雷达原理及系统复习
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2.动态范围：表示接收机能够正常工作所允许的输入 信号强度的变化范围。 过载时的Si /Si min，80~120 dB
• 接收机的噪声系数
接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比 的比值。其公式为：
规定输入噪声以天线等效电阻 RA在室温T 0 = 290 K
时产生的热噪声为标准
雷达显示器的主要类型
• 恒虚警
虚警概率一定时，发现概率Pd才随信噪比的增加 而增加，因此检测系统要求虚警保持一个恒定的 值；但随着噪声电压的变化，其包络振幅的概率 密度可能会发生变化，导致一定门限值的虚警概 率Pfa发生变化，从而使得在给定信噪比下得不到 所需的发现概率。所以，噪声电平变化时，系统 门限电平应相应变化以获得恒虚警。
r
• 收发不同天线时
r Ar：雷达天线接收面积
• 收发同天线时
当接收功率为接收机最小检测功率S imin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、 Simin、噪声 和其他干扰的影响，具有不确定性，服从统计学规律。
最小可检测信噪比
Simin
• 大气折射和雷达直视距离
改变雷达的测量距离，产生测距误差；引起仰角测量误差
原因：
大气成分随时间、地点而改变，且不同高度的空 气的密度也不相同，大气密度随高度变化的结果 使折射系数对高度增加而减小。因此电磁波在正 常大气下的传播折射常使电波射线向下弯曲。
• 雷达直视距离的计算
与大气折射系数n 随高度的变化率有 关。P159
β
α
方位角α，目标斜距R在水平面上
的投影OB与某以起始方向（参考 方向）在水平面上的夹角
• 雷达的基本工作原理
单基地脉冲雷达
发射机 电信号 收发开关
接收机
收发开关 天线
天线 电磁波 大气 大气 回波 目标反射
测距
利用发射信号回波时延求得
tr
tr
2R c
C ：光速，
R ctr 2
例：一单基地脉冲雷达目标回波时延为1μs，求 目标离雷达的距离。
雷达发射机的任务和基本组成
• 任务 产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信号
• 组成
单级振荡式 大功率电磁振荡产生与调制在一个器件中同时完成 主振放大式 先产生小功率的CW 振荡，再分多级调制和放大
雷达发射机的性能指标
• 输出功率
输出信号功率
平均功率 峰值功率
单位时间内发出的功率能量Pav ，脉冲重复周 期内的输出平均功率。
习题
• 某雷达波长 可检测信号 效反射面积
，最小 ，已知探测目标的有 ；
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？
由于M个等幅相参中频脉冲可以提高输出信噪比M 倍，则达到原来要求的作用距离只需原来发射功率 的1/M。
解：由公式 R c tr 代入参数可得 R150m 2
常见时延与距离：
1μs－－0.15km， 6.67μs－－1km， 12.3μs－－1.852km（1海里）， 10μs－－1.5km， 100μs－－15km， 1ms－－150km，
测距精度与发射信号（时宽）带宽（或处理后脉冲宽度）有关， 脉冲越窄、性能越好
目标距离的测量
tr
2R c
R ctr 2
常用方法：脉冲法、频率法、相位法
• 测距范围：最小可测距离、最大单值测距范围
最小可测距离 雷达可测量的最近目标的距离
最大单值测距范围 由脉冲重复周期Tr确定
通常选择：
特殊场合，雷达重复频率不能满足单值测距要求，此时 出现测距模糊
• 解距离模糊的方法：多重复频率法、舍脉冲法
积累对作用距离的改善
• 积累的作用：增加信号功率，提高检测性能 • 积累的方法：相干积累，非相干积累
相干积累
在检波前完成，亦称检波前积累或中频 积M累个脉，冲相的干中频积理累想要积累求可信使号信噪间比有提严高为格原的来相的M倍 位关系，即信号是相干的。
非相干积累
M个脉冲的视频理想积累对信噪比的改善为原来的 M～M倍之间
