雷达的基本组成
雷达的基本组成
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。
雷达发射机产生辐射所需强度的脉冲功率，其波形是脉冲宽度为K而重复周期为T的高频脉冲串。
发射机现有两种类型：一种是直接震荡式（如磁控管振荡器），它在脉冲调制器控制下产生的高频脉冲功率被直接馈送到天线；另一种是功率放大式（主振放大式），它是由高稳定度的频率源（频率综合器）作为频率基准；在低功率电平上形成所需波形的高频脉冲串作为激励信号，在发射机中予以放大并驱动末级功放而获得大的脉冲功率来馈给天线的。
功率放大式发射机的优点是频率稳定度高且每次辐射式相参的，这便于对回波信号进行相参处理，同时也可以产生各种所需的复杂脉压波形。
发射机输出的功率馈送到天线，而后经天线辐射到空间。
脉冲雷达天线一般具有很强的方向性，以便集中辐射能量来获得较大的观测距离。
同时，天线的方向性越强，天线波瓣宽度越窄，雷达测向得精度和分辨力就越高。
常用的微波雷达天线是抛物面反射体，馈源放置在焦点上，天线反射体将高频能量聚成窄波束。
天线波束在空间的扫描常采用机械转动天线来得到，由天线控制系统来控制天线在空间的扫描，控制系统同时将天线的转动数据送到终端设备，以便取得天线指向的角度数据。
根据雷达用途的不同，波束形状可以是扇形波束，也可以是针状波束。
天线波束的空间扫描也可以采用电子控制的办法，它比机械扫描的速度快，灵活性好，这就是20世纪末开始日益广泛使用的平面相控阵天线和电子扫描的阵列天线。
前者在方位和仰角两个角度上均实行电扫描；后者是一位电扫描，另一维为机械扫描。
脉冲雷达的天线是收发共用的，这需要高速开关装置，在发射时，天线与发射机接通，并与接收机断开，以免强大的发射功率进入接收机把接收机高放混频部分烧毁；接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免微弱的接收功率因发射机旁路而减弱。
这种装置称为天线收发开关。
天线收发开关属于高频馈线中的一部分，通常由高频传输线和放电管组成，或由环行器及隔离器等来实现。
雷达原理及测试方法
雷达原理及测试方案1雷达组成和测量原理雷达(Radar)是RadioDetectionandRanging的缩写，原意“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
1.1雷达组成1.2雷达测量原理1)目标斜距的测量图3雷达接收时域波形在雷达系统测试中需要测试雷达到目标的距离和目标速度，雷达到目标的距离是由电磁波从发射到接收所需的时间来确定，雷达接收波形参见图3，雷达到达目标的距离R为：R＝0.5×c×tr式（2）式中c=3×108m/s，tr为来回传播时间2)目标角位置的测量目标角指方位角或仰角，这两个角位置基本上是利用天线的方向性来实现。
雷达天线将电磁能汇集在窄波束内，当天线对准目标时，回波信号最强。
回波的角位置还可以用测量两个分离接收天线收到信号的相位差来决定。
3)4)max t e min式中Pt 为发射机功率，G为天线增益，Ae为天线有效接收面积，σ为雷达回波功率截面积，Smin为雷达最小可探测信号。
雷达方程可以正确反映雷达各参数对其检测能力影响的程度，不能充分反映实际雷达的性能。
因为许多影响作用距离的环境和实际因素在方程中没有包括。
1.4雷达分类军用雷达主要分类：不能满足复杂雷达信号测试需求。
更为重要的是，雷达在实际工作过程中接收到的信号并不是纯净的发射回波，它包含各种杂波和多普勒效应，特别是在地形复杂或海面各种时，接收机接收到的杂波比需要探测的物体回波大的多，而这一切目前没有通用测量设备来生成雷达接收机所接收到的实际波形。
因此各个雷达研制单位投入大量人力、物力研制各种雷达模拟器，但这些模拟器往往受各种设计因素影响，只是实际雷达波形的简化，并只考虑到典型的应用，对复杂的应用环境无法模拟。
这样无法及时发现雷达研制和使用过程中问题和隐患。
雷达介绍——精选推荐
雷达介绍1.雷达的定义雷达是对于远距离⽬标进⾏⽆限探测、定位、侧轨和识别的⼀种传感器系统。
2.最基本的雷达系统的组成图1-1 雷达系统的基本原理2.1 雷达发射机雷达发射机（transmitter）的作⽤是产⽣辐射所需强度的⾼频脉冲信号，并将⾼频信号馈送到天线。
