基于雷达的测试技术
雷达波测试方案

雷达波测试方案1. 引言雷达系统是一种利用射频信号和电磁波进行测量和探测的技术。
雷达波测试是为了验证雷达系统的性能和功能是否符合要求而进行的一系列测试。
本文档旨在介绍雷达波测试的基本原理和测试方案,并提供一些常用的测试方法和工具。
2. 雷达波测试原理雷达系统通过发送射频信号并接收击中目标后的回波信号来测量距离、速度和方向等目标信息。
雷达波测试主要涉及以下几个方面:•波形检测:对发送和接收的波形进行检测,确保信号质量和完整性;•距离测量:通过计算发送信号和接收回波信号之间的时间差来测量目标的距离;•多目标分辨:能够识别和区分多个目标的特征;•目标检测和跟踪:及时地发现和追踪目标的位置和运动轨迹。
3. 测试方案3.1 波形检测测试波形检测测试是为了确认发送和接收的波形是否完整和正确。
主要步骤如下:1.使用示波器将发送和接收的波形信号分别连接到示波器的输入端口;2.设置示波器的参数,包括垂直和水平尺度、触发模式和触发级别等;3.发送一个测试信号并观察示波器上的波形图;4.判断波形是否正常,并根据需要进行调整。
3.2 距离测量测试距离测量测试是为了验证雷达系统测量目标距离的准确性。
主要步骤如下:1.在合适的测试环境中放置一个标准目标,并确保目标距离雷达系统的距离已知;2.使用雷达系统发送信号,并记录发送和接收的时间戳;3.使用距离公式计算目标的距离,并与已知距离进行比较;4.判断测量误差是否在可接受范围内,并根据需要进行调整。
3.3 多目标分辨测试多目标分辨测试是为了验证雷达系统是否能够同时识别和分辨多个目标。
主要步骤如下:1.在合适的测试环境中放置多个目标,并设置它们的位置和速度;2.使用雷达系统进行测量,并记录测量结果;3.判断系统是否正确地识别和分辨出各个目标,并根据需要进行调整。
3.4 目标检测和跟踪测试目标检测和跟踪测试是为了验证雷达系统能否及时发现并追踪目标的位置和运动轨迹。
主要步骤如下:1.在合适的测试环境中放置一个运动的目标,并设置它的初始位置和速度;2.使用雷达系统进行目标检测和跟踪;3.观察系统是否能够及时地发现目标并追踪其运动轨迹;4.根据需要进行调整。
雷达吸波材料测试方法和标准

雷达吸波材料测试方法和标准
雷达吸波材料的测试方法主要包括自由空间法、紧贴法、传输法等。
这些方法基于电磁波在材料表面反射和吸收的原理,对雷达吸波材料的反射率进行测量。
在测试过程中,需要使用雷达测量系统、频谱分析仪、示波器等设备。
测试的指标包括反射率阈值、反射率波动范围等,这些指标用于评估雷达吸波材料的性能。
具体的测试流程包括检测准备、检测实施、数据处理和结果分析等步骤。
在这个过程中,还需要注意可能出现的误差,并采取相应的解决措施以减小误差。
以上是雷达吸波材料的基本测试方法,建议查阅关于雷达吸波材料的专业书籍或者咨询该领域的专家,获取更多更准确的信息。
基于数字阵列雷达的单脉冲测角技术研究

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展 开式 ( 1 ) , 接 收信 号 是 一个 Ⅳ×1 维 的矩 阵 , 即
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一
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系统 结 构 出发 , 给 出了2 种 数 字 和 差 单 脉 冲 的 测
角原理 , 比较 了 白噪声 和 阵元 通 道 幅 相误 差 对 2
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...
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dsi 1 ) n 0
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∑ : [ 1 e
1 阵列信号模型
如图1 所示 , Ⅳ 单 元 均 匀 线 阵模 型 , 天 线 阵
元间隔 d, 经 过 数 字 下 变 频 和 中频 A D采 样 后 接
, ,
l s i n (
( s i n 0 一 s i n 0 ) ) / s i n ( ( s i n 0 一s i n 0 ) ) l
价值.