• 测角方法：最大信号法，等信号法。
天线的波束形状及扫描方式
雷达波束通常以一定的方式依次照射给定空域，以进 行目标探测和目标坐标测量。
• 波束形状：针状波束、扇形波束
• 扫描方式：机械扫描、电子扫描
• 相位扫描法：在阵列天线元采用控制移相器相
移量的方法改变激励相位，从而实现电扫描。
目标高度测量
• 方法：由目标斜距和仰角得到，并考虑大气折射
• 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：测天角线对范于围不、同方测向角到速达的度电、磁测波具 角精度或准确度、角有分不同辨的力振。幅和相位的响应
• 测角的方法：相位法，振幅法。
利用相位响应进行测角
• 例Bn：＝已1.6知M雷Hz达，参G数＝P4t4＝dB1M，WS0，/Nλ0=＝0d5.B6，cm， Fn＝10dB，L＝4dB，目标的雷达截面积 σ＝1m，求雷达作用距离。
解： Pt＝60dB，λ＝-12.5dB， Bn＝62dB， σ＝0dB，与题中参数代入
得：R＝54.5dB≈282km
从地面或水面的反射影响来看：水平极化的米波雷达， 由于地面反射，波瓣分裂；地面反射对厘米波影响较小， 故中等作用距离的引导雷达均采用厘米波段。
从杂波干扰的影响来看：在目标（飞机）与云、雨相混 的情况下，由于飞机的尺寸远大于水滴的尺寸，依目标 的反射特性，采用大的λ可以提高输入信杂比。当目标 （飞机）以地物为背景时，由于飞机的尺寸远小于地物 的尺寸，依目标的反射特性，采用小的λ较好。
fd ：多普勒频移（Hz） vr ：雷达与目标之间的径向速度（m/s） λ：载波波长（m）
当目标向着雷达运动时， 0 > vr ，回波载频提高； 反之0 < vr ，回波载频降低。
径向速度也可用距离的变化率来求得
利用足够高的分辨力获得 目标的尺寸和形状
距离分辨力： Rc c
2 2B
角分辨力：
120
顺序波瓣测角法
圆锥扫描自动测角系统
目标方向
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。
波束中心 ωs
波束截面
y 仰角
A
等信号轴
φ0 x 方位
波束中心 运动轨迹
A目标回波信号强弱变化规律
2π/ωs
φ0/ωs
思考
习题
• 一雷达系统采用三天线法测角，已知：
习题
• 假定要设计一部低空目标探测雷达，将雷 达安装在海拔1000 米的山顶上，目标飞行 高度100 米，则该雷达的作用距离选取多 少为宜？
用信号能量表示的雷达方程
当信号为简单脉冲，且检波器输入端信噪比用检测因子表示 时，雷达方程可表示为：
由于检测因子 可得能量形式的雷达方程： 计入中频滤波器失配影响后：
超外差技术
无线电波 选频滤波
fRF
fIF
混频器
滤波
解调
解调输出 滤波
fL 本振
如图所示，当接收的电波频率fRF变化时，本振频率fL和选频滤 波器的中心频率f0= fRF能够同步改变，从而使输出的fIF固定不 变，这种技术称为外差技术，当fIF低于fRF而高于信号带宽B时
就称为超外差技术。超外差技术具有灵敏度高、选择性好、
i
匹配接收机
D0 检波器
KT0BnFn
• 信噪比表示的雷达方程
检波后积累
由
可得，
则
灵敏度
识别系数M
min
作用距离
检测装置 检测门限
• 检测准则
门限检测采用奈曼-皮尔逊准则。该准则要求在给定的 信噪比条件下，在满足一定的虚警概率时的发现概率 最大，或者漏警概率最小。
降低门限的缺点：只要有噪声存在，其尖峰超过门限 电平的概率增加，虚警相应增加。
测角
利用天线方向性实现
目标角位置：方位角α 仰角β
α
接收回波最强时的天线波束指向
天线尺寸增加，波束变窄，测角精度和角分辨力提高 角位置还可以利用两个分离接收天线收到信号的相位差来决定
2π弧度＝360°＝6000密位，1密位＝0.06 °
测速
利用回波多普勒频移测相对速度
v
vr
fd
2vr
vr vcos
双天线测角精度低于三天线
多卜勒信息的提取
ƒd与ƒ0相比很小 ƒd / ƒ0 = 2v / C 提取 ƒd 要用差拍方法。
即： ƒr 、ƒd 的差值 1、连续波多卜勒雷达
