经典雷达资料-第21章 合成孔径(SAR)雷达-1
合成孔径雷达原
信号处理算法
信号处理算法是合成孔径雷达的核心部分，包括 脉冲压缩、动目标检测、多普勒频率分析等。
这些算法能够提取出目标的位置、速度、形状等 信息，为后续的图像生成提供数据基础。
信号处理算法需要经过优化和改进，以提高雷达 的性能和降低计算复杂度。
应用领域
军事侦察
合成孔径雷达广泛应用于军事侦 察领域，用于获取敌方情报和监 测战场态势。
遥感监测
在环境监测、资源调查、气象观 测等领域，合成孔径雷达可用于 获取地面、海洋、气象等信息。
无人机与卫星
无人机和卫星上搭载的合成孔径 雷达可以用于地形测绘、导航定 位、灾害救援等领域。
02 合成孔径雷达系统组成
民用领域
除了军事领域，合成孔径雷达在民用领域也有广泛的应用前景。例如，在环境保护、气象观测、农业 监测、地质勘查和灾害救援等领域，合成孔径雷达可以发挥重要作用。随着技术的普及和成本的降低 ，合成孔径雷达有望在未来成为民用领域的重要工具之一。
06 合成孔径雷达应用案例
军事侦察
侦察范围
合成孔径雷达能够实现大范围、高分辨率的侦察，为军事行动提 供实时、准确的情报信息。
技术发展趋势
硬件小型化
随着微电子技术和制造工艺的进步，合成孔径雷达的硬件设备逐渐小型化，使得雷达系统更加便携和灵活，有利于广 泛应用。
信号处理智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，合成孔径雷达的信号处理逐渐向智能化方向发展。通过深度学习和神经网络等 算法的应用，提高雷达图像的分辨率和目标识别的准确性。
系统控制与监视
数据处理系统还负责整个雷达系统的控制和监视， 确保系统的稳定运行和性能优化。
合成孔径雷达概述(SAR)
合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介 (2)1.1 合成孔径雷达的概念 (2)1.2 合成孔径雷达的分类 (3)1.3 合成孔径雷达(SAR)的特点 (4)2合成孔径雷达的发展历史 (5)2.1 国外合成孔径雷达的发展历程及现状 (5)2.1.1 合成孔径雷达发展历程表 (6)2.1.2 世界各国的SAR系统 (9)2.2 我国的发展概况 (11)2.2.1 我国SAR研究历程表 (11)2.2.2 国内各单位的研究现状 (12)2.2.2.1 电子科技大学 (12)2.2.2.2 中科院电子所 (12)2.2.2.3 国防科技大学 (13)2.2.2.4 西安电子科技大学 (13)3 合成孔径雷达的应用 (13)4 合成孔径雷达的发展趋势 (14)4.1 多参数SAR系统 (15)4.2 聚束SAR (15)4.3极化干涉SAR（POLINSAR） (16)4.4合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (16)4.5 小型化成为星载合成孔径雷达发展的主要趋势 (17)4.6 性能技术指标不断提高 (17)4.7 多功能、多模式是未来星载SAR的主要特征 (18)4.8 雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (18)4.9 分布SAR成为一种很有发展潜力的星载合成孔径雷达 (18)4.10 星载合成孔径雷达的干扰与反干扰成为电子战的重要内容 (19)4.11 军用和民用卫星的界线越来越不明显 (19)5 与SAR相关技术的研究动态 (20)5.1 国内外SAR图像相干斑抑制的研究现状 (20)5.2 合成孔径雷达干扰技术的现状和发展 (20)5.3 SAR图像目标检测与识别 (22)5.4 恒虚警技术的研究现状与发展动向 (25)5.5 SAR图像变化检测方法 (27)5.6 干涉合成孔径雷达 (31)5.7 机载合成孔径雷达技术发展动态 (33)5.8 SAR图像地理编码技术的发展状况 (35)5.9 星载SAR天线方向图在轨测试的发展状况 (37)5.10 逆合成孔径雷达的发展动态 (38)5.11 干涉合成孔径雷达的发展简史与应用 (38)合成孔径雷达概述1合成孔径雷达简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种全天候、全天时的现代高分辨率微波成像雷达。