2.2 天线天线的作⽤是将雷达发射机馈送来的⾼频脉冲信号辐射到探测空间2.3 接收机接收机的主要任务是把微弱的⽬标回波信号放⼤到⾜以进⾏信号处理的电平，同时接收机内部的噪声应尽量⼩，以保证接收机的⾼灵敏度。
2.4 ⽬标检测和信息提取⽬标检测和信息提取等任务是实现雷达接收机输出信号的进⼀步处理3. 雷达天线天线是雷达系统中发射和接收电磁波的装置，是雷达系统与外界联系单的纽带。
他的主要作⽤是：(1) 将雷达发射机产⽣的⾼能量电磁波辐射(有⼀定的⽅向性)向外部⾃由空间(空⽓或其他媒介)；(2) 接收⽬标的回波(包括外部噪声)。
4. 雷达发射机雷达发射机的作⽤是产⽣所需强度的⾼频脉冲信号，并将⾼频信号馈送到天线发射出去。
常见的雷达发射机可分为单级振荡式发射机和主振放⼤发射机两类。
4.1 单级振荡式发射机组成图4-1单级振荡式发射机组成框图单级振荡式发射机，由于脉冲调制器直接控制振荡器⼯作，每个射频脉冲的起始射频相位是由振荡器的噪声决定，因⽽相继脉冲的射频相位是随机的，即受脉冲调制的振荡器所输出的射频脉冲串之间的信号相位是⾮相参的。
所以，有时把单级振荡式发射机称为⾮相参发射机。
4.2主振放⼤发射机主振放⼤式发射机由多级组成，图4-2是其基本组成框图。
图4-2 主振放⼤式发射机组成框图主控振荡器⽤来产⽣射频信号；射频放⼤链⽤来放⼤射频信号，提⾼信号的功率电平；主振放⼤式因此⽽得名。
主控振荡器常由基准振荡器、本机振荡器和相⼲振荡器等组成微波振荡器组。
由于微波振荡器组常由固体器件组成，所以也称它们为固体微波源。
现代雷达要求主控振荡器的输出频率很稳定。
射频放⼤链⼀般由⼀⾄三级射频功率放⼤器级联组成。
雷达基础实训报告
一、实训目的本次雷达基础实训旨在使学员掌握雷达的基本原理、组成、工作过程以及雷达在现代军事和民用领域中的应用，提高学员对雷达技术的认识和操作能力。
二、实训内容1. 雷达基本原理雷达（Radar）是一种利用电磁波探测目标的无线电设备。
其基本原理是发射电磁波，然后接收目标反射回来的回波，通过分析回波的特性来确定目标的位置、速度等信息。
2. 雷达组成雷达主要由发射机、接收机、天线、信号处理器和显示器等组成。
（1）发射机：负责产生一定频率的电磁波，并驱动天线发射。
（2）接收机：负责接收目标反射回来的电磁波，并将信号放大。
（3）天线：负责发射和接收电磁波。
（4）信号处理器：负责对接收到的信号进行处理，提取目标信息。
（5）显示器：负责显示雷达检测结果。
3. 雷达工作过程（1）发射机产生一定频率的电磁波。
（2）电磁波经过天线发射出去。
（3）目标反射电磁波，回到雷达接收机。
（4）接收机将接收到的信号放大。
（5）信号处理器对信号进行处理，提取目标信息。
（6）显示器显示目标信息。
4. 雷达在现代军事和民用领域中的应用（1）军事领域：雷达在军事领域应用广泛，如预警雷达、防空雷达、舰载雷达、机载雷达等。
（2）民用领域：雷达在民用领域也有广泛应用，如气象雷达、交通雷达、地质雷达等。
三、实训过程1. 理论学习首先，学员通过查阅资料、听课等方式，对雷达基本原理、组成、工作过程等内容进行深入学习。
2. 实验操作在理论学习的的基础上，学员进行雷达实验操作。
具体步骤如下：（1）连接雷达设备，检查设备是否正常。
（2）调整雷达参数，如频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等。
（3）发射电磁波，观察天线发射情况。
（4）接收目标反射回来的电磁波，观察接收机工作情况。
（5）对信号进行处理，提取目标信息。
（6）观察显示器显示的目标信息。
3. 结果分析通过实验操作，学员对雷达基本原理、组成、工作过程有了更直观的认识。
同时，通过对实验结果的分析，学员了解了雷达在探测目标、定位等方面的应用。
雷达系统的工作原理
雷达系统的工作原理雷达系统是一种通过电磁波来侦测和测量物体位置、速度、方向等信息的仪器。
它在军事、民用等领域有着广泛的应用，如航空导航、气象预报、交通控制等。
本文将介绍雷达系统的工作原理，旨在帮助读者更好地理解雷达技术。