连续波 发射机 ƒ0
产生频率为f0的 等幅高频振荡
混频后的信号经放大，在相位检 波器输出端取出差拍电压
R ctr 2
fd
2vr
vr vcos
雷达的工作频率
f =c /λ
只要是通过辐射电磁能量，利用从目标反射回来的回波 对目标探测和定位，都属于雷达系统的工作范畴。
常用雷达工作频率范围：220MHz～35GHz 天波超视距雷达（OTHR）：4MHz～5MHz 地波超视距雷达：2MHz 毫米波雷达：94GHz 雷达频段划分和对应频率－－ 书P7，表1.1
k
D
τ：脉冲宽度 B：信号带宽 β0：天线半功率宽度 λ：信号波长 D：天线孔径
习题
• 已知脉冲雷达中心频率f0＝3000MHz，回波 信号相对发射信号的延迟时间为1000μs， 回波信号的频率为3000.01MHz，目标运动 方向与目标所在方向的夹角60°，求目标 距离、径向速度与线速度。
v
vr
脉冲发出时间点的功率Pt，脉冲期间射频振荡 的平均功率。
工作比，占空比
输出和输入的功率比
• 总效率
输入发射机的总平均功率
习题
• 某雷达发射机峰值功率为800kW，矩形脉 冲宽度为3μs，脉冲重复频率为1000Hz，求 该发射机的平均功率和工作比。
雷达接收机
作用：通过适当的滤波将天线上接收到的微弱高频信号从噪 声和干扰中选择出来，并经放大和检波后，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。
《雷达原理与系统》 课程复习
• 什么是雷达（radar）？
Radio Detection and Ranging 无线电探测与测距 测量目标的距离、方位和仰角 测量目标的速度 提供目标的其他信息，如：形态、表面信息等
• 雷达坐标系
球（极）坐标系
斜距R，雷达到目标的直线距离
仰角β，目标斜距R与
其在水平面上的投影 OB在铅垂面上的夹角
利用振幅响应进行测角
• 相位法测角原理
利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角
实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差 频后在中频上比相。
• 测角误差与多值性问题
测角误差
当 ，此时 ， 可能超出2π， 解决方法 三天线测角
实际读数
振幅法测角
• 测角原理：利用天线收到的回波信号幅度 来做角度测量。幅度变化规律取决于天线 方向图以及天线的扫描方式。
• 距离显示器。A显，J显 • 平面显示器。PPI显示器 • 高度显示器。E显
基本雷达方程推导
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：
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
雷达收到功率：
工作稳定、中频部分可标准化等优点。
• 接收机主要质量指标
1.灵敏度：Simin ，用最小可检测信号功率Simin 表示， 检 率测Pd灵时敏的度输，入给端定的虚信警号概功率率：Pfa ，达到指定检测概
通常所需接收机 gain = 120 ~ 160 dB ， Simin＝-120～-140dbw 主要由中频完成。
• 调频连续波测距原理
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）。调如频带图宽：
f（t） 调频周期
BBaidu Nhomakorabea
f0
tR
T
fb（t）
tR
t
差拍频率 t
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。
频率选择因素：体积、分辨力、用途、功能
• 工作波长的选择
从接收机灵敏度来看，须考虑所选λ下接收机内部噪声和大
气噪声大小以及电磁波在大气中的衰减， λ应长一些。
从提高距离分辨率、角分辨率、天线增益的角度来看，希 望λ要短一些。
从目标检测来看，目标的散射特性与λ有关：当目标尺寸 >>λ时，目标对电磁波以散射为主，以绕射为辅，RCS大； 当目标尺寸<< λ时，目标对电磁波以绕射为主，以散射 为辅，RCS小；对隐身目标，波长在两个极端即米波或毫 米波为好。
