最新雷达原理复习重点精简

雷达原理复习重点

第一章

雷达的任务；

测量目标的距离、方向、仰角、速度，以及从目标回波中获取更多的有关目标的信息。

用极坐标表示空间中任一目标的位置，三个坐标；

1、目标的斜距R

2、方位角α

3、仰角β

速度与多普勒之间的关系；

fd=2vr/λ

当目标向着雷达运动v r>0.回波载频提高，反之小于0，回波载频降低。

雷达基本方程推导

雷达的基本组成框图及各部分的任务

第二章

雷达发射机的任务、分类；

任务：

为雷达系统提供一种满足特定要求的大功率发射信号

分类：

单级振荡式发射机：组成：大功率射频振荡器、，脉冲调制器、电源

主振放大式发射机：组成：射频放大链、脉冲调制器、固态频率源、高压电源

雷达输出功率定义，峰值功率和平均功率概念及其关系；

雷达输出功率定义：发射机送至馈线系统的功率

峰值功率：脉冲期间射频振荡的平均功率

平均功率：脉冲重复周期内的输出功率的平均值

关系：

离散和分布型寄生输出对应于信号的规律性不稳定和随机性不稳定

离散型寄生输出对应于信号的规律性不稳定

分布型寄生输出对应于信号的随机性不稳定

主振放大式发射机的特点；

频率稳定度高、发射全相参信号、能产生复杂信号波形、可实现脉冲压缩、工作方式适用于带宽频率捷变工作

成本高、组成复杂、效率低

全相参系统定义

发射的射频信号与雷达频率源输出的各种信号存在着相位关系。

第三章

雷达接收机的任务；

对雷达天线收到的微弱信号进行预选、放大、变频、滤波、解调、数字化处理，同时抑制外部的干扰、杂波及机内噪声，使回波信号尽可能的保持目标信息，以便进一步进行信号处理和数字处理。

超外差雷达接收机的组成；

1、高频部分

2、中频放大器

3、检波器和视频放大器

灵敏度、动态范围定义；

灵敏度：表示接收机接收微弱信号的能力

动态范围：接收机工作时允许输入信号的强度变化范围。

噪声系数的定义及物理意义，噪声系数和噪声温度的关系；

噪声系数：接收机输入的信号信号噪声比与输出端信号噪声比之比。

物理意义：由与接收机内部噪声的影响，使接收机输出端的信噪比相对其输出端

的信噪比变差的倍数。

噪声系数与噪声温度的关系：

级联电路的噪声系数推导，计算，

降低噪声系数的措施；

各级噪声系数小、额定功率增益高

接收机灵敏度表达式及计算，

如何提高接收机的灵敏度

1、尽量降低接收机总噪声系数F0

2、接收机中频放大器采用匹配滤波器

3、尽量减小M值

接收机高频部分组成；

收发开关、接收机保护器、高频放大器、前置中频放大器、混频器、本机振荡

收发开关组成及分类

组成：高频传输线和气体放电管

分类：分支线型收发开关、平衡式收发开关

自动增益控制分类及作用

为了保证对目标的自动方向跟踪，要求接收机输出的角误差信号强度只与目标偏离天线轴线的夹角有关，而与目标距离的远近、距离反射面积的大小因素无关。

匹配滤波的概念；

匹配滤波器是在白噪声背景中检测信号的最佳滤波器，其输出信噪比在某个时刻可以达到最大。

警戒雷达和跟踪雷达带宽选择

警戒雷达的主要要求是接收机灵敏度高，而对波形失真的要求不严格，因此要求接收机线性部分的输出信噪比最大，即高、中频部分的通频带B RI应取最佳带宽

B opt,但考虑到发射信号频率和本振频率的漂移，需要加宽一个数值△f x。

接收机视频噪声的影响很小，因此视频部分（含检波器）的带宽B v只要保证信号通过时幅值不减小，就可使接收机灵敏度仍然保持为最高，一般取带宽B v等于或稍大于B opt/2.

跟踪雷达是根据目标回波前沿位置来精确测距的，主要要求波形失真小，其次才是要求接收机的灵敏度高。因此要求接收机的总带宽B0（含视频部分带宽B v）大于最佳带宽，一般取为B0=2~5/τ，τ为发射信号脉冲宽度。

