雷达复习
雷达原理复习总结
雷达原理复习要点第一章（重点）1、雷达的基本概念雷达概念(Radar)：radar的音译，Radio Detection and Ranging 的缩写。
无线电探测和测距，无线电定位。
雷达的任务：利用目标对电磁波的反射来发觉目标并对目标进行定位，是一种电磁波的传感器、探测工具，能主动、实时、远距离、全天候、全天时获得目标信息。
从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获得这些信息？斜距R : 雷达到目标的直线距离OP方位α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或凹凸角。
2、目标距离的测量测量原理式中，R为目标到雷达的单程距离，为电磁波来回于目标与雷达之间的时间间隔，c为电磁波的传播速率(=3×108米/秒)距离测量辨别率两个目标在距离方向上的最小可区分距离最大不模糊距离3、目标角度的测量方位辨别率取决于哪些因素4、雷达的基本组成雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么同步设备：雷达整机工作的频率和时间标准。
放射机：产生大功率射频脉冲。
收发转换开关: 收发共用一副天线必需，完成天线与放射机和接收机连通之间的切换。
天线：将放射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。
接收机：把回波信号放大，检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。
显示器：显示目标回波，指示目标位置。
天线限制(伺服)装置：限制天线波束在空间扫描。
电源其次章1、雷达放射机的任务为雷达供应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2、雷达放射机的主要质量指标工作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度3、雷达放射机的分类单级振荡式、主振放大式4、单级振荡式和主振放大式放射机产生信号的原理，以及各自的优缺点单级振荡式： 脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的脉冲信号。
雷达气象期末复习整理版
雷达气象期末复习整理版(总18页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除雷达气象期末复习整理版雷达气象第一章第一节1 雷达的含义，雷达气象含义及其用处Radar ：通过无线电技术对目标物进行探测和定位，确定目标位置和强度的技术。
气象雷达：是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达，常称为“千里眼、顺风耳”。
雷达气象：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
2 气象雷达的特点气象雷达是雷达中的一个重要成员，探测的对象是覆盖整个地球的大气，不受季节、昼夜和天气条件的影响，能全天时、全天候工作，不受能见度，探测条件的影响。
采用大功率发射机、高增益天线、高灵敏接收机，可增加雷达威力，探测数百公里外的目标。
现代化的雷达机，与计算机技术结合，使其数据处理技术进一步提高，测定目标的精度更高。
3 我国雷达分布情况根据天气现象：沿海地区：暴雨台风多，S波段（5cm）为主内陆地区：一般性降水，C波段（10cm）为主电磁特性：暴雨，S波段穿透能力强，衰减小；一般性降水，S波段反射弱，C波段反射强4 我国天气雷达的应用强对流天气的监测与预警：灾害性大风、冰雹和暴洪。
天气尺度和次天气尺度降水系统的监测。
应用：人工影响天气、降水测量、风的测量、数据同化。
第二节1 我国新一代雷达的组成部分----雷达的硬件系统新一代天气雷达系统的三个部分：（1）数据采集子系统（RDA）；定义：用户所使用雷达数据的采集系统。
功能：产生和发射电磁波，接收目标物对这些电磁波的散射能量，并形成数字化的基数据。
主要结构：①发射机RDA是取得雷达数据的第一步——发射电磁波信号。
RDA主要是由放大器来完成，产生高功率且非常稳定的电磁波信号。
稳定是非常重要的，产生的每个信号必须具有相同的初位相，以保证回波信号中的多普勒信息能够被提取。
雷达学期复习(课后)题 yantai haiyangxuefuyinwu