一、雷达系统的组成雷达系统主要由以下几个部分组成：1.1 发射器：发射器用于产生并发射电磁波，它通常包括一个高频振荡器和一个天线。
1.2 天线：天线是雷达系统中非常重要的部分，它负责辐射出电磁波并接收返回的信号。
1.3 接收器：接收器接收由天线接收到的信号，并将其转化为需要的电信号。
1.4 处理器：处理器用于处理接收到的信号，将其转化为可视化的图像或数据。
二、雷达系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：2.1 信号发射：发射器产生高频电磁波并通过天线辐射出去。
这些电磁波被称为“探测信号”。
2.2 接收信号：当探测信号遇到物体时，部分能量被物体吸收、反射或散射。
这些反射信号被物体周围的空间介质（如大气）传输到雷达系统所在地点。
2.3 接收信号的处理：接收器接收并放大传回的信号，并将其转化为电信号，交给处理器进行处理。
2.4 数据处理和显示：处理器对接收到的信号进行处理和解析，得到物体的位置、速度、方向等信息，并将结果显示在监视器上。
三、雷达测量物体位置的原理雷达系统通过测量从目标物体返回的信号的时间延迟来确定物体的距离。
当探测信号遇到目标物体时，一部分信号会被目标物体反射并返回雷达系统。
雷达系统通过计算发送信号和接收信号之间的时间差，可以推算出目标物体与雷达系统的距离。
四、雷达测量物体速度的原理雷达系统可以通过多普勒效应来测量物体的速度。
当探测信号遇到运动物体时，反射信号的频率会发生变化，这是由于物体的运动引起的多普勒效应。
雷达系统通过测量反射信号的频率变化来推算目标物体的速度。
五、雷达系统应用案例雷达系统广泛应用于各个领域，下面以航空导航和气象预报为例，介绍雷达系统的应用。
5.1 航空导航：雷达系统在航空领域起着至关重要的作用。
雷达组成和工作原理
雷达组成和工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备，广泛应用于军事、民用、气象等领域。
雷达的组成和工作原理是雷达技术的基础，下面将详细介绍。
一、雷达的组成雷达主要由以下几部分组成：1.发射机：发射机是雷达的核心部件，它产生高频电磁波并将其送入天线。
2.天线：天线是雷达的接收和发射装置，它将发射机产生的电磁波转换成空间电磁波，并将接收到的回波转换成电信号送入接收机。
3.接收机：接收机是雷达的信号处理部件，它将接收到的电信号进行放大、滤波、解调等处理，得到目标的距离、速度、方位等信息。
4.显示器：显示器是雷达的输出部件，它将接收机处理后的信息以图像或数字的形式显示出来，供操作员进行判断和决策。
二、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用电磁波的特性进行探测和测距。
雷达发射机产生高频电磁波，经过天线转换成空间电磁波，向周围环境发射。
当电磁波遇到目标时，一部分电磁波被目标反射回来，经过天线转换成电信号送入接收机。
接收机对接收到的信号进行放大、滤波、解调等处理，得到目标的距离、速度、方位等信息。
最后，将处理后的信息以图像或数字的形式显示出来，供操作员进行判断和决策。
雷达的探测距离和精度与电磁波的频率、功率、天线的大小和形状、目标的反射特性等因素有关。
一般来说，雷达的探测距离越远，精度越高，需要的电磁波功率越大，天线越大，目标反射特性越好。
三、雷达的应用雷达广泛应用于军事、民用、气象等领域。
在军事领域，雷达可以用于侦察、监视、导航、武器控制等方面。
在民用领域，雷达可以用于航空、航海、交通、地质勘探、环境监测等方面。
在气象领域，雷达可以用于探测降水、测量风速、预测天气等方面。
雷达是一种非常重要的探测和测距设备，它的组成和工作原理是雷达技术的基础。
随着科技的不断发展，雷达技术也在不断创新和进步，为人类的生产和生活带来了更多的便利和安全。
雷达原理及测试方案
雷达原理及测试方案1 雷达组成和测量原理雷达(Radar)是Radio Detection and Ranging的缩写，原意“无线电探测和测距”，即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
