本形式
（4）能产生复杂波形
复杂波形发射机
波形 产生器
主振放大 式发射机
平均功率的重要性，首先在于它是决定雷达潜在探测距离的一个关键 因素。在给定的时间内，雷达发射的总能量等于平均功率乘以时间长度。 因此，为了得到最大探测距离，可以用三种方法之一增大平均功率：增大 脉冲宽度、增大峰值功率、增大脉冲重复频率。
2.1.2 雷达发射机的主要质量指标
4.
发射机的总效率是指发射机的输出功率与它的输入总功率之比。 因为发 射机通常在整机中是最耗电和最需要冷却的部分, 有高的总效率, 不仅可以省电, 而且对于减轻整机的体积重量也很有意义。对于主振放大式发射机, 要提高总 效率, 特别要注意改善输出级的效率。
2.1.3 雷达发射机基本形式
（2）发射相位相参信号
在要求发射相位相参信号的雷达系统(例如脉冲多普勒雷达等)中, 必须采用 主振放大式发射机。所谓相位相参性，是指两个信号的相位之间存在着确定的 关系。 对于单级振荡式发射机, 由于脉冲调制器直接控制振荡器的工作, 每个射 频脉冲的起始射频相位是由振荡器的噪声决定的, 因而相继脉冲的射频相位是随 机的, 或者说, 这种受脉冲调制的振荡器输出的射频信号相位是不相参的。 所以, 有时把单级振荡式发射机称为非相参发射机。
2.1.4 固态雷达发射机
1.固态发射机特点 与微波电子管发射机相比, 固态发射机具有如下优点: (1)不需要阴极加热、 寿命长。 (2) 具有很高的可靠性。 (3) 体积小、重量轻。 (4) 工作频带宽、效率高。 (5) 系统设计和运用灵活。 (6) 维护方便, 成本较低。
雷达原理复习总结
第一章 绪论（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)，雷达的任务是什么，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雷达概念：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：雷达检测，目标定位，目标跟踪，目标成像，目标识别。
从雷达回波中可以提取目标的有用信息,获取方式： 目标信息 雷达提取 空间位置 距离 R=Ct/2 回波延时 方位 天线扫描 仰角速度 多普勒频移尺寸和形状 回波延时、多普勒频移2、目标距离的测量测量原理、距离测量分辨率、最大不模糊距离测量原理:通过接收信号的时间延迟进行测距 R=Ct/2 (t:滞后时间) 距离测量分辨率最大不模糊距离3、目标角度的测量角度分辨率角度分辨率：位于同一距离上的两个目标在方位角平面或仰角平面上可被区分的最小角度4、雷达的基本组成哪几个主要部分，各部分的功能是什么同步设备(Synchronizer)：雷达整机工作的频率和时间标准。
发射机(Transmitter)：产生大功率射频脉冲。
收发转换开关(Duplexer): 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(Antenna)：将发射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。
接收机(Receiver)：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(Scope)：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 雷达发射机1、雷达发射机的任务雷达发射机的任务：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、雷达发射机的分类雷达发射机的分类：1、按调制方式： ①连续波发射机 ②脉冲发射机2、按工作波段：①短波②米波③分米波④厘米波⑤毫米波3、按产生信号方式 ：①单级振荡式 ②主振放大式4、按功率放大使用器件： ①真空管发射机 ②固态发射机4、单级振荡式和主振放大式发射机组成， 以及各自的优缺点。
雷达原理第2章雷达发射机要点
雷达原理第2章雷达发射机要点雷达发射机是雷达系统中至关重要的部分，它负责产生并发射出的脉冲信号。
以下是雷达发射机的一些关键要点：1.脉冲功率：雷达发射机必须能够提供足够的脉冲功率，以便信号在传播途中具有足够的能量来与目标发生相互作用。
脉冲功率往往决定了雷达的探测距离和分辨率。
2.脉冲宽度：脉冲宽度是雷达发射的信号持续时间。
宽脉冲可以提供更强的信号能量，从而增加了信号的传播距离，但牺牲了分辨能力。
窄脉冲可以提供更好的距离分辨率，但脉冲功率较低。
选择合适的脉冲宽度是一种平衡探测距离和分辨率的关键。
3.脉冲重复频率：雷达发射机必须能够以足够高的频率产生连续的脉冲信号。
脉冲重复频率决定了雷达的最大测距能力。
较高的脉冲重复频率可以提供更快的数据更新速度，但可能会增加雷达系统的复杂性和功耗。
4.调制方式：雷达发射机可以采用不同的调制方式来改变脉冲信号的特性。
其中常见的调制方式包括连续波、脉冲调制和相位调制。
不同的调制方式可以适应不同的应用需求和环境条件。
5.频率选择：雷达发射机需要选择适当的发射频率。
选择合适的频率可以提高雷达的分辨率和穿透能力。
不同的频率带有不同的反射和传播特性，因此需要在设计中考虑到实际应用需求和环境条件。
6.稳定性和可靠性：雷达发射机必须能够保持稳定的功率输出和频率特性，以确保雷达系统的性能和精度。
为了实现稳定性和可靠性，通常会采用一些稳定的时钟源和调节电路来对发射信号进行控制和校正。
7.功耗和体积：雷达发射机通常需要在较小的尺寸和功耗限制下工作。
因此，设计时需要考虑到功率放大器和其他电路的效率，以及尽可能减小电路的体积和重量。
总结起来，雷达发射机在雷达系统中起着至关重要的作用，它决定了雷达的探测距离、分辨能力和性能稳定性。
在设计中需要平衡脉冲功率、宽度和重复频率，选择合适的调制方式和频率，并考虑到稳定性、可靠性、功耗和体积等因素。
只有综合考虑这些要点，才能设计出性能优越的雷达发射机。
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Digital Modulation
1:雷达发射机的任务和基本组成
• 模拟调制：被调制信号为模拟信号. • 分为: 幅度调制(AM)，频率调制(FM)和相位调
制(PM) • 数字调制：被调制信号为数字信号。 • 分为：振幅键控(ASK)，频移键控(FSK)，相移
键控(QSK)，开关键控调制(OOK)以及ASK与 PSK的组合调制如(DPSK，QPSK，8PSK等)
2:雷达发射机的主要质量指标
一、工作频率或频段 二、输出功率 三、总效率 四、信号形式 五、信号的稳定度或频谱纯度
X (W ) 1(W )