第四章

雷达显示器分类

1、距离显示器

2、平面显示器

3、高度显示器

A型显示器的组成；

1、扫描形成电路

2、视频放大电路

3、距标、距离刻度形成电路

根据方位扫描方式的不同，平面位置显示器的分类

1、动圈平面位置显示器

2、定圈平面位置显示器

单目标距离编码器的组成框图及各点波形；

P209

影响距离录取精度的因素

1、同步误差△t1：由于编码器计数脉冲与启动脉冲不同步而引起的

2、距离量化误差△t2：由于计数脉冲不连续性所引起。

第五章

雷达方程推导

接收机灵敏度相关概念；

门限检测的四种情况，涉及的四种概率及关系；

1、存在目标时判为有目标，这是一种正确的判断，称为发现，它的概率称为发现概率P d

2、存在目标时判为无目标，这是错误判断，称为漏报，它的概率称为漏报概率P la

3、不存在目标时判为无目标，称为正确不发现，它的概率称为正确不发现概率P an

4、不存目标时判为有目标，称为虚警，这也是一种错误判断，它的概率称为虚警概率P fa

关系：P d+P la=1,P an+P fa=1

虚警概率和虚警数含义及关系；

噪声超过门限的概率称为虚警概率。

虚警总数就是虚警概率的倒数。

瑞利分布；

发现概率含义，广义瑞利分布（莱斯分布）；

虚警概率和发现概率与检测门限的关系；

信噪比一定，则虚警概率越小（门限电平越高），发现概率越小；虚警概率越大，发现概率越大。

根据虚警概率和检测概率查检测因子

脉冲积累两种方式，相参积累和非相参积累对信噪比的改善情况；

相参积累：可使信噪比提高为原来的M倍

非相参积累：信噪比的改善在M和（M）1/2之间

积累脉冲数的确定；

点目标特性与波长的关系，一般雷达工作于光学区；

四种起伏模型及特点，快起伏和慢起伏定义；

1、施威林I型，慢起伏，瑞利分布

2、施威林II型，快起伏，瑞利分布

3、施威林III型，慢起伏，

4、施威林IV型，快起伏，

快起伏：天线一次扫描其间回波起伏是完全相关的，而扫描至扫描间完全不相关。慢起伏：回波起伏在脉冲与脉冲之间是完全不相关的。

目标起伏对检测性能的影响

衰减与工作频率和探测仰角的关系；

工作频率升高，衰减增大；探测角越大，衰减越小。

雷达直视距离计算；

二次雷达和双基地雷达公式推导，二次雷达计算

第六章

距离分辨率定义，公式；

距离分辨力是指同一方向上两个大小相等点目标之间的最小课区分距离

公式P270

最小可测距离、最大单值测距范围；

最小可测距离是指雷达能测量的最近目标的距离R min=c(τ+t0)

τ为发射脉冲宽度，天线收发开关恢复到接收状态的时间t0

最大单值测距方位是由其脉冲重复周期T r决定，为保证单值测距，通常选取

T r≥2R max/c

判断距离模糊的方法；

1、多种重复频率判模糊

2、“舍脉冲”法判模糊

影响调频法测距精度的因素

距离跟踪定义，分类；

测距时需要对目标距离进行连续的测量，称为距离跟踪。

分类：

1、人工距离跟踪

2、自动距离跟踪

人工距离跟踪两种方法及特点；

1、锯齿电压波法：设备比较简单、移动指标活动范围大且不受频率限制，测距精度不足

2、相位调制法：提高了延迟脉冲的准确性，输出幅度受正弦波频率的限制，正弦波频率越低，相移器的输出幅度越小，延迟时间的准确性越差。

复合法产生移动指标

利用锯齿电压法产生一组粗测移动波门，而用相位调制法产生精测移动指标。

自动测距系统包括的三个部分；

对目标的搜索、捕获、和自动跟踪三个互相联系的部分

目标距离自动跟踪系统三个组成部分

第七章

测角方法

1、相位法

2、振幅法

相位法测角，误差及测角模糊；

φ=2π△R/λ=2πdsinθ/λ

误差：将上式两边取微分

dφ=

双基线测角原理框图，计算

振幅法测角分类

1、最大信号法

2、等信号法

常用的基本波束；

扇形波束和针状波束

电扫描分类；

相位扫描法、频率扫描法、时间延迟法

相位扫描不出现栅瓣的条件，波束宽度和波束增益计算

P308

第八章

多普勒与速度的关系

固定目标和运动目标回波信号有什么特点，如何检测运动目标

参考例题

1、推导下图所示三级级联电路的噪声系数。

i N

求下图所示雷达接收机的噪声系数。

0.6f G =20dB

1dB R R G F ==3dB

4dB C C G F =-=2dB

I F =

2、用雷达探测目标飞船，雷达参数为，610W t P =，210m A =，10cm λ=，

13min 10W i S -=。

1）用此雷达探测220m σ=的飞船，求max R 。

2）飞船上装有应答器，参数是'1W t

P =，'21m A =，10cm λ=，'7min 10W i S -=，求max R 。

3、某雷达采用双基线相位法测角系统，工作频率6GHz f =，长短基线间距分别为S 50mm d =，m m 300=L d 。

1) 绘制双基线相位法测角原理示意图。

2) 保证短基线不模糊测角的RV 情况下，如果通过短基线测得的相位差为0.59π，长基线测得的相位差为0.99π，求目标的真实角度。

3)请确定该系统的单值不模糊测角范围？

4、设某雷达为单基地脉冲雷达，GHz 2=f ，输出峰值功率为500kW ，天线功率增益1000===G G G r t ，目标为非起伏目标，其散射截面积2m 2=σ。接收机带宽MHz 5=B ，噪声系数dB 9=F 。