简述合成孔径雷达基本成像原理
简述合成孔径雷达基本成像原理
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种使用雷达技术实现高分辨率成像的遥感技术。
它利用雷达的特性，通过合成大于实际天线口径的虚拟孔径，从而获得高分辨率的雷达图像。
SAR的基本成像原理是通过向地面发送一连串的雷达脉冲信号，并接收反射回来的信号。
这些雷达脉冲信号以一定的重复频率发送，形成了连续的脉冲序列。
当脉冲信号与地面目标相互作用时，会产生散射信号。
接收到的散射信号经过处理后，就可以获取地面目标的信息。
SAR利用了脉冲序列的重复性，通过记忆性的处理方法，将多个距离不同的回波信号叠加起来，形成合成孔径，进而提高了分辨率。
传统雷达的分辨率受限于天线口径，而SAR则可以通过合成虚拟孔径，实现远远超过实际天线口径的高分辨率成像。
具体步骤是，首先雷达在飞行过程中以一定速度沿着地面平行的轨迹运动，不断发送脉冲信号。
接收到的回波信号被记录下来，并以距离、时间和幅度的形式存储在数据库中。
接着，通过复杂的信号处理算法，对数据库中的回波信号进行处理。
这包括距离向压缩、多普勒频率补偿和方位向压缩等步骤。
最后，通过这些处理，SAR可以提供高分辨率的地面图像，能够显示细微的地形特征和目标细节。
合成孔径雷达在地质勘探、环境监测、军事侦察等领域具有广泛的应用。
它能够获得全天候、全天时的高分辨率图像，并具有强大的穿透力和抗干扰能力。
通过利用合成孔径雷达技术，我们可以更好地理解和研究地球表面的各种特征和现象。
合成孔径雷达(SAR)
3 合成孔径原理（非聚焦与聚焦处理）
则对任意位置y，在整个孔径时间内积分可 以得到目标在所有y位置上的信号包络. 当对雷达 载体沿直线飞行产生的二次相位误差不补偿时：
4 x 4 v t 1 (t ) 2R 2R
2
2 2 s
这时的积分处理称非聚焦处理, 否则称为聚焦 处理。
设发射信号为：
S (t ) exp( jt )
则接收信号为：
Sr (t ) exp( j (t ))
0
其中:
2r 2 R0 ( X 0 X p ) c c cR0
2
9.2 SAR回波信号特性（信号模型）
则接收信号为：
2 R0 ( X 0 X p ) Sr (t ) exp( j[t ]) c cR0
2 0
e e
4 R0 j j 0 j t
2 ( X 0 X p )2
e
R0
该信号的相位为：
1 2 3
9.2 SAR回波信号特性（信号模型）
发射信号的线性相位：
1 t
2
4 R0
与距离有关的常数相位：
雷达平台运动产生的二次相位：
x R
R
2TD vs sin
4 合成孔径原理(频率分析方法)
当φ=90 度, 多普勒滤波器的时间常数为:
TD
最终的方位分辨率为:
R
vs D
D x 2
5
SAR 基本参数
Lmax
最大聚焦合成孔径长度:
R
D
天线尺寸的减小导致更长的聚焦合成孔径长度 SAR 聚焦分辨率:
合成孔径雷达sar孔径合成原理
合成孔径雷达sar孔径合成原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用雷达原理进行成像的技术。
它通过利用雷达的回波信号进行数据处理，实现高分辨率、大覆盖面积的地面成像。
而SAR的核心技术之一就是孔径合成原理。