例如：1W等于30dBm，等于0dBW。
1:雷达发射机的任务和基本组成
• 相对功率的dB表示 射频信号的相对功率常用dB和dBc两种形式表示， 其区别在于：dB是任意两个功率的比值的对数表示 形式，而dBc是某一频点输出功率和载频输出功率 的比值的对数表示形式。
1:雷达发射机的任务和基本组成
1:雷达发射机的任务和基本组成
•单级振荡式发射机 单级振荡式：大功率电磁振荡产生与调制同时完成（一 个器件）
1:雷达发射机的任务和基本组成
①定时器提供以 Tr为间隔的脉冲触发信号。
②脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ 的大功率视频脉冲信号。 ③大功率射频振荡器：产生大功率射频信号。
特点：简单，廉价，高效，难以产生复杂调制，频率
第二章 雷达发射机
提纲
1.雷达发射机的任务和基本组成 2.雷达发射机的主要质量指标 3.单级振荡式和主振放大式发射机 4.固态发射机 5.脉冲调制器：提供合适的视频调制脉冲
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 二、发射机的分类与组
1:雷达发射机的任务和基本组成
一、发射机的任务 产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信
天线传播相关单位简介 _补充3
• 天线增益 天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对 于无方向天线的功率能量密度之比，dBd是指相对 于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子 的增益为2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi。
1:雷达发射机的任务和基本组成
信号调制_补充4
1:雷达发射机的任务和基本组成
功率单位简介_补充2
• 绝对功率的dB表示 射频信号的绝对功率常用dBm、dBW表示，它与 mW、W的换算关系如下： 例如：信号功率为x W，利用dBm表示时其大小为：
p(dBm)
பைடு நூலகம்
10 lg
X1000(mW 1(mW )
)
p(dBW)
10
lg
• 什么叫调制? 调制是将需要传输的信息编码和处理，使其适合传输 的过程。一般的调制过程是指将基带信号搬移到更高 的频带内。
• 为什么需要调制? （1）基带信号一般不适合直接传输，需要将其移至 适合在传输媒介传输和频带范围内。 （2）提高频率利用效率。 （3）利用较高的频带传输信号可有效降低接收和发 送天线的尺寸。
号。 对于常见的脉冲雷达，要求发射机产生具有
一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射 频脉冲列。
1:雷达发射机的任务和基本组成
射频信号_补充1
射频（Radio Frequency，RF）：是指该频率的载波功率 能通过天线发射出去，以交变的电磁场形式在自由空间 以光速传播，碰到不同介质时传播速率发生变化，也会 发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等，引起各种损耗。 噪声系数：一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比 值，实际使用中化为分贝来计算。单位用dB。 耦合度：耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。 隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功 率之比，单位dB。
1:雷达发射机的任务和基本组成
天线增益（dB）：指天线将发射功率往某一指定方向集 中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与 理想各向同性天线均匀辐射场场强E0相比，以功率密度 增加的倍数定义为增益。Ga=E2/ E02 天线方向图：是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范 围。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时 两点所张的夹角。 E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图； H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。 一般是方向图越宽，增益越低；方向图越窄，增益越高。
1:雷达发射机的任务和基本组成
• 模拟调制:
• AM
• FM
• PM PM其实也是频率调制，只是调制时对频率 的控制精度更高,调制电路也较为复杂。
1:雷达发射机的任务和基本组成
• 数字调制: • ASK • FSK • PSK • OOK
1:雷达发射机的任务和基本组成 二、发射机的分类与组成
•单级振荡式发射机 •主振放大式发射机
1:雷达发射机的任务和基本组成
Baseband Signal (Information: Data, Voice, Video)
Analog Information
Digital Information
CW Carrier
AM
FM
PM
Analog Modulation
ASK
FSK
PSK
Combination (QAM,CAP,…)
稳定性差，104－ 105 。
1:雷达发射机的任务和基本组成
•主振放大式发射机
主振放大式（主控振荡器加上射频放大链）：先产生小功率的CW （Continuous Wave）振荡，再分多级进行调制和放大。
固体微波源产生
如下五种频率：
1、射频发射信号
频率 f RF ；
2、本振信号频率 f L1 fL2 ；
3、中频相干振荡
频率 f COHO ；
4、定时触发脉冲
频率 f r ；
5、时钟频率fCLK ；
主控振荡器 固体 微波源
脉冲 调制器
射频放大链
中间射频 功率放大器
输出射频 功率放大器
脉冲 调制器
脉冲 调制器
定时器
电源
至天线
触发脉冲
1:雷达发射机的任务和基本组成
①定时器：给三个脉冲调制器提供不同时间，不同宽度 的触发脉冲信号。 ②固体微波源：是高稳定度的CW 振荡器，在脉冲调制 下形成输出脉冲。 ③中间放大器：在微波源脉冲到达后很短时间处于放大 状态，在微波脉冲结束后退出放大状态，受脉冲控制。 ④输出功率放大器：产生大功率的脉冲射频信号。 特点：调制准确，能够适应多种复杂调制，系统复杂， 昂贵，效率低。