1）当发现概率为0.9，虚警概率为810-时，单脉冲检测因子dB 2.130=D ，求解单脉冲检测时的接收机灵敏度。

2）接收机进行相参积累检测，当积累脉冲数为100时，求该部雷达灵敏度和最大作用距离。

3）设雷达天线高度为70m ，目标飞行高度为3km ，求雷达的直视距离。

雷达系统原理考纲及详解

雷达原理与系统（必修）知识要点整理第一章： 1、雷达基本工作原理框图认知。测距：利用发射信号回波时延测速：动目标的多普勒效应测角：电磁波的直线传播、天线波束具有方向性 2、雷达面临的四大威胁电子侦察电子干扰、低空超低空飞行器、隐身飞行器、反辐射导弹3、距离和延时对应关系 4、速度与多普勒关系（径向速度与线速度） 5、距离分辨力，角分辨力 6、基本雷达方程（物理过程，各参数意义，相互关系，基本推导）

7、雷达的基本组成（几个主要部分），及各部分作用第二章雷达发射机 1、单级振荡与主振放大式发射机区别 2、基本任务和组成框图

3、峰值功率、平均功率，工作比（占空比），脉宽、PRI（Tr），PRF（fr）的关系。第三章接收机 1、超外差技术和超外差接收机基本结构（关键在混频）

2、灵敏度的定义，识别系数定义 3、接收机动态范围的定义 4、额定噪声功率N=KTB N、噪声系数计算及其物理意义

5、级联电路的噪声系数计算 6、习题 7、AGC，AFC，STC的含意和作用 AFC：自动频率控制，根据频率偏差产生误差电压调整本振的混频频率，保证中频稳定不变

AGC：自动增益控制，调整接收机动态范围 STC：近程增益控制，防止近程杂波干扰引起的中放过载第四章显示器 1、雷达显示器类型及其坐标含义；距离显示器、平面显示器、高度显示器 2、A型、B型、P型、J型第五章作用距离 1、雷达作用距离方程，多种形式，各参数意义，PX=？Rmax=？（灵敏度表示的、检测因子表示的等） 2、增益G和雷达截面A的关系 2、雷达目标截面积定义 3、习题 4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程

6、多普勒天气雷达原理与应用

第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青）我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品第一章我国新一代天气雷达原理一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。二、了解电磁波的散射、衰减、折射散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。三、了解雷达气象方程在瑞利散射条件下，雷达气象方程为：其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。四、了解距离折叠最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）：即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z值与雨强I有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模

电子科技大学雷达原理与系统期末考题

大四上学期雷达原理与系统期末考题（大部分）一．填空选择： 1下列不能提高信噪比的是（B） A，匹配滤波器B，恒虚警C，脉冲压缩D，相关处理 2，若一线性相控阵有16个阵元，阵元间距为波长的一半，其波束宽度为（100/16） 3，模糊图下的体积取决于信号的（能量） 4，对于脉冲多普勒雷达，为了抑制固定目标，回拨方向加入对消器，这措施对运动目标的检测带来的影响是出现了（盲速） 5，雷达进行目标检测时，门限电平越低，则发现概率（越大），虚警概率（越大），要在虚警概率保持不变的情况下提高发现概率，则应（提高信噪比） 6，对于脉冲雷达来说，探测距离盲区由（脉冲宽度）参数决定。雷达接受机灵敏度是指（接收机接收微弱信号的能力，用接收机输入端的最小可探测信号功率Smin表示） 7，不属于单级站脉冲雷达系统所必要的组成部分是（B） A收发转换开关B分立两个雷达 8，若要求雷达发射机结构简单，实现成本低，则应当采用的结构形式是（单级振荡式发射机） 9，多普勒效应由雷达和目标间的相对运动产生，当发射信号波长为3m，运动目标与雷达的径向速度为240m/s，如果目标是飞向雷达，目标回波信号的频率是（100MHz+160Hz）注：多普勒频率2drfv 10，在雷达工作波长一定情况下，要提高角分辨力，必须（增大天线间距d），合成孔径雷达的（方向分辨力）只与真实孔径的尺寸有关 11，只有同时产生两个相同且部分重叠的波束才能采用等信号法完成目标方向的测量 12，当脉冲重复频率fr和回波多普勒频率fd 关系满足（fr）》fd）时，不会出现（频闪和盲速） 13，只有发射机和接受机都是（相参系统），才能提取出目标多普勒信息14，大气折射现象会增加雷达（直视距离） 15，奈曼尔逊准则是在检测概率一定的条件下，使漏警概率最小，或者发现概率最大。16，相控阵雷达随着扫描角增加，其波束宽度（变大） 17，雷达波形模糊函数是关于（原点）对称的。

多普勒雷达原理

汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。因此，汽笛声听起来就显得低沉。用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加,高频向低频移动。多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波。多普勒效应被发现以后，直到1930年左右，才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期，也就是多普勒发现这种现象之后大约100年，人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差（称为多普勒频率），根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。多普勒天气雷达，是以多普勒效应为基础，当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时，通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5～10厘米，除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用，它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运