孔径合成原理是利用雷达的运动产生的多个回波信号进行合成，从而得到高分辨率的成像。
与传统雷达不同，SAR的发射器和接收器不是静止不动的，而是在飞机、卫星等平台上运动。
正是因为这种运动，SAR能够利用多个回波信号进行合成，达到提高分辨率的效果。
SAR的孔径合成原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 发射信号：SAR首先向地面发射一束射频信号。
这个信号在空中传播并与地面物体相互作用后，会产生回波信号。
2. 接收信号：接下来，SAR接收器会接收到地面反射回来的回波信号。
这些信号包含了地面物体的散射特性，可以提供有关地面物体的信息。
3. 信号处理：接收到回波信号后，SAR会对这些信号进行处理。
首先，对回波信号进行时域压缩处理，以减小信号的时延。
然后，对压缩后的信号进行频域处理，通过傅里叶变换等算法，将信号转换为频域数据。
4. 孔径合成：在信号处理的过程中，SAR会利用雷达平台的运动信息，将多个回波信号进行合成。
SAR的雷达平台在运动过程中，相当于一个虚拟的大孔径天线，可以接收到多个不同位置的回波信号。
通过对这些信号进行合成处理，可以得到高分辨率的成像结果。
5. 成像显示：最后，SAR将合成后的信号进行成像显示。
利用合成的回波信号，SAR可以得到高分辨率、清晰度高的地面图像。
这些图像可以用于地质勘探、军事目标识别、环境监测等领域。
需要注意的是，SAR的孔径合成原理要求雷达平台在运动过程中保持稳定，并且要有较高的精度。
这样才能保证合成后的图像质量。
此外，SAR的孔径合成原理也要求对回波信号进行准确的处理和合成算法。
只有在合适的处理和算法下，才能获得理想的成像结果。
SAR的点目标仿真合成孔径雷达SAR的点目标仿真一.SAR原理
合成孔径雷达(SAR)的点目标仿真一． S AR 原理简介合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar ，简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。
它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率，利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率，从而获得大面积高分辨率雷达图像。
SAR 回波信号经距离向脉冲压缩后，雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：2r rC B ρ=，式中r ρ表示雷达的距离分辨率，r B 表示雷达发射信号带宽，C 表示光速。
同样，SAR 回波信号经方位向合成孔径后，雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：a a av B ρ=，式中a ρ表示雷达的方位分辨率，a B 表示雷达方位向多谱勒带宽，a v 表示方位向SAR 平台速度。
二． S AR 的成像模式和空间几何关系根据SAR 波束照射的方式，SAR 的典型成像模式有Stripmap(条带式)，Spotlight(聚束式)和Scan(扫描模式)，如图2.1。
条带式成像是最早研究的成像模式，也是低分辨率成像最简单最有效的方式；聚束式成像是在一次飞行中，通过不同的视角对同一区域成像，因而能获得较高的分辨率；扫描模式成像较少使用，它的信号处理最复杂。
