雷达发展史

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雷达发展史

雷达发展史

雷达发展史雷达发展史1864年英国物理学家麦克斯韦(J.C.axwell)提出“电磁场理论”,并预见了电磁波的存在。

1886年德国人海因里奇.赫兹(Heinrich Hertz)通过实验证明了电磁波的存在,并验证了电磁波的发生、接受和散射等的特性。

1903年德国人克里斯琴.威尔斯姆耶(Christian Hulsmeyer)研制出原始的船用防撞雷达并获得专利权。

1922年M.G 马克尼(M.G Marconi)在接受无线电工程师学会荣誉奖章时提出用短波无线电来探测物体。

1922年美国海军研究实验室(Naval Research Lab.)的A.H泰勒和L.C扬用一部波长为5米的连续波实验装置探测到了一只木船。

由于当时无有效的隔离方法,只能把收发机分置,这实际上是一种双基地雷达。

1924年英国的爱德华.阿普尔顿和M.A巴特尔为了探测大气层的高度而设计了一种阴极射线管,并附有屏幕。

1925年英国的霍普金斯大学的G.布赖特和M.杜威第一次在阴极射线管荧光屏上观测到了从电离层反射回来的短波窄脉冲回波。

1930年美国海军研究实验室的汉兰德采用连续波雷达探测到了飞机。

1934年美国海军研究实验室的R..M佩奇第一次拍下了1.6千米外一架单座飞机反射回来的电磁短脉冲照片。

1935.2 英国人用一部12MHz的雷达探测到了60千米外的轰炸机同年,英国人和德国人第一次验证了对飞机目标的短脉冲测距。

1937年由罗伯特.沃森.瓦特设计的第一部可使用雷达“Chain Home”在英国建成,英国正式部署了作战雷达网“链条”。

1938年美国信号公司制造了第一部实用SCR—268防空火力控制雷达,装备于美国陆军通信兵,该雷达工作的频率是205MHz,探测距离大于180千米。

SCR—268防空火力控制雷达必须依靠辅助光学跟踪提高其测角精度,在夜间工作时,要借助与雷达波束同步的探照灯。

1938年美国无线电公司(RCA)研制出了第一部实用的XAF舰载雷达。

雷达的历史回顾

雷达的历史回顾
20世纪60年代,美国装备了多部相控阵雷达AN/FPS-46,AN/FPS-85,前苏联也装备了“鸡笼”和“狗窝”等固定式相控阵雷达。用于弹道导弹防御系统。70年代,英、法、日、意、德、瑞典等也都装备了相控阵雷达。
1959年,美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统,可发现並跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。
笔者综述了雷达的诞生,有的时间与有关文献资料略有差异。另外雷达有几十种类型,尚难列岀各种雷达的出现时间。夲文作为学科发展史讨论用,目前我国有关各学科发展史尚未见有权威出版物,导致教科书、论文中阐述研制背景时,对科学史叙述错误甚多,其中包括院士、知名专家、教授在内,这种情况也该引起重视了。
1917年,罗伯特·沃特森·瓦特(Robert Watson-Watt)成功设计雷暴定位装置,它宣告了雷达的诞生。
1922年,英国马可尼(M.G.Marconi)在无线电工程师学会(IRE)领奖时,提出船用防撞雷达测角的建议。发表演说的题目是可防止船只相撞的平面测角雷达。
1922年,美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。
1934年,海军研究实验室(Naval REsearch Lab.)的佩奇(R.M.Page),首次拍摄到由飞机反射回来的,短脉冲回波的照片。
1935年,英国人和德国人首次实现,用空中飞机反射回波形成的短脉冲来測距。
1935年,法国古顿用磁控管产生波长为16厘米的电磁波,可以在雾天或黑夜发现其它船只。这是雷达民用的开始。
1914-1918年,第一次世界大战。飞机在战场上的作用越来越大。当时飞机飞行速度不高,人们是通过声波探测来提前预警飞机信息。因此有的科普作家认为雷达的诞生从声波探测开始,也有人认为雷达的诞生是起始于多普勒效应的发现。