雷达原理与系统课程设计

电子科技大学课程设计报告课程名称：雷达原理与系统设计名称：雷达系统设计指导老师：姓名：学号：专业：

设计题目：设计一雷达系统，对12m 目标，要求探测距离为10km ，发射波形为常规脉冲，方位角分辨力为2°，俯仰角分辨力为20 °，距离分辨力为15m 。要求： 1 设计和计算雷达系统的各项参数，包括工作频率、发射功率、接收机灵敏度、天线孔径和增益，脉冲重复频率、相参积累时间等。 2 分析系统的最大不模糊速度和最大不模糊距离、计算系统的速度分辨力。 3 在学完雷达系统脉冲压缩相关内容后，设计线性调频波形，使雷达的作用距离增加到200km ，距离分辨力达到3米。并画出单一目标回波经过脉冲压缩后的波形。参数求解： 1 已知距离分辨率的公式为：min 2 c R τ ?= ，式中c 为电波传播数度，τ为脉冲宽度，则7 min 8 2215100.1310 R s s s c τμ-??= ===? 令雷达的工作频率为kHz f 5000=，发射功率kW P t 50=，则 m m f c 6.010 51038 8 =??==λ 雷达的角度分辨力取决于雷达的工作波长λ 和天线口径尺寸L ，约为/2L λ ,则可得：水平口径尺寸L 为：m m L 6.890 26.02=?== π αλ 垂直口径尺寸h 为：m m h 85.09 26.02=?== π βλ 天线的孔径 22376.786.06.8m m Lh A =?==

天线增益 2586.0376 .7442 2 =?= = πλπA G 发射波形为简单的矩形脉冲序列，设脉冲宽度为τ，脉冲重复周期为r T 则 av t t r r P P P f T τ τ== 设r f τ称作雷达的工作比为D ，常规的矩形振幅调制脉冲雷达工作比的范围为 0.0001-0.01，取0.001D =，则6 0.001 100.110r D f Hz kHz τ-===? 以单基地脉冲雷达为例，天线采用收发共用，则雷达方程为12 4 max 2min 4t r i P A R S σπλ?? =???? 则接收机灵敏度 W W R A P S r t 11 432234max 2 2 min 1001.6)1010(6.04376.7110504-?=??????==ππλσ 设单基地脉冲雷达的天线为360环扫天线，天线扫描速度20/min a r Ω=，水平波速选择时运用最大值测向，当水平波速的宽度大于显示器的亮点直径时，取0.5==2θ α 则对一个点目标的相参积累时间为0.5 21 20360/6060 a t s s θ= = =Ω? 脉冲积累个数31 101016660 r n tf ==??≈ 2 不产生频闪的条件是：1 2d r f f ≤ 其中d f 表示脉冲多普勒频率，由2r d v f λ = 关系可得最大不模糊速度：s m s m f v r r /1500/4 10106.043 max =??==λ 雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期r T 决定，为保证单值测距，通常应选取8 max 3 310152221010 r r cT c R m km f ?≤===?? 故最大不模糊距离max 15R km = 设发射脉冲为单载频的矩形脉冲信号，其单位能量复包络可写成()u t ，表达式为：()100 t u t τ <

雷达原理

一、绪论雷达：无线电探测与测距。利用电磁波对目标检测、定位、跟踪、成像和识别。雷达利用目标对电磁波的反射或散射现象来发现目标并测定其位置的。组成框图雷达测量原理雷达发射信号：雷达接收信号：雷达利用收发信号之间的相关性获取目标信息雷达组成：天线：向确定的方向发射和接收特定频段的电磁波收发开关：发射状态将发射机输出功率接到天线，保护接收机输入端接收状态将天线接收信号接到接收机，防止发射机旁路信号发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波接收机：放大微弱的回波信号，解调目标信息雷达的工作频率：工作频率范围：22mhz--35ghz 扩展范围：2mhz--94ghz 绝大部分雷达工作在：200mhz--10000ghz 雷达的威力范围：最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角、方位角范围分辨力：区分点目标在位置上靠近的能力距离分辨力：同一方向上两个目标之间最小可区别的距离角度分辨力：在同一距离上的两个不同方向的点目标之间最小能区别的角度数据率：雷达对整个威力范围内完成一次搜索所需要的时间倒数，也就是单位时间内雷达所能提供对一个目标数据的次数。跟踪速度：自动跟踪雷达连续跟踪运动目标的最大可能速度发射功率的和调制波形：发射功率的大小直接影响雷达的作用距离