图2.1：SAR 典型的成像模式这里分析SAR 点目标回波时，只讨论正侧式Stripmap SAR ，正侧式表示SAR 波束中心和SAR 平台运动方向垂直，如图2.2，选取直角坐标系XYZ 为参考坐标系，XOY 平面为地平面；SAR 平台距地平面高h ，沿X 轴正向以速度V 匀速飞行；P 点为SAR 平台的位置矢量，设其坐标为(x,y,z)； T 点为目标的位置矢量，设其坐标为(,,)T T T x y z ；由几何关系，目标与SAR 平台的斜距为：(PT x =由图可知：0,,0T y z h z ===；令x vs =⋅，其中v 为平台速度，s为慢时间变量（slow time ），假设T x vs =，其中s 表示SAR 平台的x 坐标为T x 的时刻；再令r =，r 表示目标与SAR 的垂直斜距，重写2.1式为：(;)PT R s r = =(;)R s r 就表示任意时刻s 时，目标与雷达的斜距。
合成孔径雷达
合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达产生的过程为了形成一幅真实的图像增加两个关键参数：分辨率、识别能力。
合成孔径打开了无限分辨能力的道路相干成像特性：以幅度和相位的形式收集信号的能力相干成像的特性可以用来进行孔径合成民用卫星接收系统SEASA T、SIR-A、SIR-B美国军用卫星(LACROSSE)欧洲民用卫星（ERS系列）合成孔径雷达(SAR)是利用雷达与目标的相对运动将较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一个较大孔径的等效天线孔径的雷达。
特点：全天候、全天时、远距离、和高分辨率成像并且可以在不同频段不同极化下得到目标的高分辨率图像SAR高分辨率成像的距离高分辨率和方位高分辨率距离分辨率取决于信号带宽方位高分辨率取决于载机与固定目标相对运动时产生的具有线性调频性质的多普勒信号带宽相干斑噪声机载合成孔径雷达是合成孔径雷达的一种极化：当一个平面将空间划分为各向同性和半无限的两个均匀介质，我们就可以定义一个电磁波的入射平面，用波矢量K来表征：该平面包含矢量K以及划分这两种介质的平面法线垂直极化（V）：无线电波的振动方向是垂直方向与水平极化（H）：无线电波的振动方向是水平方向TE波：电场E与入射面垂直TH波：电场E属于入射平面合成孔径雷达的应用军事上、地质和矿物资源勘探、地形测绘和制图学、海洋应用、水资源、农业和林业合成孔径雷达在军事领域的应用：战略应用、战术应用、特种应用。
SAR系统的几个发展趋势：多波段、多极化、多视角、多模式、多平台、高分辨率成像、实时成像。
SAR图像相干斑抑制的研究现状分类：成像时进行多视处理、成像后进行滤波多视处理就是对同一目标生成多幅独立的像，然后进行平均。
这是最早提出的相干斑噪声去除的方法，这种技术以牺牲空间分辨率为代价来获取对斑点的抑制成像后的滤波技术成为SAR图像相干噪声抑制技术发展的主流均值滤波、中值滤波、维纳滤波用来滤去相干斑噪声，这种滤波方法能够在一定程度上减小相干斑噪声的方差合成孔径雷达理论概述合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，高分辨率包含两个方面的含义：方位向的高分辨率和距离向高分辨率。
合成孔径雷达原理
合成孔径雷达原理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用合成孔径技术获取地面目标信息的雷达系统。
合成孔径雷达通过利用雷达与飞行器（如卫星、飞机等）的运动合成一个大孔径，在距离上实现超分辨能力，从而实现对地面目标的高分辨率成像。
合成孔径雷达的工作原理如下：首先，发射器发射一束雷达波束，并接收目标反射回来的信号。
接收到的信号经过放大和混频等处理后，得到一连串雷达回波数据。
然后，这些回波数据被存储下来。
为了实现合成孔径雷达的高分辨率成像，需要通过飞行器的运动合成一个大孔径。
首先，飞行器沿着固定轨迹匀速飞行，在飞行的过程中，持续接收并记录目标的回波数据。
这些回波数据来自不同位置、不同时间上的目标反射。
在数据处理阶段，首先根据飞行器的速度和航向信息对回波数据进行校正，以消除因飞行器运动而引入的效应。