1、测距、测方位的原理因为超高频无线电波在空间传播时具有等速、直线传播的特性，并且遇到物标有良好的反射现象，所以记录雷达脉冲波离开天线的时间t1和无线电脉冲波遇到物标反射回到天线的时间t2，则物标离天线的距离S=C(t2-t1)/2=C Δt／2因为超高频无线电波在空间的传播时直线的，所以，只要把天线做成定向天线，即只向一个方向发射，也只接收一个方向目标的回波，那么天线所指的方向就是物标的方向，如果天线旋转，依次向四周发射与接收，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。
2、驾驶员为提高雷达的测距精度应注意哪些事项①正确调节显示器控制面板上的各控钮，使回波饱满清晰②选择包含所测物标的合适量程，是物标回波显示于1／2-2／3量程处③活动距标应和回波正确重合，即距标圈内缘与回波前沿（内缘）相切3、驾驶员为提高雷达的测方位精度应注意哪些事项①正确调节各控钮，使回波饱满清晰②选择合适的量程，使物标显示于1／2-2／3量程区域，并注意选择图像稳定显示方式③使用电子方位线测物标时，应使其和物标回波边缘进行“同侧外缘”重合，以消除光点扩大效应，并进行水平波束宽度扩大效应的修正。
此外，应将电子方位线的方位读数和机械方位标尺读数进行校准4、天线极化形式有哪几种？他们对使用性能有何影响？水平极化天线：抗海浪干扰好、海面上的目标反射较好垂直极化天线：抗雨雪干扰性能较好圆极化天线：重要优点是能有效的减弱雨干扰反射波，此外，对圆对称的目标，其回波也将其减弱5、假回波的种类及如何消除①间接反射假回波：临时改变本船的航向②多次反射回波：适当降低增益③旁瓣回波：适当减小增益或使用“海浪抑制”④二次扫描回波：改变量程6、分别叙述“调谐”、“亮度”、“增益”旋钮的主要作用调谐：用来微调接收机本振频率，使本振频率与回波信号频率（即发射频率）之差为中频，从而使屏上回波图像最饱满、清晰。
亮度：调整扫描线的亮度增益：用来调整接收机中放放大量，以控制回波和杂波的减弱。
雷达气象学复习重点
雷达气象复习1 多普勒天气雷达可获取的基数据有反射率因子、平均径向速度和速度谱宽。
2天气雷达一般分为X 波段、 C 波段、 S 波段，波长分别是3厘米、5厘米、10厘米3目前我国 CINRAD-SA降水模式中使用的体扫模式为VCP11、VCP21、VCP31。
其中VCP11通常在强对流风暴出现的情况下使用，而VCP21在没有强对流单体有显著降水的情况下使用，晴空情况下使用VCP314目前我国 CINRAD-SA使用两种工作模式，即降水模式和晴空模式5我国新一代天气雷达的降水估测只使用最低的4个仰角：0.5°，1.5°，2.4°，3.4°，分别使用在50km以外，35-50km，20-35km和0-20km的距离范围内。
6我国新一代天气雷达系统主要由雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）、通讯线路。
7当波源和观测者做相对运动时，观测者接受到的频率和波源的频率不同，其频率变化量和相对运动速度大小有关，这种现象就叫做多普勒效应。
8天气雷达的局限性：波束中心的高度随距离增加而增加、波束宽度随距离的增加而展宽、静锥区的存在。
9获取雷达接收到的降水回波信号是降水粒子对雷达所发射电磁波的散射产生的，因此电磁波在降水粒子上的散射是天气雷达探测降水的基础。
10当雷达波长λ确定后，球形粒子的散射情况主要取决于粒子直径d 。
对于d<<λ的小球形粒子的散射，称为瑞利散射；d≈λ的大球形质点的散射称为米散射。
11反射率因子在瑞利散射条件下的定义：单位体积中降水粒子直径6次方的总和称为反射率因子，用Z表示，其常用单位为mm6/m3，即∑=单位体积6 iDZ12后向散射截面的定义：设有一理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，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，则该理想散射体的截面σ就称为实际散射体的后向散射截面。
雷达复习资料
(2.1.6)
有时雷达重复频率的选择不能满足单值测距的要求, 例如在脉冲 多普勒雷达或远程雷达, 这时目标回波对应的距离R为
式中，tR 为测得的回波信号与发射脉冲间的时延。这时将产生 测距模糊, 为了得到目标的真实距离R, 必须判明式(2.1.7)中的模 糊值m。
c R (mTr tR ) 2
2.2.4 单脉冲自动测角
2.2.1 测角原理及方法
为了确定目标的空间位置, 雷达在大多数应用情况 下, 不仅要测定目标的距离, 而且还要测定目标的方向, 即测定目标的角坐标, 其中包括目标的方位角和仰角。
雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的 直线性和雷达天线的方向性。
方法
相位法测角 振幅法测角
可靠性分配
设备执行规定任务的可靠程度，用R(t)表示.或 用MTBF(平均无故障间隔时间,mean time between failure). t
R(t ) e