发射信号的调制波形：早期简单脉冲波形，近代采用复杂波形脉冲宽度：脉冲雷达发射信号所占的时间。影响探测能力和距离分辨力重复频率：发射机每秒发射的脉冲个数，其倒数是重复周期。决定单值测距的范围，影响不模糊速区域大小天线波束形状天线：一般用水平面和垂直面内的波束宽度来表示天线的扫描方式：搜索和跟踪目标时，天线的主瓣按照一定规律在空间所作的反复运动。机械性扫描和电扫描接收机的灵敏度：通常规定在保证50%、90%的发现概率条件下，接收机输入端回波信号的功率作为接收机的最小可检测信号功率。这个功率越小接收机的灵敏度越高，雷达的作用距离越远。显示器的形式和数量：雷达显示器是向操纵人员提供雷达信息的一种终端设备，是人际联系的一个环节。电子战对抗中的雷达：电子战（EW ）:敌我双方利用无线电电子装备或器材所进行的电磁信息斗争，包括电子对抗和电子反对抗。电子对抗（ECM ）：为了探测敌方无线电电子装备的电磁信息（电磁侦察），削弱或破坏其使用效能所采取的一切战术、技术措施（电子干扰、伪装、隐身和摧毁）电子反对抗（ECCM ）：在敌方实施电子对抗的条件下，保证我方有效采用电磁信息所采取的一切战术、技术措施（反侦察、抗干扰、反伪装、反隐身、反摧毁）雷达反干扰天线抗干扰：低旁瓣、旁瓣对消、波束控制、随机扫描发射机抗干扰：提高有效辐射功率、频率捷变、频率编码、频率分集、脉冲压缩、波形隐蔽、窄脉冲、重频时变接收机、信号处理机抗干扰：接收机抗饱和、重频、脉宽鉴别、MTI 、MTD 、积累检测二、发射机发射机任务：产生大功率高频振荡发射信号。脉冲雷达要求发射机产生一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射频脉冲列基本类型：连续波发射机、脉冲调制发射机（单极振荡式发射机、主振荡式发射机）输出功率：发射机送到天线输入端的功率峰值功率：脉冲期间发射机输出功率的平均值（不要过分增大法设计的峰值功率）平均功率：脉冲重复周期内输出功率的平均值：工作比D: 常规脉冲雷达工作比0.001 脉冲多普勒雷达工作比10-2 ~10-1量级连续波雷达工作比100% 总功率：发射机输出功率与输入功率之比主振放大式发射机特别注意改善输出级效率信号形式：信号形式由雷达体制决定常规脉冲雷达为简单脉冲波形，特殊体制雷达为复杂调制波形 t r av P T P τ=r r T F D ττ= =

多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测；四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度；、：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离；：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。答：定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，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雷达天线的电磁波能流密度，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

(完整版)雷达系统原理框图及编程思想

雷达系统原理框图及编程思想图1 雷达系统原理图 1、回波信号回波信号由目标回波（动目标），地物杂波（静目标），及系统高斯白噪声组成。线性调频信号：x=rect(t/mk)exp(jπkt2) (k=B/mk) 目标回波：y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T)) 地物杂波（静目标）：y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t)) 系统噪声（高斯白噪声）：z＝0.2*randn(1,N)。参数：载频f0＝30MHz，线性调频信号带宽B＝4MHz，脉宽mk＝5us，周期Tr＝30us；多普勒频移fd＝1000，选取回波数：n＝5 其波形如图：

图2 回波 2、高放高放采用50阶FIR滤波器，中心频率为30MHz，通带为20MHz。高放后的波形图：

图3 高放后时域频域图形 3、混频＋中放混频的参考频率为20MHz 中放采用50阶FIR滤波器，中心频率为10MHz，通带为4MHz。图4 混频＋中放后时域频域图形 4、相干检波参考源的时钟频率f0=10MHz; I 路：I=0.5*X*cos(Φ(t))；Q路：Q=0.5*X*sin(Φ(t))；原理图：中放之后的信号 sin2πf0t cos2πf0t LDF LDF I路 Q路波形图：

图5 相位检波后I、Q两路时域图 5、A/D转换采样频率为5MHz。 x0=(Vmax/2a)*int{xi*2a / Vmax };其中，a为AD位数

图6 AD采样后后I、Q两路时域图 6、脉冲压缩采用发射信号作为匹配滤波。匹配滤波的脉冲响应： H(k)=X*(k)exp(-j2πkN), k=0,1,2…N 线性调频信号： x(n)=rect(n/N)exp(jπkn2) (k=B/tao); 图7 脉冲压缩时域图8、MTI MTI采用一次对消： y(n)=x(n)-x(n-1); n=1,2,3…N

《雷达原理》知识点总结

【雷达任务：测目标距离、方位、仰角、速度；从目标回波中获取信息【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。【影响雷达性能指标：脉冲宽度（窄），天线尺寸（大），波束（窄），方向性。【测角：根据接收回波最强时的天线波束指向【雷达是如何获取目标信息的？【雷达组成：天线，发射机，接收机，信号处理机，终端设备（电源，显示屏），收发转换开关【发射机工作原理：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。【发射机基本组成：单级振荡式：脉冲调制器，大频率射频振荡器，电源。主振放大式：脉冲调制器，中间和输出射频功放，电源，定时器，固体微波源（主控振荡器，用来产生射频信号）工作过程：（1）单级振荡式：信号由振荡器产生，受调制（2）主振放大式：信号由固体微波源经过倍频后产生，经射频放大链进行放大，各级都需调制（脉冲调制器），定时器协调工作。优缺点：单击振荡式：简单经济轻便，频率稳定度差，无复杂波形；主振放大式：频率稳定度高，相位相参信号，有复杂波形，适用频率捷变雷达【发射机质量指标：（1）工作频率（波段）（2）输出功率：影响威力和抗干扰能力。峰值功率（脉冲期间射频振荡的平均功率）和平均功率（脉冲重复周期内输出功率的平均值）。（3）总效率Pt/P。（4）调制形式：调制器的脉冲宽度，重复频率，波形。（5）信号稳定度/频谱纯度，即信号各项参数。【调制器组成：电源，能量储存，脉冲形成【调制器任务与作用：为发射机的射频各级提供合适脉冲，将一个信号载到一个比它高的信号上【仿真线：由于雷达的工作脉冲宽度多半在微秒级别以上，用真实线长度太长，因此在实际中是用集总参数的网络代替长线，即仿真线【刚/软性开关：刚性开关的电容储能部分放电式调制器，特点为部分放电，通电利索；软性开关的人工线性调制器，特点为完全放电，效率高，功率大。【接收机指标：（1）灵敏度：表示接收机接受微弱信号的能力。提高灵敏度，减小噪声电平，提高接收机增益。（2）工作频率宽度：表示接收机瞬时工频范围，提高：高频部件性能（3）动态范围：表示正常工作时接收信号强度的范围，提高：用对数放大器增益控制电路抗干扰（4）中频滤波特性：减小噪声，带宽>回波时，噪声大。（5）工作稳定度（6）频率稳度（7）抗干扰能力（8）噪声系数【收发软换开关工作原理：脉冲雷达天线收发共用，需要一个收发软换开关TR，发射时，TR使天线与发射机接通，与接收机断开，以免高功率发射信号进入接收机使之烧毁；接收时，天线与接收机接通，与发射机断开，以免因发射机旁路而使微弱接收信号受损。【收发开关组成及类型：高频传输线，气体放电管。分为分支线型和平衡式。【显示器分类：距离，平面，高度，情况和综合，光栅扫描。【显示器列举：距离（A型J型A/R型）平面（PPI）高度（E式RHI）【A型显示器组成：扫掠形成电路，视频放大电路，距标形成电路。