然后，将校正后的回波数据进行时域信号处理，如滤波、相位校正等。
接着，利用这些回波数据，进行合成孔径处理。
合成孔径处理的目标是将由不同位置和时间上的多个小孔径雷达所获取的回波数据合成为一个大孔径。
通常采用的方法是将这些回波数据叠加在一起，通过加权平均的方式获取高分辨率成像结果。
加权的原则是使得距离较远的目标点，其在不同位置和时间上的回波数据相位一致，从而进行叠加时能够增强目标特征。
最后，根据合成孔径雷达的系统参数和地面场景的需求，进行进一步的数据处理，如图像去噪、图像增强等操作，得到清晰的高分辨率合成孔径雷达图像。
总之，合成孔径雷达通过利用合成孔径技术，通过飞行器的运动合成一个大孔径，实现了对地面目标的高分辨率成像。
这种雷达系统在军事、航空、地质勘探等领域具有广泛的应用前景。
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第21章合成孔径（SAR）雷达L.J.Cutrona21.1 基本原理和早期历史对于机载地形测绘雷达，一个日益迫切的问题是要求其具有更高的分辨力，并通过“强力”技术来达到高分辨力。
通常这种类型的雷达系统是通过辐射短脉冲来获得距离分辨力，通过辐射窄波束来获得方位分辨力。
有关距离分辨力和脉冲压缩技术的一些问题已在第10章中讨论过了。
在第10章中已经表明，若发射信号的带宽足够宽，则采用适当的技术可获得比相应脉宽要好得多的分辨力。
由于脉冲压缩已在第10章中进行了广泛地讨论，因此本章将讨论直接应用于合成孔径技术中的脉冲压缩技术，特别是讨论对于同时完成脉冲压缩和方位压缩的技术，而不讨论顺序地完成距离压缩和方位压缩的技术。
本章所要讨论的基本原理是利用合成孔径技术来改善机载地形测绘雷达的方位分辨力，使其值比辐射波束宽度所能达到的方位分辨力要高得多。
SAR是采用信号处理的方法产生一个等效的长天线，而非真正采用物理的长天线。
事实上，在绝大多数场合，使用的仅是一根较小的实际天线。
在考虑合成孔径时人们以长线性阵列物理天线的特性为参考。
在阵列天线中，许多辐射单元沿直线配置在适当的位置上，并利用这种实际的线性阵列天线，使信号同时馈给天线阵的每个单元；同样地，当天线用于接收时，可使各个单元同时接收信号。
在发射和接收工作模式下，用波导或其他传输线连接，利用干涉现象得到有效的辐射方向图。
若辐射单元相同，则线性阵列天线的辐射方向图是单个单元的方向图和阵列因子两个量的积。
在线性阵列天线中，阵列因子比单元的方向图具有尖锐得多的波瓣（较窄波束），这种天线阵因子的半功率波束宽度β（rad）可由下式给出，即β=（21.1）L/λ式中，L为实际阵列天线的长度；λ为波长。
合成孔径天线往往仅用单个辐射单元。
天线沿一直线依次在若干个位置平移，且在每一个位置发射一个信号，接收相应发射位置的雷达回波信号并储存起来。
储存时，必须同时保存所接收信号的幅度和相位。
当辐射源移动一段距离L eff后，储存的信号和实际线性阵列天线的每一个单元所接收到的信号非常相似。
因此，若对储存的信号采用与实际线性阵列天线相同的运算，就可获得长天线孔径的效应。
这一概念将导致这种技术被称为合成孔径。
机载地形测绘雷达系统的天线通常被安装在侧视方向，而飞机的运动可将辐射单元送到天线阵的每一个位置。
这些阵列位置就是实际天线在发射和接收雷达信号时的那些位置。
第21章 合成孔径（SAR ）雷达·819·SAR 的设计比实际线性阵列天线的设计有更多的自由度。
这些自由度来源于这样的一个事实，即信号可以按存储距离进行选择。
若需要，则可以对不同距离的信号做不同的运算。
聚焦是这种运算中的一种重要的形式。
实际的线性阵列天线能够聚焦在特定的距离点，且环绕这个距离点存在一个聚焦深度。
然而大多数实际线性阵列天线是不聚焦的，这就是有时所说的天线聚焦在无限远处。