关键词: 数 字阵 列 雷达 ; 数 字波 束 形成 ; 单 脉 冲测 角 中图 分类 号 : T N 9 5 7 文献 标 志码 : A 文 章编 号 : 2 0 9 5 - 5 8 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 1 8 4 . 0 4
基于超声波雷达的火灾检测与预警系统设计与实现

基于超声波雷达的火灾检测与预警系统设计与实现随着城市化进程的加快和人们对生活品质的要求不断提高,火灾事故对于人们的财产安全和生命安全造成了巨大的威胁。
因此,火灾检测与预警系统的设计和实现变得至关重要。
本文将介绍一种基于超声波雷达的火灾检测与预警系统的设计原理和实现方法。
一、系统设计原理1. 超声波雷达工作原理超声波雷达是一种利用超声波传播特性进行距离测量的设备。
它通过发射超声波脉冲并侦听反射回来的信号来测量目标与设备之间的距离。
超声波雷达以其测量精度高、工作稳定、适用范围广等特点,成为火灾检测与预警系统的理想选择。
2. 火灾检测原理火灾产生的热源会导致周围空气温度的上升。
基于超声波雷达的火灾检测系统利用超声波的散射和传播特性,检测空气中温度的异常变化。
当火灾发生时,高温空气会引起超声波的频率和幅度的变化,从而触发火灾监测系统的报警。
二、系统组成和功能1. 硬件组成基于超声波雷达的火灾检测与预警系统主要包括以下硬件设备:- 超声波雷达传感器:用于发射和接收超声波信号,监测空气中温度的变化。
- 控制器:负责接收传感器的信号并进行处理和判断,实现火灾预警功能。
- 警报器:当火灾被检测到时,发出声音和光线进行预警。
2. 系统功能基于超声波雷达的火灾检测与预警系统具有以下功能:- 火灾检测功能:通过超声波雷达传感器,实时监测空气中温度的变化。
- 实时预警功能:当火灾被检测到时,火灾检测与预警系统会及时触发警报器,发出声音和光线进行预警。
- 故障报警功能:当系统设备出现故障时,火灾检测与预警系统可以及时报警,提醒人们进行维修和更换。
三、系统设计与实现步骤1. 系统需求分析在设计火灾检测与预警系统之前,需要对需求进行分析。
明确系统的功能、数据处理速度、距离测量范围等方面的要求,为后续的设计和实现提供指导和参考。
2. 超声波传感器选择和布置根据系统需求,在市场上选择合适的超声波雷达传感器。
考虑到火灾检测的可行性和准确性,需要选择具有较高灵敏度和稳定性的传感器,并合理布置在待监测区域。
一种基于单部雷达的飞行器脱靶量测试方法

第一作者简介 : 常华俊(93一 . 工程师. 1 7 ) 男。 主要从事雷达测量方面的研完工作。
维普资讯
飞行器测控学报
第2 5卷
辨力最后定位到径向速度分辨力上。设雷达径向速度分辨力为 对式( ) 2 求导可得 , A=cd (f) ,A 2o /
掉 系统误差 。 脱靶量测量误差主要来源于雷达本身测量精度 。
关键词 脱靶量 ; 目标 ; 多 数据 处理; 误差分析 文标标识码 : A 中图分类号 :N 5 T 9
S a e r f isDit n e Te tM eho s d O i g e Ra a p c c a tM s sa c s t d Ba e n a S n l d r
Ab ta t T i p p ra aye a a slt na d mut- re nomainaq iio d po esn s fh s sr c hs a e nlz s d r eoui l t g tifr t c ust na rcsigi t t emi r r o n ia o i n ne ot s
C A GH a u G OWe - eg D N ia WA G Y-ag H N u - n U ns n O G L—o j - h - t N ii jn
( a hn ao etCne,B i eg J i Poic 30 1 B i egWepnT s etr a h n , in rv e170 ) c e l n
坐标 系下 的直 角坐标 ( y , ,,) 由式 ( ) 2 可得 到 目标 的径 向速 度 ,
, = Rc s o A o Ec s
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