1.1 雷达组成图1 雷达简单组成框图图2 雷达主要组成框图雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理和显示设备组成，基本组成框图如图1所示。
通常雷达工作频率范围为2MHz～35GHz，其中超视距雷达工作频率为2～30MHz，工作频率为100～1000MHz范围一般为远程警戒雷达，工作频率为1～4GHz范围一般为中程雷达，工作频率在4GHz以上一般为近程雷达。
老式雷达发射波形简单，通常为脉冲宽度为τ、重复频率为T的高频脉冲串。
天线采τ用机械天线，接收信号处理非常简单。
这种雷达存在的问题是抗干扰能力非常差，无法在复杂环境下使用。
由于航空、航天技术的飞速发展，飞机、导弹、人造卫星及宇宙飞船等采用雷达作为探测和控制手段，对雷达提出了高精度、远距离、高分辨力及多目标测量要求，新一代雷达对雷达原有技术作了相当大的改进，其中频率捷变和线性相位信号、采用编码扩频的低截获概率雷达技术、动态目标显示和脉冲多普勒技术是非常重要的新技术。
表1 雷达频率分段波段名称频率分配雷达频段HF 2～30 超视距雷达VHF/UHF 100～1000MHz 420~450MHz 890~940MHz 远程雷达L 1～2GHz 1.215~1.4GHz 中程雷达S 2～4GHz 2.3~2.5GHz 2.7~3.7GHz 中/近程雷达C 4～8GHz 5.25~5.925GHz 近程雷达X 8～12GHz 13.4~14GHz 15.7~17.7GHz 近程雷达Ku 12～18GHz 13.4~14GHz 15.7~17.7GHzK 18~27GHz 24.05~24.25GHzKa 27~40GHz 33.4~36GHz1.2 雷达测量原理1) 目标斜距的测量图3 雷达接收时域波形在雷达系统测试中需要测试雷达到目标的距离和目标速度，雷达到目标的距离是由电磁波从发射到接收所需的时间来确定，雷达接收波形参见图3，雷达到达目标的距离R为：R＝0.5×c×t r式（2）式中c=3×108m/s，t r为来回传播时间2) 目标角位置的测量目标角指方位角或仰角，这两个角位置基本上是利用天线的方向性来实现。
雷达测距工作原理
雷达测距工作原理雷达（Radar）是一种利用无线电波（电磁波）进行探测和测距的技术。
雷达测距原理基于电磁波的传播与反射，通过发送无线电波并接收其反射信号来确定目标的距离。
一、雷达组成雷达系统由发射机、天线、接收机和信号处理系统组成。
发射机负责发送无线电波，天线接收并发送信号，接收机接收目标反射信号，信号处理系统对接收信号进行处理分析。
二、测距原理雷达测距的原理是基于电磁波传播速度恒定的特性。
当发射出的无线电波遇到目标时，部分能量会被目标物体吸收，而剩余的能量则会被反射回来。
雷达接收机会接收到这些反射回来的信号，并进行分析。
根据电磁波传播的速度恒定，我们可以通过测量从发射到接收的时间来计算出目标物体与雷达的距离。
因为光速在大气中几乎保持不变，所以我们可以使用光速作为计算的基准。
三、计算公式为了测量出目标物体与雷达的距离，我们需要测量从发射到接收的时间间隔，即飞行时间（Time of Flight）。
根据飞行时间和光速之间的关系，距离（Distance）可以通过以下公式计算：距离 = （飞行时间 ×光速）/ 2其中，飞行时间为从发射无线电波到接收目标反射信号所经历的时间，光速是已知的常数。
四、应用与优势雷达测距技术广泛应用于军事、航空、气象等领域。
它可以用于飞机和船只的导航定位，飞机着陆辅助，天气预测等方面。
相较于其他测距技术，雷达测距具有以下优势：1. 非接触式测量：雷达测距不需要与目标物体接触，可以实现远距离测量，减少了测量误差。
2. 高精度：雷达测距技术精度高，可以测量到目标物体与雷达之间的距离差异，实现精确定位。
3. 多目标测量：雷达可以同时测量多个目标物体的距离，提高工作效率。
4. 适应性强：雷达测距技术适用范围广，不受天气、光照等因素的影响。
总结：雷达测距通过计算电磁波传播时间来测量目标物体与雷达之间的距离。
它广泛应用于航空、军事和气象等领域，具有非接触式测量、高精度、多目标测量和适应性强等优势。
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雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。