u:发射机失效率,λ=1/MTBF 例:MTBF的计算
可靠性--串联模型
可靠性—并联模型
实例：
两个发射管、两个放电管均串联，其标称寿命 为1000小时、500小时，则这部分电路的 MTBF为： MTBF=1/λ=1/(2/1000+2/500)=1000/6=166.6 （小时）
R=0.15 tR（Km）
其中tR的单位为μ s
(2.1.1)
有两种定义回波到达时间tR的方法,
• 一种是以目标回波脉冲的前沿作为它的到达时刻;
• 另一种是以回波脉冲的中心(或最大值)作为它的到达时刻。
所得的距离数据只相差一个固定值(约为τ/2), 可以通过距
雷达气象学考试复习知识讲解
雷达气象学考试复习1.说明和解释冰雹回波的主要特点（10分）。
答：冰雹云回波特征：回波强度特别强（地域、月份、>50dBZ ）；回波顶高高（>10km ）；上升（旋转）气流特别强(也有强下沉气流，)。
PPI 上，1、有“V ”字形缺口，衰减。
2、钩状回波。
3、TBSS or 辉斑回波。
画图解释。
RHI 上：1、超级单体风暴中的穹窿（BWER ，∵上升气流）、回波墙和悬挂回波。
2、强回波高度高。
3、旁瓣回波。
画图解释。
4、辉斑回波。
5、在回波强中心的下游，有一个伸展达60-150km 甚至更远的砧状回波。
速度图上可以看到正负速度中心分布在径线的两侧，有螺旋结构。
有可能会出现速度模糊。
2.画出均匀西北风的VAD 图像从VAD 图像上可以获得环境风速和风向的信息，西北风的风向对应7/4π(315°)如图所示，零速度线是从45°—225°方位的一条直线（可配图说明）。
由此可绘出VAD 图像。
3.解释多普勒频移：多普勒频移：由于相对运动造成的频率变化设有一个运动目标相对于雷达的距离为r ，雷达波长为λ。
发射脉冲在雷达和目标之间的往返距离为2r ，用相位来度量为2π•2r/λ。
若发射脉冲的初始相位为φ0，则散射波的相位为φ=φ0+4πr/λ。
目标物沿径向移动时，相位随时间的变化率（角频率）44r d d r v d t d t ϕππλλ==另一方面，角频率与频率的关系2D d f d t ϕωπ==则多普勒频率与目标运动速度的关系fD=2vr/λ4.天线方向图：在极坐标中绘出的通过天线水平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。
天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。
反映了雷达波束的电磁场强度及其能流密度在空间的分布；曲线上各点与坐标原点的连线长度，代表该方向上相对能流密度大小。
图中能流密度最大方向上的波瓣称为主瓣，侧面的称为旁瓣，相反方向的称为尾瓣。
雷达复习资料
7、（p31）信道化接收机的基本工作原理
8、信道化接收机存在的问题：矩形脉冲的频谱为辛克函数，既有主瓣又有旁瓣。一个强信号可能同时在几个信道中过检测门限，这种频谱扩展现象不仅会引起频率模糊，还会造成处理机过载。还存在第二个缺点，兔耳效应
为了清除由于雷达天线扫描等因素引起的信号幅度起伏对角度测量的影响，可以增加一个参考支路，它采用无方向性天线，对定向支路中的信号起伏进行对消处理。假设Fr（t），Fa（t）分别为侦察天线和雷达天线的扫描函数，A（t）为脉冲包络函数，则两支路收到的信号分别为Sa（t）=Fa（t）Fr（t）A（t）cosωt；Sb（t）=Fa（t）A（t）cosωt
17、对雷达旁瓣信号的侦察
一般雷达天线主瓣很窄，又处于空间搜索状态，侦察机接收到雷达天线主瓣的辐射信号概率很低，往往需要较长时间，通过提高侦察系统灵敏度，实现对雷达天线旁瓣信号的侦收。旁瓣侦察的作用距离为Rr=[PtGsaveGrλ²/（4π）²Prmin10°`]½Gsave是雷达天线的平均旁瓣增益。实现旁瓣侦察时，侦察接收机的灵敏度需要提高35-40dB
20、（p128）射频噪声干扰
窄带高斯过程称为射频噪声干扰，其包络函数Un（t）服从瑞利分布，相位函数服从[0，2π]均匀分布
雷达接收机示意图：
混频
射频输入
本振
干扰信号功率谱Gj（f）=
线性系统的频率响应Hi（f）=
中放输出的干扰信号仍为窄带高斯噪声，其功率谱：Gi（f）=
中放输出的干扰信号的包络Ui服从瑞利分布
9、（p33）信道化接收机的特点及应用（高截获概率的接收机）
雷达原理和系统复习
双天线测角精度低于三天线
多卜勒信息的提取
ƒd与ƒ0相比很小 ƒd / ƒ0 = 2v / C 提取 ƒd 要用差拍方法.即： ƒr 、ƒd 的差值
1、连续波多卜勒雷达
连续波 发射机
放大器 相检器
多卜勒 滤波器
指示器
ƒ0
ƒ0
ƒ0 ƒd
产生频率为f0的等幅高频振荡
少量发射能量耦合至接收端作为基准电压
由于M个等幅相参中频脉冲可以提高输出信噪比M倍,则达到原来要求的作用距离只需原来发射功率的1/M.