• 接收机的噪声系数
接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比 的比值。其公式为：
规定输入噪声以天线等效电阻 RA在室温T 0 = 290 K
时产生的热噪声为标准
雷达显示器的主要类型
• 恒虚警
虚警概率一定时，发现概率Pd才随信噪比的增加 而增加，因此检测系统要求虚警保持一个恒定的 值；但随着噪声电压的变化，其包络振幅的概率 密度可能会发生变化，导致一定门限值的虚警概 率Pfa发生变化，从而使得在给定信噪比下得不到 所需的发现概率。所以，噪声电平变化时，系统 门限电平应相应变化以获得恒虚警。
r
• 收发不同天线时
r Ar：雷达天线接收面积
• 收发同天线时
当接收功率为接收机最小检测功率S imin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、 Simin、噪声 和其他干扰的影响，具有不确定性，服从统计学规律。
最小可检测信噪比
Simin
• 大气折射和雷达直视距离
改变雷达的测量距离，产生测距误差；引起仰角测量误差
原因：
大气成分随时间、地点而改变，且不同高度的空 气的密度也不相同，大气密度随高度变化的结果 使折射系数对高度增加而减小。因此电磁波在正 常大气下的传播折射常使电波射线向下弯曲。
• 雷达直视距离的计算
与大气折射系数n 随高度的变化率有 关。P159
β
α
方位角α，目标斜距R在水平面上
的投影OB与某以起始方向（参考 方向）在水平面上的夹角
• 雷达的基本工作原理
单基地脉冲雷达
发射机 电信号 收发开关
接收机
收发开关 天线
天线 电磁波 大气 大气 回波 目标反射
测距
利用发射信号回波时延求得
tr
tr
2R c
C ：光速，
R ctr 2
例：一单基地脉冲雷达目标回波时延为1μs，求 目标离雷达的距离。
雷达发射机的任务和基本组成
• 任务 产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信号
• 组成
单级振荡式 大功率电磁振荡产生与调制在一个器件中同时完成 主振放大式 先产生小功率的CW 振荡，再分多级调制和放大
雷达发射机的性能指标
• 输出功率
输出信号功率
平均功率 峰值功率
单位时间内发出的功率能量Pav ，脉冲重复周 期内的输出平均功率。
习题
• 某雷达波长 可检测信号 效反射面积
，最小 ，已知探测目标的有 ；
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？
由于M个等幅相参中频脉冲可以提高输出信噪比M 倍，则达到原来要求的作用距离只需原来发射功率 的1/M。
解：由公式 R c tr 代入参数可得 R150m 2
常见时延与距离：
1μs－－0.15km， 6.67μs－－1km， 12.3μs－－1.852km（1海里）， 10μs－－1.5km， 100μs－－15km， 1ms－－150km，
测距精度与发射信号（时宽）带宽（或处理后脉冲宽度）有关， 脉冲越窄、性能越好
目标距离的测量
tr
2R c
R ctr 2
常用方法：脉冲法、频率法、相位法
• 测距范围：最小可测距离、最大单值测距范围
最小可测距离 雷达可测量的最近目标的距离
最大单值测距范围 由脉冲重复周期Tr确定
通常选择：
特殊场合，雷达重复频率不能满足单值测距要求，此时 出现测距模糊
• 解距离模糊的方法：多重复频率法、舍脉冲法
积累对作用距离的改善
• 积累的作用：增加信号功率，提高检测性能 • 积累的方法：相干积累，非相干积累
相干积累
在检波前完成，亦称检波前积累或中频 积M累个脉，冲相的干中频积理累想要积累求可信使号信噪间比有提严高为格原的来相的M倍 位关系，即信号是相干的。
非相干积累
M个脉冲的视频理想积累对信噪比的改善为原来的 M～M倍之间
• 测角方法：最大信号法，等信号法。
天线的波束形状及扫描方式
雷达波束通常以一定的方式依次照射给定空域，以进 行目标探测和目标坐标测量。