车载毫米波雷达技术要求及测试方法

一、概述汽车产业的快速发展促使车载雷达技术得到广泛关注。
作为一种重要的传感器,在车辆安全和自动驾驶中发挥着至关重要的作用。
毫米波雷达作为车载雷达的技术之一,近年来得到了广泛的研究和应用。
本文将重点介绍车载毫米波雷达技术的要求及测试方法,以期为相关研究和应用提供参考和指导。
二、车载毫米波雷达技术要求1. 高精度测距车载毫米波雷达的基本功能之一是测距,其要求能够精准地测量前方障碍物的距离。
在自动驾驶应用中,高精度的测距能有效避免碰撞事故的发生。
2. 高分辨率成像除了测距外,车载毫米波雷达还需要具备高分辨率的成像能力,能够清晰地识别出目标物体的形状和轮廓。
这对于实现智能驾驶和自动泊车等功能至关重要。
3. 宽带工作车载毫米波雷达需要具备宽带的工作频率范围,以适应不同环境下的工作需求。
宽带工作还有助于提高雷达的分辨率和抗干扰能力。
4. 高可靠性在车载应用场景中,毫米波雷达需要具备高可靠性和稳定性,能够在恶劣天气和复杂交通环境下正常工作,并能够长时间实现连续监测。
5. 低功耗车载毫米波雷达需要具备低功耗的特点,以满足车载系统对能源的高效利用需求,同时也有利于提高雷达的工作寿命。
三、车载毫米波雷达测试方法1. 测距精度测试车载毫米波雷达的测距精度测试需要采用标准的测距测试设备,根据实际距离进行测量,并与雷达输出结果进行对比分析,以评估其测距精度。
2. 成像分辨率测试成像分辨率测试需要使用不同形状和尺寸的目标进行测试,通过对成像效果的定量分析,评估车载毫米波雷达的成像分辨率。
3. 工作频率范围测试工作频率范围测试需要利用专用的测试设备对雷达的工作频率进行扫描和测试,以确认其在广泛的频率范围内能够正常工作。
4. 可靠性测试可靠性测试需要在不同环境条件下对车载毫米波雷达进行长时间的连续工作测试,以评估其在复杂环境中的可靠性和稳定性。
5. 功耗测试功耗测试需要利用专用的测试设备对车载毫米波雷达的功耗进行实时监测和记录,以评估其在实际工作中的能耗情况。
基于探地雷达技术的道路检测探究

地质详 勘报 告 , 隧道 段岩 溶较 发育 、 该 存在 地 质交接 的切 向断 层 ,为保 障隧道 掘进 的安 全 进行 ,采用地 质 雷达 定期对 隧 道掌子 面 和两 侧 洞 壁进 行探 测 ,探测 使 用 天线 频率 为 10 0 M z H ,该 天线 能够 探测 的深度 视地 质情 况 最 大达 到 2 5m,可 以满足超 前 预报 的要 求 , 通 过探测 发现 雷达 波反 射信号 较 强 ,信 号 同相 轴不连 续 ,说 明该 隧道 掌子 面前 方 岩体较 破 碎, 掘进 时需要 注 意施 工安 全 , 进结 果表 明 掘 地质雷 达探 测信 号 和实 际工况 一致 ,掘进 一 段 后洞 内出现 局部 塌 陷 , 由于事 先有 准备 , 未 出现任 何工 程事故 。 同阶段 的探测 表 明 , 不 该 隧道 内岩溶较 发 育 , 过探 测预 报 , 时给 施 通 及 工 反馈 信息 ,可 以说雷 达探 测确 保 了工程 施 工的安 全 。 23新 建沥 青路 面的质 量检测 . 路 面雷 达( 结合 介 电常 数仪 可用 于 新 ( 脉) 建沥青 路面 的质量 控制 ,包 括测试 沥青 混 合 料 的空 隙率 和沥青 层 的剥落 清 空 ,根 据所 测 空 隙 率 可进 行压 实 度控 制 和 含水 量 评价 , 指 导道路 管理部 门对路 面进 行养护 与维 修 。 沥青 混合 料 的空隙率 () 指压 实沥青 混 w是 合 料 内矿料 及 沥青 以外 的卒 隙 ( 包括 矿 料 不 自身 内部 的孑 隙)的体 积 占试 件 总体积 的百 L 分 率 , := 1pp x O%, 中 P为沥 青 混 即 w (- / l0 其 ) 合 料 的 最 大密 度 ; p为沥 青 混 合料 的视 密 度 f 又称表 观密 度)沥 青混 合料空 隙率 与沥青路 。 面 的透水 性 、 青 的氧 化 、 面 出现辙槽 的程 沥 路 度 和路 面疲劳 寿命 等密切 相关 。 另外 , 空隙 率 越 大 ,沥青 混 合料抗 高 温永 久性 变形能 力 越 差, 强度 越低 。沥青 混合 料 的介 电常数 由固 、 液、 气三相 的介 电常 数按 其体 积 比组成 , 沥 将 青 混合料 压 实时 ,沥青 混合 料 中的空气 含量 减 少 ,假定 沥 青 含量不变 则 沥青 和矿料 的 含 量 增加 ,导致 沥青 混合 料的 复合介 电常 数增 加。