大气折射和雷达直视距离
改变雷达的测量距离,产生测距误差；引起仰角测量误差
原因：
大气成分随时间、地点而改变,且不同高度的空气的密度也不相同,大气密度随高度变化的结果使折射系数对高度增加而减小.因此电磁波在正常大气下的传播折射常使电波射线向下弯曲.
利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角
实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差频后在中频上比相.
相位法测角原理
测角误差与多值性问题
测角误差
当 ，此时 ， 可能超出2π，
实际读数
解决方法
三天线测角
测角原理：利用天线收到的回波信号幅度来做角度测量.幅度变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式.
超外差技术 如图所示,当接收的电波频率fRF变化时,本振频率fL和选频滤波器的中心频率f0= fRF能够同步改变,从而使输出的fIF固定不变,这种技术称为外差技术,当fIF低于fRF而高于信号带宽B时就称为超外差技术.超外差技术具有灵敏度高、选择性好、工作稳定、中频部分可标准化等优点.
选频滤波
混频器
本振
滤波
解调
滤波
无线电波
解调输出
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
名词解释方向性图：表示天线向外辐射电波能量方向性情况的图叫方向性图。
波束宽度：为了定量地表示天线辐射能量的定向程度，可以用方向性图上主波瓣最大辐射方向两侧，辐射能量为最大辐射能量一半的两个矢量之间的夹角的大小来表示，该角叫波束宽度。
天线增益：定向天线最大辐射方向上的功率密度和天线各向均匀辐射能量时同一距离上功率密度的比值。
线极化波：当这两种分量的相位相同时(或相差180°)，则合成电场为线极化且始终在同一平面，称为线极化波。
雷达截面：假设散射粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面雷达反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和。
分贝(dB) 晴空回波：雷达在大气中的无云区，或由不可能被探测到的很小粒子所组成的云区内探测到的回波称为晴空回波。
折射指数：真空中光速与空气中光速的比值。
等效地球半径：设想地球半径加大到某一数值Rm’时，使得Rm’为半径的球面上沿直线传播的超短波的最大探测距离和真实地球表回上沿折射曲线轨道传播的最大深测距离相同，则Rm’就称为等效地球半径。
等射束高度图：等射束高度图就是在一定折射条件下，测站四周出于地物阻挡，绘制出各个方向上、各种斜距下波束中心轴线能够到达的最低高度等值线图。
多普勒效应：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。
多普勒两难：由于最大不模糊距离Rmax与脉冲从夫频率PRF成反比，而最大不模糊速度Vmax与脉冲重复频率成正比，因此不存在一个单一的脉冲重复频率PRF能够同时使Rmax与Vmax都比较大。
这通常称为“多普勒两难”。
最大不模糊速度：多普勒天气雷达能够测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移的上限是1800（π），与1800脉冲对相移所对应的目标物径向速度值称为最大不模糊速度。
距离折叠：指雷达确定的目标物方位是正确的,但距离是错误(模糊)的。
当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax）之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们形象地称之为‘距离折叠’。
气象回波：大气中云、降水中的各种水汽凝结物对电磁波的后向散射和大气中温、压、湿等气象要素剧烈变化而引起的回波。
非气象回波：地物、飞机等非气象目标物对电磁波的反射以及由于雷达的性能而引起的虚假回波。
虚假回波：当旁瓣、尾瓣发射的电磁波在近距离遇到强降水，或因主瓣存在一定宽度所产生的回波。