雷达简介

雷达简介
相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有 传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的 特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相 比,有许多显著的优点。
雷达的历史
1842年多普勒(ChristianAndreasDoppler)率先提出利用多 普勒效应的多普勒式雷达。
1921年业余无线电爱好者发现了短波可以进行洲际通信后,科 学家们发现了电离层。短波通信风行全球。
1934年,一批英国科学家在 R.W.瓦特领导下对地球大气层进 行研究。有一天,瓦特被一个偶然观察到的现象吸引住了。它发现荧 光屏上出现了一连串明亮的光点,但从亮度和距离分析,这些光点完 全不同于被电离层反射回来的无线电回波信号。经过反复实验,他终 于弄清,这些明亮的光点显示的正是被实验室附近一座大楼所反射的 无线电回波信号。瓦特马上想到,在荧光屏上既然可以清楚地显示出 被建筑物反射的无线电信号,那么活动的目标例如空中的飞机,不是 也可以在荧光屏上得到反映吗?
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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。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤 除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲 多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中 的活动目标。
脉冲多普勒雷达于 20世纪 60年代研制成功并投入使用。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,脉冲 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。 装有脉冲多普勒雷达的预警飞机,已成为对付低空轰炸机和巡航导弹 的有效军事装备。此外,这种雷达还用于气象观测,对气象回波进行 多普勒速度分辨,可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布 情况。

L波段雷达课件

L波段雷达课件

K波段 18 - 27 GHz 16.67 - 11.11 mm W波段 75 - 110 GHz 4.00 - 2.73 mm
Ka波段 27 - 40 GHz 11.11 - 7.50 mm D波段 110 - 170 GHz 2.73 - 1.76 mm
雷达的用途及分类
������ 预警雷达(发现洲际导弹,尽早地发出预警警报) ������ 搜索和警戒雷达(发现飞机)
无线电频率分配表
雷达波段的划分
波段名称 频率范围
波长范围
波段Байду номын сангаас称 频率范围
波长范围
L波段 1 - 2GHz 300.00 - 150.00 mm U波段 40 - 60 GHz 7.50 - 5.00 mm
S波段 2 - 4 GHz 150.00 - 75.00 mm E波段 60 - 90 GHz 5.00 - 3.33 mm
引导指挥雷达(歼击机的引导和指挥作战) ������ 火控雷达(控制火炮或导弹对空中目标进行瞄准) ������ 战场监视雷达(坦克或军车) ������ 机载雷达、无线电测高仪、雷达引信。
������ 气象雷达 ������ 航空管制雷达(一、二次雷达) ������ 宇宙航行雷达 ������ 遥感设备
气象雷达的分类
按工作原理分类:
������ 常规天气雷达(如711、712、713)、
������ 多普勒雷达(如CINRAD/SA、CINRAD/CA 、 CINRAD/CD、CINRAD/CC )、 714CDN
������ 双波长雷达、 ������ 偏振雷达(极化雷达如WSR-98D/XD)、 ������ 双(多)基地雷达。
测风雷达的功能参数

第二讲 国内外地质雷达技术发展状况

第二讲 国内外地质雷达技术发展状况

第二讲国内外地质雷达技术发展状况(历史与现状)探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初,1904年,德国人Hulsmeyer首次将电磁波信号应用与地下金属体的探测。

1910年Leimback和Lowy以专利形式在1910年的专利,他们用埋设在一组钻孔里的偶极子天线探测地下相对高的导电性质的区域,并正式提出了探地雷达的概念。

1926年Hulsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思路,指出只要介电常数发生变化就会在交界面会产生电磁波反射,而且该方法易于实现,优于地震方法[1,2]。

但由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性,加之地下介质情况的多样性,电磁波在地下的传播比空气中复杂的多,使得探地雷达技术和应用受到了很多的限制,初期的探测仅限于对波吸收很弱的冰层厚度(1951,B.O.Steenson,1963,S.Evans)和岩石和煤矿的调查(J.C.Cook)等。

随着电子技术的发展,直到70探地雷达技术才重新得到人们的重视,同时美国阿波罗月球表面探测实验的需要,更加速了对探地雷达技术的发展,其发展过程大体可分为三个阶段:第一阶段,称为试验阶段,从20世纪70年代初期到70年代中期,在此期间美国,日本、加拿大等国都在大力研究,英国、德国也相继发表了论文和研究报告,首家生产和销售商用GPR的公司问世,即Rex Morey和Art Drake成立的美国地球物理测量系统公司(GSSI),日本电器设备大学也研制出小功率的基带脉冲雷达系统。

此期间探地雷达的进展主要表现在,人们对地表附近偶极天线的辐射场以及电磁波与各种地质材料相互作用的关系有了深刻的认识,但这些设备的探测精度、地下杂乱回波中目标体的识别、分别率等方面依然存在许多问题。

第二阶段,也称为实用化阶段,从20世纪70年代中后其到80年代,在次期间技术不段发展,美国、日本、加拿大等国相继推出定型的探地雷达系统,在国际市场,主要有美国的地球物理探测设备公司(GSSI)的SIR系统,日本应用地质株式社会(OYO)的YL-R2地质雷达,英国的煤气公司的GP管道公司雷达,在70年代末,加拿大A-Cube公司的Annan和Davis等人于1998年创建了探头及软件公司(SSI),针对SIR系统的局限性以及野外实际探测的具体要求,在系统结构和探测方式上做了重大的改进,大胆采用了微型计算机控制、数字信号处理以及光缆传输高新技术,发展成了EKKO Ground Penetrating Radar 系列产品,简称EKKO GPR系列。