• 波束形状：针状波束、扇形波束
• 扫描方式：机械扫描、电子扫描
• 相位扫描法：在阵列天线元采用控制移相器相
移量的方法改变激励相位，从而实现电扫描。
目标高度测量
• 方法：由目标斜距和仰角得到，并考虑大气折射
• 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：测天角线对范于围不、同方测向角到速达的度电、磁测波具 角精度或准确度、角有分不同辨的力振。幅和相位的响应
• 测角的方法：相位法，振幅法。
利用相位响应进行测角
• 例Bn：＝已1.6知M雷Hz达，参G数＝P4t4＝dB1M，WS0，/Nλ0=＝0d5.B6，cm， Fn＝10dB，L＝4dB，目标的雷达截面积 σ＝1m，求雷达作用距离。
解： Pt＝60dB，λ＝-12.5dB， Bn＝62dB， σ＝0dB，与题中参数代入
得：R＝54.5dB≈282km
从地面或水面的反射影响来看：水平极化的米波雷达， 由于地面反射，波瓣分裂；地面反射对厘米波影响较小， 故中等作用距离的引导雷达均采用厘米波段。
从杂波干扰的影响来看：在目标（飞机）与云、雨相混 的情况下，由于飞机的尺寸远大于水滴的尺寸，依目标 的反射特性，采用大的λ可以提高输入信杂比。当目标 （飞机）以地物为背景时，由于飞机的尺寸远小于地物 的尺寸，依目标的反射特性，采用小的λ较好。
fd ：多普勒频移（Hz） vr ：雷达与目标之间的径向速度（m/s） λ：载波波长（m）
当目标向着雷达运动时， 0 > vr ，回波载频提高； 反之0 < vr ，回波载频降低。
径向速度也可用距离的变化率来求得
利用足够高的分辨力获得 目标的尺寸和形状
距离分辨力： Rc c
2 2B
角分辨力：
120
顺序波瓣测角法
圆锥扫描自动测角系统
目标方向
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。
波束中心 ωs
波束截面
y 仰角
A
等信号轴
φ0 x 方位
波束中心 运动轨迹
A目标回波信号强弱变化规律
2π/ωs
φ0/ωs
思考
习题
• 一雷达系统采用三天线法测角，已知：
习题
• 假定要设计一部低空目标探测雷达，将雷 达安装在海拔1000 米的山顶上，目标飞行 高度100 米，则该雷达的作用距离选取多 少为宜？
用信号能量表示的雷达方程
当信号为简单脉冲，且检波器输入端信噪比用检测因子表示 时，雷达方程可表示为：
由于检测因子 可得能量形式的雷达方程： 计入中频滤波器失配影响后：
超外差技术
无线电波 选频滤波
fRF
fIF
混频器
滤波
解调
解调输出 滤波
fL 本振
如图所示，当接收的电波频率fRF变化时，本振频率fL和选频滤 波器的中心频率f0= fRF能够同步改变，从而使输出的fIF固定不 变，这种技术称为外差技术，当fIF低于fRF而高于信号带宽B时
就称为超外差技术。超外差技术具有灵敏度高、选择性好、
i
匹配接收机
D0 检波器
KT0BnFn
• 信噪比表示的雷达方程
检波后积累
由
可得，
则
灵敏度
识别系数M
min
作用距离
检测装置 检测门限
• 检测准则
门限检测采用奈曼-皮尔逊准则。该准则要求在给定的 信噪比条件下，在满足一定的虚警概率时的发现概率 最大，或者漏警概率最小。
降低门限的缺点：只要有噪声存在，其尖峰超过门限 电平的概率增加，虚警相应增加。
测角
利用天线方向性实现
目标角位置：方位角α 仰角β
α
接收回波最强时的天线波束指向
天线尺寸增加，波束变窄，测角精度和角分辨力提高 角位置还可以利用两个分离接收天线收到信号的相位差来决定
2π弧度＝360°＝6000密位，1密位＝0.06 °
测速
利用回波多普勒频移测相对速度
v
vr
fd
2vr
vr vcos
双天线测角精度低于三天线
多卜勒信息的提取
ƒd与ƒ0相比很小 ƒd / ƒ0 = 2v / C 提取 ƒd 要用差拍方法。
即： ƒr 、ƒd 的差值 1、连续波多卜勒雷达
连续波 发射机 ƒ0
产生频率为f0的 等幅高频振荡
混频后的信号经放大，在相位检 波器输出端取出差拍电压
R ctr 2
fd
2vr
vr vcos
雷达的工作频率