零度层亮带：强度PPI图上回波呈片状分布，结构较均匀，强度梯度较小。
有时出现强度特别大成弧状或圆环状的窄带，称为零度层亮带。
WER：低层上升气流较强，降水质点被携带上升，加上风暴顶的辐散和环境风的影响，形成了低层无回波或回波很弱的回波区。
BWER：强上升气流在反射率核处形成了一个空洞称为有界弱回波区（BWER）.辉斑回波：雷达探测冰雹云时，由于冰雹（强回波中心）和地面的多次反射使电磁波传播距离变长，产生异常回波信号，回波返回所用的额外时间被雷达显示成更远处的回波，表现为从冰雹云中沿回波中心径向方向延伸出去的尖峰，称为“冰雹尖峰”回波，也称辉斑回波、三体散射回波。
穹窿：倾斜上升气流把云滴迅速带到-400C高度后，才能增大到雷达波能探测的尺度。
因此上升气流区下方就成为缺少雷达回波的“穹窿”结构。
“V”型缺口：由于云中大冰雹、大水滴等大粒子对雷达波的强度衰减作用，雷达探测时电磁波不能穿透主要的大粒子（冰雹区），在大粒子区的后半部分形成的“V”型缺口。
简答题1.新一代天气雷达与常规雷达相比有何优势？答：常规天气雷达是一种模拟信号雷达、将云雨降水质点散射回的信号在模拟显示器上显示，给出降水及其云体的空间位置和范围。
而新一代天气雷达不仅提供降水分布和定量估测，还提供了降水区内风场信息。
在完成多部雷达联合组网实时定量探测的基础上，可利用雷达测雨的观测资料，结合卫星观测，进行更大范围的降水预报。
2.天气雷达测距和测角的基本原理？答：雷达根据从开始发射无线电波到接收到目标物回波的时间间隔，来测定目标与雷达之间的距离。
雷达测量目标的方位角和仰角是依靠雷达天线的定向作用去完成的。
定向天线的特点是它辐射的电磁波能量只集中在某一个方向上，此时，其他的方向上没有或只有很少的发射能量。
3.PPI、RHI和CAPPI有何不同？答：平面位置显示器是天气雷达应用得最多显示器，简称平显，也叫PPI。
当天线仰角为０°，天线围绕铅直轴转动时，平面位置显水器表示的是波束扫描平面上的降水分析。
距离高度显示器简称高显或RHI。
在高显中，横坐标表示云、雨目标的斜距，纵坐标是云雨目标的高度。
平面位置显示器只是在仰角为０时得到降水目标的平面分布，仰角大于０时得到的是一个远处高近处低的漏斗面上的云雨分布。
为了解不同高度上的云和降水分布，了解降水发生发展的三度空间情况，人们使用了“等高平面位置显示器”，简称CAPPI。
等高平面位置显示器能够显示不同高度平面上的云雨分布。
4.粒子群的总回波功率能否是单个粒子的回波功率之和？为什么？答：不能，因为粒子群内部各粒子之间的无规则运动，使粒子群造成的瞬时回波功率会现出脉动性。
那么，对于处在某一固定距离上具有一定滴谱分布的云、雨，就不能测得确定的回波功率瞬时值与它相对应，即粒子群造成的回波，所以不能简单地看作各个粒子单独产生的回波的叠加。
5.有了雷达反射率，为什么还要引入雷达反射率因子？答：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，常用来表示气象目标的强度。
由于反射率因子Z只取决于气象目标本身而与雷达参数和距离无关，所以不同参数的雷达所测得的Z值可以相互比较。
6.标准大气折射时电磁波传播有何特征？答：电磁波的路径微微向下弯曲，其曲率半径为25000km，约4倍于地球的半径。
其曲率比地球曲率小，标准大气折射时可能最大探测距离增大了16%。
7.什么是大气超折射？它对雷达探测有何影响？答：电磁波在真空中是以约2*108m/s的速度传播的，但在大气中传播时，特别是在远渡重洋且大气中气象要素有异常的潜质分布时，电磁波会出现明显的曲线传播现象。
这种光波或电磁波在大气中曲线传播的现象称之为大气折射。
大气某些区域，如海陆交界处、海陆锋、锋面两侧气象要素的水平变化不能忽视，折射指数梯度可相差达到30N单位以上，水平均一的假设对高精度探测就不适用了。
由于大气水平分布不均匀，N单位梯度的存在会导致雷达水平探测定位存在误差。
8.什么是脉冲对处理技术？该技术能不能得到多普勒速度谱？答：利用相继两个返回脉冲对之间的位相变化，这种脉冲对位相变化可以比较容易并且比较准确地被测量，叫做“脉冲对处理”。