雷达介绍PPT课件

雷达介绍PPT课件
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三、雷达的发展历史
•1842年,奥地利物理学 家多卜勒——率先提出了 速度与音高关系的多卜勒 效应。
•1865英国物理学家 Maxwell ——描述了电磁 场理论
•1886德国物理学家 Hertz ——发现了电磁场 并证明了 Maxwell 的理论
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二、雷达和无线电通信的比较
雷达与无线电通信的共同点: ➢二者的理论基础是一致的,都涉及到电路与系统、电磁场与微 波技术、信号与信息处理、计算机应用等学科; ➢电子系统大部分相似,都包括发射机,接收机,信号处理机等。
总体来说,雷达系统比通信系统要复杂得多;雷达对 信息获取的要求更高、难度更大;雷达的信号形式更 多,更复杂,信号处理更复杂。
三、雷达的发展历史
•60年代,电扫描相控阵天线。美国AN/SPS-33防空相控阵雷 达工作于S波段(2G~4GHz,10cm),方位机械扫描,仰角 电扫描。 •1964年,美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人 造地球卫星或空间飞行器。 •60年代,NRL美国海军实验室研制成探测距离在3700km以 上的“麦德雷”高频超视距雷达,首先证明了超视距雷达探 测飞机,弹道导弹和舰艇的能力,还能确定海面状况和海洋 上空风情的能力。
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三、雷达的发展历史
•合成孔径雷达、相控阵雷达、脉冲多普勒雷达在70年代得到新 的发展。 •70年代中期,合成孔径雷达的计算机成像。装在卫星的合成孔 径雷达获得分辨率25×25m的雷达图像,1cm波段的机载合成 孔径雷达可以达到0.09m2的分辨率。 •70年代越南战争后期,出现用甚高频(VHF)雷达探测地下坑 道。 •空间应用方面,雷达用来帮助“阿波罗”飞船在月球着陆,在 卫星方面被用作高度计,测量地球及其表面的不平度。 •70年代,“丹麦眼镜蛇”雷达是一部又代表性的大型高分辨率 相控阵雷达,美国将该雷达用于观测,跟踪苏联勘查加半岛下 靶场上空的多个再入弹道导弹的弹头。

雷达技术简介及发展展望

雷达技术简介及发展展望

摘要:文章简要介绍了雷达技术发展简史和雷达技术在现代国防中的地位和作用,简述了几种先进雷达的体制和技术的基本原理以及国外的先进雷达应用情况,提出了现代战争下雷达技术发展展望。

0 前言雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音,意思是无线电检测和定位。

近年来更广义的Radar的定义为:利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。

雷达是战争中关键的侦察系统之一,它提供的信息是决策的主要基础。

雷达可用于战区侦察,也可用于战场侦察。

装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。

在反洲际弹道导弹系统,反战术弹道导弹系统中,雷达是主要的探测器。

雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。

下面简要叙述雷达技术发展简史。

雷达技术首先在美国应用成功。

美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船,1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。

该种雷达不能测距。

1934年美国海军开始发展脉冲雷达。

英国于1935年开始研究脉冲雷达,1937年4月成功验证了CH(Chain Home)雷达站,1938年大量的CH雷达站投入运行。

英国于1939年发展飞机截击雷达。

1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。

磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。

1940年11月,美国开发微波雷达,在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达,使高射炮命中率提高了十倍。

二战中,俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。

但除美国、英国外,雷达频率都不超过600MHz。

二战中,由于雷达的很大作用,产生了对雷达的电子对抗。

研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备,并成立了反雷达特种部队。

二战后,特别是五、六十年代,由于航空航天技术的飞速发展,用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要,对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求,雷达进入蓬勃发展阶段,解决了一系列关键性问题:脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器(低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等)、相控阵雷达。

中国国防军事近代史作业——激光雷达测量技术的发展概况

中国国防军事近代史作业——激光雷达测量技术的发展概况

《中国近代国防科技史》课程报告激光雷达(LIDAR)测量技术单位:四院五队姓名:周杰学号:GS12041103激光雷达(LIDAR)测量技术激光雷达(LIDAR)测量技术是从20世纪中后期逐步发展起来的一门高技术,可用于地球科学和行星科学等许多领域。

