航海雷达_简重点讲义资料

1试述雷达测距、测方位原理

利用电磁波特性：

直线传播（微波波段）

匀速传播（同一媒质中）

反射特性（在任何两种媒质的边界面）

测距：通过无线电信号往返时间的精确测量，并在雷达显示器内设置一个计时系统实现测距。

公式：s=（c*Δt ）/2

物理量：s 物标离天线的距离；c 电磁波在空间的传播速度，c=300m/us ；Δt 无线电波往返于雷达天线与物标之间的时间

示意图：

测方位：在天线缓慢旋转时测量反射信号的最大幅度，即当在某个方向收到物标回波时，只需记下此时的天线方向就可知道物标的方向了。

示意图：

2.试画出船用雷达基本组成框图，并说明各部分的作用

框图：

天线显示器

触发电路

接收机

方位同步系

统产生的方

位信号

收发开关

发射机

雷达

电源船电

1）触发电路：每隔一段时产生一个尖脉冲，同时送到发射机、接收机、显示器三部分，使它们同步工作。(触发电路决定工作开始的时间)

2）发射机：触发脉冲到来后，立刻产生一个大功率，微波波段，具有一定宽度的脉冲包络射频（雷达工作频率,微波波段）的信号。

3）发收开关：发射时；将发射机与天线接通，并将天线与接收机断开。接收时；将发射机与天线断开，并将天线与接收机接通。

4）天线：把发射机送来的微波能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时只接收从该方向反射的回波。

5）接收机：将天线送来的回波信号，进行混频、放大、检波处理。得到表示目标大小的视频信号。

6）显示器：在屏上扫描出一条径向亮线，用径向亮线上的加亮点或线段，来显示目标的距离，该扫描亮线随天线同步转动，扫描亮线与0°刻度线用来显示目标的方位。

7）雷达电源设备：把各种船电变换成雷达所需的具有一定频率、功率和电压的专用电源。

3.发射机由哪些部分组成？各部分作用是什么？

⑴触发脉冲产生器：相当于时钟电路，使雷达各部分同步工作。

⑵调制器及预调制器：触发脉冲一到，预调制器输出具有一定宽度、一定幅度的正极性矩形控制脉冲去控制调制器，使调制器产生具有一定宽度、一定幅度的负极性高压矩形脉冲加到磁控管的阴极。

⑶磁控管振荡器：在调制脉冲的作用下产生超高频振荡，经波导送至天线向外辐射。

⑷发射机电源：高压电源部件保证磁控管再加高压前有3~5min的预热时间，保护磁控管阴极性能；低压电源部件为接收机提供除特高压外的所有交、直流电源。

4.磁控管正常工作的外部条件是什么？如何检查磁控管的好坏？

⑴工作条件①灯丝加6.3V交流电压，加热阴极到一定温度使其发射电子；

②阴极与阳极之间加高压。工作时阴极接地，阳极上加负极性1万余伏的高压——调制脉冲；

③输出负载阻抗匹配，保证功率和频率稳定。

⑵检查方法①未通电：万用表测灯丝电阻几Ω，再用兆欧表测阳极—阴极间绝缘电阻大于200ΜΩ；②通电：ⅰ检查磁控管电流值为规定值，磁控管工作正常。否则为不正常。ⅱ氖灯放在距收发机波导口10~15（cm）处，若氖灯发亮，说明正常。不发亮，管不工作。

5.画出接收机框图并说明各部分作用。

⑴变频器：把超高频回波信号变成频率较低的中频回波信号；

⑵中频放大器：把微弱的中频回波信号不失真的放大十几万倍，然后送去检波；

⑶检波器：把经过放大了的中频回波信号进行检波；

⑷前置视频放大器：初步放大检波器输出的视频脉冲信号并实现前后电路的相互匹配。输出的视频信号经同轴电缆送至显示器；

⑸增益控制及海浪干扰抑制电路增益控制电路：改变中放的增益实现对屏上回波强度的控制，抑制海浪干扰的强度；

⑹自动频率控制电路：根据混频器输出中频的频率的变化自动控制本机振荡器的频率，使混频差额始终保持在指定的中频上，从而保证屏上的回波稳定清晰。

6.雷达面板上为何要设“调谐”钮？

调节本机振荡器频率，使他恰好比磁控管振荡频率高一个中频值，以便在混频后得到正确的中频，使回波信号在中放电路中获得最大的增益，在屏上的回波图像最饱满、清晰。

7海浪干扰抑制电路的简单作用原理是什么？使用中应注意什么问题？

利用在中放的栅极或基极上加一个按指数规律变化的电压使中放的增益按指数规律由小到大的变化，近距离很强的海浪干扰被抑制，稍远的仍能正常显示。注意：必须配合正常的瞭望。

8.FTC钮的作用是什么？使用时要注意哪些事项？

将视频回波微分变窄以突出其前沿，提高了距离分辨率。注意瞭望，同时应根据具体情况调节抑制程度。

9.抗同频干扰电路起什么作用？使用时要注意哪些事项？

抑制同频干扰，前提是相同频段。

10.雷达相对运动显示方式有哪些特点？各在那种场合使用较好？

⑴船首向上适用于判断碰撞危险

①扫描中心不动，船首线代表本船船首方向；

②刻度圈零度代表船首方向；

③转向时，船首线始终指向零度。

⑵北向上适用于定位，不适于避碰

①扫描中心不动

②刻度盘零度代表真北，船首线指向航向

⑶航向向上综合上述优点

①船首线指向屏上方；

②有点罗经稳定的可动方位圈或电子方位刻度圈；

③转向时，船首线随航向移动而固定物标回波不动，保持图像稳定清晰。

11.雷达真运动显示方式有哪些特点？如何选用？

⑴真北向上：刻度盘零度代表真北，船首线指向本船航向，可测目标真方位，本船转向时，图像稳定。适用于狭水道，但航向90~270容易混淆，对避让不利；

⑵航向向上：特点同相对运动，加上真运动特点

⑶对地和对水：固定目标将按风流影响移动，动目标尾迹表示该目标对水速度和航向。对地适于狭水道导航，对水适于标绘、计算及判断碰撞危险，采取避碰措施。

12.何谓雷达的最大作用距离？它与哪些因素有关？

一台雷达在一定的电波传播条件下，对某一特定物标能满足一定的发现概率时所能观测物标的最大距离。

⑴物标反射特性的影响①尺寸②形状，表面结构及X射波方向③材料④工作波长

⑵海面的影响①越近海浪反射越强②上风侧反射强显示距离远，下风侧反射弱显示距离近③大风浪中心有辉亮实体④技术参数

⑶大气的影响①水蒸气对3cm衰减比10cm大十倍②雨天选用10cm③大雾（30m）的衰减比中雨大④云和雨雪反射回波扰乱屏幕图像

综合：雷达的技术参数（技术指标），目标的反射性能（形状、尺寸、形式、材料），电波传导条件（海平面状态和条件），天线高度及外界干扰等

13.试述雷达假回波的种类、成因、显像特点及识别和克服方法。

⑴间接反射假回波天线附近存在强反射体，反射两次造成