雷达发射机产生辐射所需强度的脉冲功率，其波形是脉冲宽度为K而重复周期为T的高频脉冲串。
发射机现有两种类型：一种是直接震荡式（如磁控管振荡器），它在脉冲调制器控制下产
生的高频脉冲
功率被直接馈
送到天线；另
一种是功率放
大式（主振放
大式），它是由
高稳定度的频
率源（频率综
合器）作为频
率基准；在低
功率电平上形成所需波形的高频脉冲串作为激励信号，在发射机中予以放大并驱动末级功放而获得大的脉冲功率来馈给天线的。
功率放大式发射机的优点是频率稳定度高且每次辐射式相参的，这便于对回波信号进行相参处理，同时也可以产生各种所需的复杂脉压波形。
发射机输出的功率馈送到天线，而后经天线辐射到空间。
脉冲雷达天线一般具有很强的方向性，以便集中辐射能量来获得较大的观测距离。
同时，天线的方向性越强，天线波瓣宽度越窄，雷达测向得精度和分辨力就越高。
常用的微波雷达天线是抛物面反射体，馈源放置在焦点上，天线反射体将高频能量聚成窄波束。
天线波束在空间的扫描常采用机械转动天线来得到，由天线控制系统来控制天线在空间的扫描，控制系统同时将天线的转动数据送到终端设备，以便取得天线指向的角度数据。
根据雷达用途的不同，波束形状可以是扇形波束，也可以是针状波束。
天线波束的空间扫描也可以采用电子控制的办法，它比机械扫描的速度快，灵活性好，这就是20世纪末开始日益广泛使用的平面相控阵天线和电子扫描的阵列天线。
前者在方位和仰角两个角度上均实行电扫描；后者是一位电扫描，另一维为机械扫描。
脉冲雷达的天线是收发共用的，这需要高速开关装置，在发射时，天线与发射机接通，并与接收机断开，以免强大的发射功率进入接收机把接收机高放混频部分烧毁；接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免微弱的接收功率因发射机旁路而减弱。
这种装置称为天线收发开关。
天线收发开关属于高频馈线中的一部分，通常由高频传输线和放电管组成，或由环行器及隔离器等来实现。
接收机多位超外差式，由高频放大（有些雷达接收机不用高频放大）、混频、中频放大、检波、视频放大等电路组成。
接收机的首要任务是把微弱的回波信号放大到足以进行信号处理的电平，同时接收机内部的噪声应尽量小，以保证接收机的高灵敏度，因此接收机的第一级常采用低噪声高频放大器。
一般在接收机中也进行一部分信号处理。
例如，中频放大器的频率特性应设计为发射信号的匹配滤波器，这样就能在中放输出端获得最大的峰值信号噪声功率比。
对于需要进行较复杂信号处理的雷达，如需分辨固定杂波和运动目标回波而将杂波滤去的雷达，则可以由典型接收机后接的信号处理机完成。
接收机中的检波器通常是包络检波器，它取出调制包络并送到视频放大器，如果后面要进行多普勒处理，则可用相位检波器替代包络检波器。
信号处理的目的是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。
信号处理是在做出检测判决之前完成的，它通常包括动目标显示（MTI）和脉冲多普勒雷达中的多普勒滤波器，有时也包括复杂信号的脉冲压缩处理。
许多现代雷达在检测判决之后要进行数据处理。
主要的数据处理例子是自动跟踪，而且标识别是另一个例子。
性能好的雷达在信号处理消失了不需要的杂波和干扰，而自动跟踪只需处理检测到的目标回波，可采用恒虚警（ＣＦＡＲ）等技术加以补救。
通常情况下，接收机中放输出后经检波器取出脉冲调制波形，由视频放大器放大后送到终端设备。
最简单的终端是显示器。
显示器除了可以直接显示由雷达接收机输出的原始视频外，还可以显示经过处理的信息。
例如，由自动监测和跟踪设备（ＡＤＴ）先将收到的原始视频信号（接收机或信号处理机输出）按距离方位分辨单元分别积累，而后经门限监测，取出较强的回波信号而消去大部分噪声，对门限监测后的每个目标建立航迹跟踪，最后，按照需要，将经过上诉处理的回波信息加到终端显示器。
自动检测和跟踪设备的各种功能常要依靠数字计算机来完成。
同步设备（频率综合器）是雷达机的频率和时间标准。
它产生的各种频率震荡之间保持严格的相位关系，从而保证雷达全相参工作。
时间标准提供统一的时钟，使雷达各分机保持同步工作。