雷达测速原理简介及系统应用

测速雷达原理雷达原理简介首先，大家必须先了解雷达的基本原理，因为雷达仍是当前用来检测移动物体最普遍的方法。雷达英文为RADAR ，是Radio Detection And Ranging 的缩写。所有利用雷达波来检测移动物体速度的原理，其理论基础皆源自于「多普勒效应」，其应该也是一般常见的多普勒雷达(Doppler Radar)，此原理是在19世纪一位澳地利物理学家所发现的物理现象，后来世人为了纪念他的贡献，就以他的名字来为该原理命名。多普勒的理论基础为时间。波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着波而前进的。当无线电波在行进的过程中，碰到物体时，该无线电波会被反弹，而且其反弹回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反弹回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时，则反弹回来的无线电波，其频率则会随之减小。下图为多普勒雷达(Doppler Radar)的基本原理图标： CS R-28测速雷达所应用的原理，就是可以检测到发射出去的无线电波，与遇到运动物体反弹回来的无线电波其间的频率变化及I 通道和Q 通道的相位变化。由频率的变化，依特定的比例关系，而计算出该波所碰撞到物体的速度。由I 通道和Q 通道之间的相位关系，计算判断运动物体是朝着无线电波的方向前进或朝其反方向前进。根据多普勒原理，由于雷达发射和接受共用一个天线，且运动目标的运动方向与天线法线方向相一致，运动目标的多普勒频率fd 符合下列关系式。 (1) f d = 2V r f t C

1多普勒天气雷达原理与应用

最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c 为光速，PRF 为脉冲重复频率。距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax ）以外时，会发生距离折叠。换句话说，当目标物位于Rmax 之外时，雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置，我们称之为‘距离折叠’。五、理解雷达探测原理。反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多，亦即反映了气象目标强度大。反射率因子（回波强度）： ?=dD D D N Z 6)( 0lg 10Z Z dBZ ?= 360/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。意义：一般Z 值与雨强I 有以下关系：层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性由于雷达在探测降水粒子时，以大气符合标准大气情况为假定，与实际大气存在一定的差别，使雷达资料的准确度具有一定的局限性，且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限，对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象，对距离模糊和速度模糊的处理等，均增大了雷达资料的误差。虽然如此，由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值，为平均径向速度，雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的，其径向分辨率相当于四个取样体积的长度，这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。第二章天气雷达图像识别一、掌握多普勒效应多普勒效应为，当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率，是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷达回波信号的频率变化，也称为多普勒频移，其与目标的径向运动速度成正比，与多普勒天气雷达波长成反比。二、了解多普勒天气雷达测量反射率因子、平均径向速度和速度谱宽的主要技术方法多普勒雷达利用降水粒子的后向散射与多普勒效应来达到对其探测的目的。通过发射信号与接收信号的延迟来测量距离，通过降水粒子的多普勒频移来测量其速度。反射率因子：雷达的反射率因子是降水粒子后向散射被雷达天线接收到的回波，为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和，反射率因子Z 值的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，反射率越大，说明单位体积中，降水粒子的尺度大或数量多。

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雷达的组成及其原理课程名称：现代阵列并行信号处理技术姓名：杜凯洋学号： 2015010904025 教师：王文钦教授