但是对于SAR ，适当地调整各相加接收信号的相位，就可以分别对每一段距离进行聚焦，得到有效的合成孔径。
虽然通常对所有距离施加的是同一类加权，但假若需要，则还可以对每段距离施以不同的加权。
实际线性阵列天线和合成线性阵列天线还有另一个重要的不同之处，即合成孔径阵列天线比相同长度的实际线性阵列天线的分辨力好2倍。
下面的定性讨论将指出此因子2的物理意义，且用较一般的分析可以很自然地得到因子2。
在实际线性阵列天线中，发射信号对目标区进行照射，线性阵列天线的角度选择性仅是在接收过程中得到的。
在这个过程中，线性阵列天线的每个单元接收信号的相位差即可形成天线方向图。
另一方面，由于在SAR 中，仅由一个单元发射和接收信号，因此来回的相移在形成有效辐射方向图中均起作用。
其关系式为eff eff 2L λβ= （21.2）式中，βeff 为合成孔径天线的有效半功率波束宽度；L eff 为合成孔径的长度。
本章的后面将给出SAR 分辨力的更详细推导。
下面的推导是由作者和其同事在对SAR 的早期研究是所得出的。
用D 表示机载地形测绘雷达所用的实际天线的水平孔径。
距离R 处的水平波束宽度确定了距离R 处的合成孔径的最大长度。
由于天线的波束宽度由波长λ和天线水平孔径D 之比来决定，所以合成天线孔径的最大长度为DR L λ=eff （21.3） 线性方位分辨力a δ是式（21.2）给出的有效波束宽度和距离R 的积，即R eff βδα= （21.4）将式（21.2）、（21.3）代入式（21.4）得到222eff D R D R R L ===λλλδα （21.5） 注意，式（21.5）表明方位线性分辨力与距离和波长均无关，而且还表明较好的分辨力是由较小而不是较大的实际天线孔径来获得的。
这个结果大大推动了对SAR 的研究。
1953年，在Michigan 工程研究计划的夏季研究班中，作者首次接触到了SAR 的概念。
就在那个夏季，Illinois 大学的Dr.C.W.Sherwin [1]、通用电气公司的Dr.WaltHausz 及Philco 公司的J.Koehler 提出了与合成孔径天线有关的概念，并使作者注意到CarlWiley 和Goodyear 飞机公司已经在合成孔径领域进行的某些工作及取得的一些实质性的进展。
Carl Wiley 以其在SAR 方面的工作而于1985年获得了IEEE 航空和电子系统学会颁发的先驱奖。
参考资料2和关于SAR 的早期相关历史文献中均对此作出了评论和叙述。
早期的研究人员大多数考虑的是不聚焦的合成孔径。
然而，Dr.Shzerwin 指出：采用聚焦技术可获得更高的分辨力。
这是因为聚焦技术可消除合成孔径最大长度的限制。
在Michigan雷 达 手 册·820· 大学，作者和其同事共同开发了由Dr.Sherwin 提出的聚焦概念。
21.2 影响雷达系统分辨力的因素下面将对常规雷达天线、非聚焦合成孔径和聚焦合成孔径进行简单地比较[3][4]，且采用合成孔径的专用术语，给出这3种类型的分辨力比较。
有关距离和方位联合分辨力的更详细地推导将在本章的后面部分给出。
比较3种情况的方位分辨力有3种技术：（1）常规技术，这种情况下的方位分辨力依赖于发射波束宽度；（2）非聚焦型合成孔径技术，合成孔径的长度可以达到非聚焦技术所能容许的数值；（3）聚焦型合成孔径技术，合成天线的长度等于每个距离上发射波束的线性宽度。
常规情况的线性方位分辨力可由下式给出，即DR λ=conv 分辨率 （21.6） 非聚焦型情况下的分辨力为R λ21unf =分辨率 （21.7） 聚焦型情况下的分辨力为2foc D =分辨率 （21.8） 式中，λ为雷达发射信号的波长；D 为天线水平孔径；R 为雷达距离。
图21.1是这3种情况的方位分辨力与雷达距离的关系曲线，是在天线孔径为5ft ，波长为0.1ft 的情况下画出的。