f =c /λ
只要是通过辐射电磁能量，利用从目标反射回来的回波 对目标探测和定位，都属于雷达系统的工作范畴。
常用雷达工作频率范围：220MHz～35GHz 天波超视距雷达（OTHR）：4MHz～5MHz 地波超视距雷达：2MHz 毫米波雷达：94GHz 雷达频段划分和对应频率－－ 书P7，表1.1
k
D
τ：脉冲宽度 B：信号带宽 β0：天线半功率宽度 λ：信号波长 D：天线孔径
习题
• 已知脉冲雷达中心频率f0＝3000MHz，回波 信号相对发射信号的延迟时间为1000μs， 回波信号的频率为3000.01MHz，目标运动 方向与目标所在方向的夹角60°，求目标 距离、径向速度与线速度。
v
vr
脉冲发出时间点的功率Pt，脉冲期间射频振荡 的平均功率。
工作比，占空比
输出和输入的功率比
• 总效率
输入发射机的总平均功率
习题
• 某雷达发射机峰值功率为800kW，矩形脉 冲宽度为3μs，脉冲重复频率为1000Hz，求 该发射机的平均功率和工作比。
雷达接收机
作用：通过适当的滤波将天线上接收到的微弱高频信号从噪 声和干扰中选择出来，并经放大和检波后，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。
《雷达原理与系统》 课程复习
• 什么是雷达（radar）？
Radio Detection and Ranging 无线电探测与测距 测量目标的距离、方位和仰角 测量目标的速度 提供目标的其他信息，如：形态、表面信息等
• 雷达坐标系
球（极）坐标系
斜距R，雷达到目标的直线距离
仰角β，目标斜距R与
其在水平面上的投影 OB在铅垂面上的夹角
利用振幅响应进行测角
• 相位法测角原理
利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角
实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差 频后在中频上比相。
• 测角误差与多值性问题
测角误差
当 ，此时 ， 可能超出2π， 解决方法 三天线测角
实际读数
振幅法测角
• 测角原理：利用天线收到的回波信号幅度 来做角度测量。幅度变化规律取决于天线 方向图以及天线的扫描方式。
• 距离显示器。A显，J显 • 平面显示器。PPI显示器 • 高度显示器。E显
基本雷达方程推导
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：
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
雷达收到功率：
工作稳定、中频部分可标准化等优点。
• 接收机主要质量指标
1.灵敏度：Simin ，用最小可检测信号功率Simin 表示， 检 率测Pd灵时敏的度输，入给端定的虚信警号概功率率：Pfa ，达到指定检测概
通常所需接收机 gain = 120 ~ 160 dB ， Simin＝-120～-140dbw 主要由中频完成。
• 调频连续波测距原理
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）。调如频带图宽：
f（t） 调频周期
BBaidu Nhomakorabea
f0
tR
T
fb（t）
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差拍频率 t
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。
频率选择因素：体积、分辨力、用途、功能
• 工作波长的选择
从接收机灵敏度来看，须考虑所选λ下接收机内部噪声和大
气噪声大小以及电磁波在大气中的衰减， λ应长一些。
从提高距离分辨率、角分辨率、天线增益的角度来看，希 望λ要短一些。
从目标检测来看，目标的散射特性与λ有关：当目标尺寸 >>λ时，目标对电磁波以散射为主，以绕射为辅，RCS大； 当目标尺寸<< λ时，目标对电磁波以绕射为主，以散射 为辅，RCS小；对隐身目标，波长在两个极端即米波或毫 米波为好。