一．简介雷达（ Radar，即 radio detecting and ranging），意为无线电搜索和测距。它是运用各种无线电定位方法，探测、识别各种目标，测定目标坐标和其它情报的装置。在现代军事和生产中，雷达的作用越来越显示其重要性，特别是第二次世界大战，英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战，使雷达的重要性显露的非常清楚。雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中，天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一；信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之雷达种类很多，可按多种方法分类：（1）按定位方法可分为：有源雷达、半有源雷达和无源雷达。（2）按装设地点可分为；地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。（3）按辐射种类可分为：脉冲雷达和连续波雷达。（4）按工作被长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。（5）按用途可分为：目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。二.雷达的组成（一）概述 1、天线：辐射能量和接收回波（单基地脉冲雷达），（天线形状，波束形状，扫描方式）。 2、收发开关：收发隔离。 3、发射机：直接振荡式（如磁控管振荡器），功率放大式（如主振放大式），（稳定，产生复杂波形，可相参处理）。 4、接收机：超外差，高频放大，混频，中频放大，检波，视频放大等。（接收机部分也进行一些信号处理，如匹配滤波等），接收机中的检波器通常是包络检波，对于多普勒处理则采用相位检波器。 5、信号处理：消除不需要的信号及干扰而通过或加强由目标产生的回波信号，通常在检测判决之前完成（ MTI，多普勒滤波器组，脉冲压缩），许多现代雷达也在检测判决之后完成。 6、显示器（终端）：原始视频，或经过处理的信息。 7、同步设备（视频综合器）：是雷达机的频率和时间标准（只有功率放大式（主振放大式）才有）。（二）雷达发射机 1、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）

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雷达系统原理框图及编程思想回波信号 A/D 地物杂波天线混频相干脉冲高放检波缓存中放压缩 A/D 系统噪声 CFA R恒取模 MTI 虚警积累处理图 1雷达系统原理图 1、回波信号回波信号由目标回波（动目标），地物杂波（静目标），及系统高斯白噪声组成。线性调频信号： x=rect(t/mk)exp(j πkt2) (k=B/mk) 目标回波： y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T)) 地物杂波（静目标）： y＝ rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t)) 系统噪声（高斯白噪声）： z＝0.2*randn(1,N)。参数：载频 f0＝30MHz ，线性调频信号带宽 B＝ 4MHz ，脉宽 mk＝5us，周期 Tr＝30us；多普勒频移 fd＝1000，选取回波数： n＝5 其波形如图：

图 2 回波 2、高放高放采用 50 阶 FIR 滤波器，中心频率为30MHz ，通带为 20MHz 。高放后的波形图：

图 3 高放后时域频域图形 3、混频＋中放混频的参考频率为20MHz 中放采用 50 阶 FIR 滤波器，中心频率为10MHz ，通带为 4MHz 。图 4 混频＋中放后时域频域图形 4、相干检波参考源的时钟频率f0=10MHz; I路： I=0.5*X*cos( Φ(t)) ； Q 路： Q=0.5*X*sin( Φ(t))；原理图： I路 sin2 πf0t LDF 中放之后的信号 Q路 cos2πf0t LDF 波形图：

雷达基本理论与基本原理

雷达基本理论与基本原理一、雷达的基本理论 1、雷达工作的基本过程发射机产生电磁信号，由天线辐射到空中，发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射。向后再辐射回到雷达的信号被天线采集，并送到接受机，在接收机中，该信号被处理以检测目标的存在并确定其位置,最后在雷达终端上将处理结果显示出来。 2、雷达工作的基本原理一般来说，会通过雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间，得到目标的距离。目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时，窄波束宽度雷达天线所指的方向而获得。如果目标是运动的，由于多普勒效应，回波信号的频率会漂移。该频率的漂移与目标相对于雷达的速度成正比，根据2r d v f λ =,即可得到目标的速度。 3、雷达的主要性能参数和技术参数 3.1雷达的主要性能参数 3.1.1雷达的探测范围雷达对目标进行连续观测的空域，叫做探测范围，又称威力范围，取决于雷达的最小可测距离和最大作用距离，仰角和方位角的探测范围。 3.1.2测量目标参数的精确度和误差精确度高低用测量误差的大小来衡量，误差越小，精确度越高，雷达测量精确度的误差通常可以分为系统误差、随机误差和疏失误差。 3.1.3分辨力指雷达对两个相邻目标的分辨能力。可分为距离分辨力、角分辨力（方位分辨力和俯仰角分辨力）和速度分辨力。距离分辨力的定义：第一个目标回波脉冲的后沿与第二个目标回波脉冲的前沿相接近以致不能分辨出是两个目标时，作为可分辨的极限，这个极限距离就是距离分辨力：min ()2 c R τ ?=。因此，脉宽越小，距离分辨力越好

3.1.4数据率雷达对整个威力范围完成一次探测所需时间的倒数。 3.1.5 抗干扰能力指雷达在自然干扰和人为干扰（主要的是敌方干扰（有源和无源））条件下工作的能力。 3.1.6 雷达可靠性分为硬件的可靠性（一般用平均无故障时间和平均修复时间衡量）、软件可靠性和战争条件下雷达的生存能力。 3.1.7 体积和重量体积和重量决定于雷达的任务要求、所用的器件和材料。 3.1.8 功耗及展开时间功耗指雷达的电源消耗总功率。展开时间指雷达在机动中的架设和撤收时间。 3.1.9 测量目标坐标或参数的数目目标坐标是指目标的方位、斜距和仰角，此外，还指目标的速度和性质（机型、架数、敌我）。对于边扫描边跟踪雷达，还指跟踪目标批数，航迹建立的正确率。 3.2 雷达的主要技术参数 3.2.1 工作频率和工作带宽雷达工作频率主要根据目标的特性、电波传播条件、天线尺寸、高频器件的性能以及雷达的测量精确度和功能等要求来决定 3.2.2 发射功率分为脉冲功率和平均功率，雷达在发射脉冲信号期间所输出的功率称为脉冲功率，平均功率指一个重复周期内，发射机输出功率的平均值。 3.2.3 调制波形、脉冲宽度和重复频率现代雷达则采用多种调制波形以供选择。脉冲宽度指发射脉冲信号的持续时间。脉冲重复频率指雷达每秒发射的射频脉冲个数，其倒数叫脉冲重复周期。 3.2.4 天线的波束形状、增益和扫描方式天线的波束形状一般用水平和垂直面内的波束宽度来表示。天线增益用 24/G A πλ=表示。天线的主瓣在雷达的探测空域内以一定的规律运动，叫做扫