图21.1 3种情况的方位分辨力常规技术获得方位分辨力所采用的常规技术是发射窄波束。
在这种情况下，目标分辨力主要取决于目标是否落在辐射波束的半功率宽度之间，虽然有些技术可用来分辨间隔小于波束宽度的目标。
常规情况的线性方位分辨力计算是大家所熟悉的。
注意，辐射波束宽度（rad ）为D /λ，而在距离R 处的波束线性宽度是此波束宽度与距离的积，这样就得到如式（21.6）所示的结第21章 合成孔径（SAR ）雷达·821·果。
从天线原理考虑，式（21.6）只适用于天线的远场方向图，远场起始点的距离R min 为λ2m i n D R = （21.9） 将式（21.9）代入式（21.6），得到常规技术所能达到的最佳分辨力为D =min conv 分辨力 （21.10）非聚焦型合成孔径较简单的合成孔径技术是非聚焦合成孔径。
在这种情况下，将合成孔径天线阵列的各点处所接收的相参信号进行积累。
积累前，不对信号进行移相。
这种不进行相位的调整，使所形成的合成孔径长度有一个最大值。
当雷达目标到达合成孔径中心的往返距离与目标到达该天线阵列边沿点往返距离之差为λ/4时，即是最大可能的合成孔径长度。
如图21.2所示的是与非聚焦型合成天线相应的几何图形。
图中，R 0表示从目标到阵列中心点的距离；L eff 表示合成天线的最大长度。
这样，目标到合成孔径天线边沿的距离不能超过80λ+R 。
图21.2 非聚焦型合成孔径的几何图形从图示的几何关系可得到48202eff 20R L R +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+λ （21.11） 只要16λ与0R 相比很小，则从这个表达式就可求出eff L 为 λ0eff R L = （21.12）合并式（21.2）和式（21.12），得到(rad 210eff ）R λβ= （21.13）用距离乘以这个波束宽度就得到式（21.7）所给出的分辨力。
注意，非聚焦型合成天线的横向线性分辨力与实际天线孔径大小无关，采用短的波长可改善横向距离分辨力。
该分辨力与λ成比例地变化，并随着距离的平方根增加而变坏。
在如图21.1所示中给出了式（21.7）的曲线图。
雷 达 手 册·822· 聚焦型合成孔径在这种情况下，分辨力的表达式已由式（21.8）给出。
有意义的是在这种情况下，方位分辨力仅依赖于实际天线孔径，并与常规的情况相反，高的分辨力要求采用小的天线而不是大的天线。
另一个有意义的是，对于给定的天线尺寸，可得到的分辨力与距离和所用的波长均无关。
式（21.8）的曲线也由如图21.1所示给出。
为了得到式（21.8）所表示的分辨力，要求SAR 的天线长度为eff DR L λ= （21.14） 推导式（21.12）时用到的思路表明，除非对信号进行附加地处理，否则式（21.14）所示的天线长度是达不到的。
所需的处理就是要对SAR 天线在每一位置上所接收到的信号进行相位调整，使这些信号对于一个给定的目标来说是同相的。
这样处理后，对于式（21.12）所给出的最大天线长度的限制就不再适用，而对可能达到的天线长度的新限制即可简单地变为波束在目标距离上的线性宽度。
在某些情况下，分辨力比D /2差就足够了。
那么，就能使用最大的聚焦合成天线长度的一部分γ，这种情况，可设eff DR L γλ= （21.15） 所得到的分辨力为2foc γD =分辨率 （21.16） 对于由式（21.15）给出的合成孔径天线长度小于或等于由式（21.12）给出的非聚焦型的合成孔径长度的情形，聚焦技术所能达到的分辨力改善是有限的。
然而，若要希望分辨力高于式（21.7）所给定的分辨力，就必须用聚焦型的SAR 天线。
聚焦技术消除了非聚焦情况下对天线合成孔径长度的限制。
21.3 雷达系统的初步知识无论是否采用合成孔径技术，一个雷达系统有很多部件。