用这种方法确定从一个给定的距离库相继反射回来的两个脉冲之间的相移。
用脉冲对处理方法得到多普勒速度信息。
9.解释距离折叠的成因？答：指雷达确定的目标物方位是正确的,但距离是错误(模糊)的。
当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax）之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，这样就形成了‘距离折叠’。
10.解释速度折叠的成因？答：粒子的经向速度超过了最大不模糊速度±Vmax之间的可分辨的速度范围，那么速度值就会混淆。
从而产生速度折叠。
11.什么是谱宽？影响速度谱宽的气象因子有哪些？答：谱宽表征着有效照射体内不同大小的多普勒速度偏离其平均值的程度。
谱宽可以用做速度估计质量控制的工具：当谱宽增加，速度估计的可靠性就减小。
对气象目标物而言，影响谱宽的主要因子有四个：(1)垂直方向上的风切变；(2)波束宽度引起的横向风效应；(3)大气湍流运动；(4)不同直径降水粒子产生下落末速度的不均匀分布12.多普勒雷达测量大气垂直速度的原理是什么？答：当多普勒雷达垂直指向天顶时，所测量的平均多普勒速度实际上是有效照射体内粒子的平均下落末速度和大气垂直速度之和。
一般通过w0~z关系法等方式近似估计某一直径粒子的下落末速度或所有粒子的平均下落末速度，从而根据实测的平均多普勒速度算出大气的垂直速度。
13.什么是V AD技术？均匀流场的风向风速如何测量？答：V AD技术就是速度——方位显示方法、即让雷达天线以某一固定的仰角作方位扫描，并把探测到的降水粒子在某一距离和方位上的径向速度V R(β)记录并显示出来。
V AD曲线的非简谐振荡形式提供了水平风场更多的信息。
对V AD 曲线作谐波分析，应用傅氏级数的零次，一次和二次谐波展开，可以得到水平辐合、水平风向和风速以及水平风场的形变等信息。
14.利用多普勒速度资料如何判别高低空的基本气流？答：由低仰角的多普勒径向速度场的总体特征来识别，即正、负速度区对原点的对称性及通过原点的零径向速度线走向，基本气流方向从朝向中心吹向远离中心并和零径向速度线所在向径垂直。
高仰角时、不同距离圈径向速度分量代表了不同高度上径向速度分量值。
从基本垂直廓线形态特征．可以判断高空温度平流：风向随高度顺时针旋转（呈s型）时有暖平流；而风向随高度逆时针旋转（呈反s型）时则有冷平流。
15.利用多普勒雷达资料如何识别冷锋位置？答：(1)开始有NE一SW走向然后折向NW一SE方向的零线，零线附近等值线密集，零线有明显折角。
(2)冷锋位于等值线密集带靠近远离速度中心一侧，并向零线折角方向延伸。
(3)折角位于测站以北，冷锋未过境，折角位于测站以南，冷锋已过境。
(4)有NE—SW走向的雷达回波带与冷锋相配合。
16.中尺度气旋和反气旋的速度图像有何特征？辐合与辐散的速度图像有何特征？答：按气旋流场，由于在垂直气旋中心方向上只有切向速度而无经向速度，因此零径向速度线穿过涡旋中心，在左面为指向雷达流场，呈负值；右面则为原理雷达流场，呈正值。
由于反气旋情况与气旋流畅刚好相反，呈顺时针旋转。
因此，在零径向速度线左侧为原理中心呈正值，右侧为指向中心呈负值。
当气旋接近雷达时，零值线开始弯曲。
零径向速度和雷达扫描线垂直。
当辐合流场离开雷达无穷远处，零径向速度线将式一条直线。
但是，在有限距离处，零径向速度线朝雷达方向弯曲。
在零径向速度线上面（即离开雷达较远的一侧），气流朝向雷达吹。
在零径向速度线下面，气流是离开雷达吹的。
17.地物回波有何特点？利用多普勒雷达资料如何辨别地物回波？答：回波边缘特别清晰，位置固定不变，且回波和地物所在的地理位置一致。
辨别方法：（1）比较法：由于降水回波的变化较大，而地物回波图像比较固定；（2）用PPI探测来判断：由于地物回波的高度比较低，故抬高仰角后地物回波将逐渐消失，而降水回波仍旧存在；（3）用RHI 探测垂直剖面结构来判断：由于地物回波高度一般都较低，而降水回波的垂直高度则较大，个别对流云甚至可穿过对流层顶；（4）在A/R 显示器上，气象回波有速度脉动的特征，而地物回波是固定的。