多普勒雷达探测器

10.525GHz 高可靠微波（多普勒）感应探测模块
洛阳芯锐科技有限公司本产品可广泛应用于类似自动门控制开关、安全防范系统、ATM 自动提款机的自动录像控制系统、火车自动信号机等，需要自动感应控制的场所。这是一种标准的 10.525GHz 微波多普勒雷达探测器，这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点：１、非接触探测；２、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；４、输出功率仅有 5mW，对人体构不成危害；５、远距离：探测范围超过 20 米。多普勒原理简介：多普勒理论是以时间为基础的，当无线电波在行进过程中碰到物体时，该电波会被反射，反射波的频率会随碰到物体的移动状态而改变。如果无线电波碰到的物体的位置是固定的，那么反射波的频率和发射波的频率应该相等。如果物体朝着发射的方向移动，则反射回来的波会被压缩，就是说反射波的频率会增加；反之，当物体朝着远离发射的方向移动时，反射回来的波的频率会随之减小，这就是多普勒效应。这种现象在日常生活中会经常遇到，比如一辆鸣笛的警车从你身边高速通过时，你听到的声音的频率是变化的：当警车高速接近你的时候，（与静止声源相比）声音传输的时间缩短，频率升高。当警车远离你的时候，声音的传输时间拉长，频率降低。图 1 是多普勒雷达(Doppler Radar)的基本原理图示。

图 1 探测原理示意图
图 2 模块电原理框图
根据多普勒原理设计的微波探测器由 FET 微波震荡源（10.515GHz）、功率分配器、发射天线、接收天线、混频器、检波器等电路组成（图 2）。发射天线向外定向发射，遇到物体时被反射，反射波被接收天线接收，然后被送到混合器与振荡（频率与发射波相等）波混合，混合、检波后的低频信号反应了物体移动的速度，低频信号的频率与物体移动的速度成线性关系。采用 10.525GHz 的微波与采用较低频段波相比有以下优点：1、微波天线发射时具有良好的定向性，因此很容易控制微波探头的作用范围。2、微波在传输过程中较易被衰减、吸收和反射，遇到墙壁等遮挡物时会被遮挡，因此墙壁等遮挡物外的物体对其干扰很小。3、由于微波的上述特性，外界微波信号很难传输到本地探测器上，因此微波探测器的抗射频干扰能力较强。4、微波探测器对温度（及温度变化）、湿度、噪声、光线等不敏感，因此适合恶劣环境使用。当然微波探测也有缺点，从机械性能上讲它对震动比较敏感，在使用中应该注意适当的安装位置，尽量减少震动对其影响。从电气性能上讲，探测器的放大、处理电路易受工频干扰，安装布线时尽量避开交流电源。感应探测模块的外观如图 3 示。共有 3 个接口，从左到右分别是检测信号输出、地和电源接口。给模块供电有连续直流供电（CW）模式和脉动供电（PW）模式两种：电路适应电压范围为 5V±5％。在连续直流供电（CW）模式下工作时典型电流为 35mA。在低占空比脉冲供电(PW)模式下工作时，推荐给模块提供 5V、脉冲的宽度在 15μs～40μs 之间（典型值为 20 μs）、频率为 1～4kHZ（典型值为 2.0kHZ）的脉冲供电。3～10％的占空比脉冲供电时平均电流为 1.2mA～4mA。脉冲供电电压最高值必须在 4.75V～5.25V 之间，脉冲顶端的平坦度会影响模块电路的探测能力。电源电压超过 5.25V 应用时，它的可靠性会降低，并可能导致标称频率外的射频输出和该电路永久性损坏。射频功率输出：在所有推荐工作模式下，改模块的射频功率输出是非常低的，均在对人体构不成任何危害的安全范围内工作。在连续直流供电（CW）模式下工作时，总输出功率小于 15mW。输出功率密度在 5mm 图 3 实物外观图处为 1mW/cm2，1m 处为 0.72μW/cm2。当在 5％占空比的脉冲供电模式工作时，功率密度分别减少到 50μW/cm2 和 0.036μW/cm2。本探测模块的水平方向探测角度为 72°，垂直方向的探测角度为 36°，低频输出频率 70Hz/ m.s 。低频信号经过低通放大器选频放大，即可得到反应物体移动信号。典型应用一：自动门控制探测器、ATM 提款机自动录像控制探测器。