雷达效能测试实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列测试,验证雷达系统的性能,包括其探测距离、精度、抗干扰能力、数据处理速度等关键指标。
通过对雷达系统进行全面的效能测试,评估其在实际应用中的可靠性、有效性和适应性。
二、实验背景随着雷达技术在军事、民用领域的广泛应用,对雷达系统的性能要求越来越高。
为了确保雷达系统在实际应用中的可靠性,对其进行效能测试是至关重要的。
本次实验选取了一种先进的雷达系统进行测试,以期为雷达系统的研发、改进和应用提供参考。
三、实验设备与器材1. 雷达系统:包括发射单元、接收单元、数据处理单元等。
2. 测试场地:具备不同距离、不同障碍物场景的测试场地。
3. 测试设备:距离测量仪、角度测量仪、信号分析仪等。
4. 通信设备:用于数据传输和远程控制。
四、实验方法1. 基本参数测试:测试雷达系统的发射频率、接收频率、脉冲宽度、重复频率等基本参数。
2. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,测试雷达系统的探测距离,记录数据并分析。
3. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,测试雷达系统的定位精度,记录数据并分析。
4. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,测试雷达系统的抗干扰能力,记录数据并分析。
5. 数据处理速度测试:测试雷达系统在接收到信号后,数据处理的速度和准确性,记录数据并分析。
五、实验步骤1. 准备阶段:搭建实验场地,连接测试设备,确保实验环境符合要求。
2. 基本参数测试:按照设备操作手册,设置雷达系统参数,进行基本参数测试。
3. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试探测距离,记录数据。
4. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试定位精度,记录数据。
5. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,调整雷达系统的工作状态,测试抗干扰能力,记录数据。
6. 数据处理速度测试:模拟实际工作场景,测试雷达系统的数据处理速度和准确性,记录数据。
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P2
S1
PtGt 4 R2
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基本雷达方程
又假设 P2 均匀辐射,则在接收天线处收到的回波功率密度为:
S2
P2
4 R2
PtGt (4 R2 )2
如果雷达接收天线的有效接收面积为 Ar ,则在雷达接收处接
收回波功率为 Pr :
Pr
Ar S2
PtGt Ar (4 R2 )2
0
330
30
300 270
目标3
60 近区地物 回波
90 目标1
240 210
120
目标2 150
180
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目标显示与数据记录
❖ 平面显示器——偏心PPI显示器和B式显示器
偏心PPI显示器
B式显示器
▪ 输出功率:发射机送至天线输入端的功率; ▪ 总效率:发射机的输出功率与它的输入总功率之比; ▪ 信号调制形式 :简单脉冲信号采用矩形振幅调制,调频
连续波采用线性调频、正弦调频等; ▪ 信号的稳定度或频谱纯度:信号的各项参数是否随时间
作不应有的变化,在频域中表示为信号频谱纯度。
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▪ 引导指挥雷达:又称监视雷达,主要用于对歼击机的引导和 指挥作战,也包括民用的机场调度雷达。要求能够对多批次 目标进行同时检测,能够测定目标的三个坐标,测量的精确 度和分辨率也较高。
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雷达应用类型
▪ 火控雷达:又称炮瞄雷达,其任务是控制火炮或地空导弹对 空中目标进行瞄准攻击。因此要求它能够连续而准确的测定 目标的坐标。作用距离较小,一般只有几十千米。
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雷达的基本组成——接收机
❖ 超外差式接收机组成:
接收机 保护器
低噪声高频 放大器
混频器
中频放大器 (匹配滤波器)
高频输入
本机振荡器
检波器
视频 放大器
至终端设备
▪ 高频部分,又称为接收机“前端”,其中包括接收机保护器、 低噪声高频放大器、混频器和本机振荡器;
检测功率之比; ▪ 中频的选择和滤波特性 ▪ 工作稳定性和频率稳定度 ▪ 抗干扰能力
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目标显示与数据记录
❖ 雷达终端显示器用来显示雷达所获得的目标信息 和情报,显示的内容包括目标的位置及其运动情 况,目标的各种特征参数等。
❖ 雷达终端显示器根据完成的任务可分为:距离显 示器、平面显示器、高度显示器、情况显示器和 综合显示器、光栅扫描显示器、计算机终端显示 器等。
Pt Ar2 42Si min
1/ 4
Rmax
PtG22 (4 )3 University
基本雷达方程
▪ 雷达方程未考虑设备的实际损耗和环境因素,而且方程中还 有两个不可能准确预定的量:目标有效散射面积和最小可检 测信号,因此它常用来作为一个估算的公式,考察雷达各参 数对作用距离影响的程度。
天线增益和有效面积之间有以下关系:
Gt
4 At 2
,
Gr
4 Ar 2
单基地脉冲雷达通常共用收发天线,即:Gt Gr G
At Ar
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基本雷达方程
接收回波功率可写成如下形式:
Pr
PtGtGr 2 (4 )3 R4
Pt At Ar 42 R4
结论:
▪ 实际雷达系统总是有各种损耗的,在雷达方程中应该引入损 耗这一修正量。一般用L表示损耗加在雷达方程的分母中, L是大于1的值。损耗L包括波导传榆损耗、接收机失配损耗、 天线波束形状损耗、由于积累不完善引起的损耗以及目标起 伏引起的损耗,还包括操纵员损耗、设备工作不完善损耗等, 要根据经验和实验测定来估计。
输出射频
功率放大器
至
天
脉冲
线
调制器
定时器 触发脉冲
电源
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雷达的基本组成——发射机
❖ 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 ▪ 适用于频率捷变雷达 ▪ 能产生复杂波形
❖ 单级振荡式发射机的优点是简单、经济,也比较轻便。实 践表明,同样的功率电平,单级振荡式发射机大约只有主 振放大式重量的三分之一。
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雷达工作波段
❖ 工作波段处于2MHz~300GHz的范围。除了超视距雷达、激光 雷达等特殊雷达之外,大部分工作在微波波段。
▪ 分米波雷达:波长在1m~10cm范围内;军事上常用作地面远 程、超远程警戒;气象上常用作测风。
▪ 厘米波雷达:波长在10cm~1cm范围内 ;军事上常用作制导、 目标跟踪;航行上常用作机载、舰载导航;气象上则用作测 雨。
雷达的基本组成——发射机
❖ 发射机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。雷达发射机有单级振 荡式和主振放大式两类。
▪ 单级振荡式发射机:
定时信号
T 脉冲调制器
大功率射频 振荡器
T 至天线
电源
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雷达的基本组成——发射机
雷达应用类型
❖ 军用雷达的主要类型:
▪ 预警雷达:又称超远程雷达,其主要任务是发现洲际导弹和 洲际战略轰炸机等,以便及早发出预警警报。特点是作用距 离远达数千千米,而测定坐标的精度和分辨力为次要指标。
▪ 搜索和警戒雷达:主要任务是发现飞机,一般作用距离在 400km~600km,对测定坐标的精确度和分辨力要求不高。 保卫重点城市或建筑物的中程警戒雷达要求有方位360°的 搜索空域。
❖ 应尽量优先采用单级振荡式方案。当整机对发射机有较高 要求时,单级振荡式发射机往往无法满足,必须采用主振 放大式发射机。
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雷达的基本组成——发射机
❖ 雷达发射机的主要性能指标:
▪ 工作频率或波段 :由雷达功能、性能、抗干扰能力等决 定,可跳变或同时在多个频率上工作;
▪ 毫米波雷达:波长在1cm~1mm之间;与厘米波雷达相比, 具有体积小、重量轻、分辨率高、对目标的细微结构敏感性 强、多普勒特性好等优点;与远红外和可见光雷达相比,在 通过烟雾、灰尘等方面具有良好的传播特性。常用于对目标 的识别、制导和跟踪。气象上用于研究云和降雨形成、发展 的物理过程。
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目标显示与数据记录
❖ 距离显示器——横坐标显示目标的斜距
主波 回波
主波 回波 ①
(a)A型显示器画面
②
(b)A/R型显示器画面
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目标显示与数据记录
❖ 平面显示器——显示目标的斜距和方位两个坐标,又 称全景或环视显示器,简称PPI显示器(Plan position indicator)或P显。
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基本雷达方程
▪ 在理想无损耗、自由空间传播时的单基地雷达方程 :
设雷达发射功率为 Pt ,雷达天线的增益为 Gt ,则在自由空 间工作时,距离雷达天线为R的目标处的功率密度为:
S1
Pt Gt
4 R2
假定目标可将接收到的功率无损耗地辐射出来,用目标的 散射截面积 来表征其放射特性,表示目标被雷达“看见”的 尺寸。则由目标散射的功率(二次辐射功率)为:
▪ 雷达利用目标对电磁波的反射(或称为二次散射)现象来发 现目标并测定其位置。
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雷达的基本概念
发射机
收发转换开关
天线
接收机 信号处理机
显示器
发射的电磁波
目 标
接收的电磁波
雷达探测原理
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雷达的基本概念
P 目标
▪ 此外雷达还可以用于探测和跟踪人造卫星、飞机导航、航道 探测、公路车速测量等方面。
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天线
底座和 伺服
雷达的基本组成
高放
调制器
电源
收发开关
激励器
同步器
高放和 混频
中放/检波/ 视放
脉冲雷达基本组成
信号处理 显示
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现代检测技术
基于雷达的测试技术
精勤求学 敦笃励志 果毅力行 忠恕任事
基于雷达的测控技术
❖ 雷达的基本概念
• 基本雷达方程、雷达工作波段、雷达应用类型
❖ 雷达的基本组成
• 发射机、接收机、数据显示与记录
❖ 雷达测量原理
• 距离测量、角度测量、运动目标检测与测速
❖ 典型雷达系统
• 合成孔径雷达
❖ 雷达的应用
▪ 制导雷达:与炮瞄雷达同属于精密跟踪雷达。制导雷达根据 目标运动轨迹控制导弹去攻击目标,要求能同时跟踪多个目 标,并对分辨力要求较高。
▪ 战场监视雷达:用于发现坦克、军用车辆、人和其他在战场 上的运动目标,作用距离只有几千米。
▪ 机载雷达:包括机载截击雷达、机载轰炸瞄准雷达、机载护 尾雷达和机载导航雷达等。要求体积小、重量轻、工作可靠 性高。
采用单级振荡式发射机的脉冲雷达组成:
电源,控制,保护电路
预调器 定时器
调制器 发射机
显示器
振荡器 接收机
天线控 制系统
天线 开关