美国早在20世纪70年代阿波罗登月计划中就使用了激光测高技术。

20世纪80年代,激光测高技术得到了迅速发展,人们研制出了实用的、可靠的激光测高传感器,其中包括航天飞机激光测高仪( Shuttle Laser Altimeter, SLA )、火星观测激光测高仪(Mars Observer Laser Altimeter, MOLA)以及月球观测激光测高仪(LunarObserver Laser Altimeter, LOI.A )。

借助这些激光测高仪,人们可以获取地球、火星及月球上高垂直分辨率的星体表面的地形信息,这对于研究地球和火星等行星的真实形状有着重要的科学意义。

上述这些激光测高仪的激光束的指向一般是固定的,需依靠搭载激光测高仪的飞行器绕星体的周期运动来获得星体上大范围离散分布的激光脚点的高程数据。

20世纪90年代前后,随着GPS动态定位和高精度姿态确定等定位、定姿技术的发展成熟,人们设计将激光测高仪安置在飞机上,同时为了提高采点效率和带宽,采用扫描的方式来改变激光束的发射方向,将这些设备有机地集成在一起协同工作,就构成了一个机载激光雷达测量系统。

随后几年,机载激光雷达测量技术蓬勃发展,欧美等发达国家先后研制出了多种机载激光雷达测量系统。

机载激光雷达测量技术的发展为我们获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手段,使我们从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取,不仅提高了观测的精度和速度,而且使数据的获取和处理朝智能化和自动化的方向发展。

机载激光雷达测量技术可广泛用于快速获取大面积三维地形数据、快速生成DEM等数字产品。

机载激光雷达测量在灾害监测、环境监测、海岸侵蚀监测、资源勘察、森林调查、测绘和军事等力一面的使用具有独特的优势和广泛的使用前景。

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利用电磁波探测目标的电子设备。

它发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至雷达的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

雷达是英文RADAR(Radio Detection And Ranging)的译音,意为“无线电检测和测距”。

雷达的优点是白天黑夜均能检测到远距离的较小目标,不为雾、云和雨所阻挡。

雷达是现代战争必不可少的电子装备。

它不仅应用于军事,而且也应用于国民经济(如交通运输、气象预报和资源探测等)和科学研究(如航天、大气物理、电离层结构和天体研究等)以及其他一些领域。

发展简史雷达的基本概念形成于20世纪初。

但是直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。

早在20世纪初,欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。

1922年,意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。

美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。

1925年,美国开始研制能测距的脉冲调制雷达,并首先用它来测量电离层的高度。

30年代初,欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。

1936年,美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。

1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。

第二次世界大战期间,由于作战需要,雷达技术发展极为迅速。

就使用的频段而言,战前的器件和技术只能达到几十兆赫。

大战初期,德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。

这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度,而且也提高了高射炮控制雷达的性能,使高炮有更高的命中率。

1939年,英国发明工作在3000兆赫的功率磁控管,地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得优势。

大战后期,美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫,实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。

在高炮火控方面,美国研制的精密自动跟踪雷达SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机,提高到数十发击中一架飞机。

40年代后期出现了动目标显示技术,这有利于在地杂波和云雨等杂波背景中发现目标。

高性能的动目标显示雷达必须发射相干信号,于是研制了功率行波管、速调管、前向波管等器件。

50年代出现了高速喷气式飞机,60年代又出现了低空突防飞机和中、远程导弹以及军用卫星,促进了雷达性能的迅速提高。

60~70年代,电子计算机、微处理器、微波集成电路和大规模数字集成电路等应用到雷达上,使雷达性能大大提高,同时减小了体积和重量,提高了可靠性。

在雷达新体制、新技术方面,50年代已较广泛地采用了动目标显示、单脉冲测角和跟踪以及脉冲压缩技术等;60年代出现了相控阵雷达;70年代固态相控阵雷达和脉冲多普勒雷达问世。

在中国,雷达技术从50年代初才开始发展起来。

中国研制的雷达已装备军队。

中国已经研制成防空用的二坐标和三坐标警戒引导雷达、地-空导弹制导雷达、远程导弹初始段靶场测量雷达和再入段靶场测量与回收雷达。

中国研制的大型雷达还用于观测中国和其他国家发射的人造卫星。

在民用方面,远洋轮船的导航和防撞雷达、飞机场的航行管制雷达以及气象雷达等均已生产和应用。

中国研制成的机载合成孔径雷达已能获得大面积清晰的测绘地图。

中国研制的新一代雷达均已采用计算机或微处理器,并应用了中、大规模集成电路的数字式信息处理技术,频率已扩展至毫米波段。

工作原理雷达天线把发射机提供的电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波。

这些反射波载有该物体的信息并被雷达天线接收,送至雷达接收设备进行处理,提取人们所需要的有用信息并滤除无用信息。

雷达可分为连续波雷达和脉冲雷达两大类。

单一频率连续波雷达是一种最为简单的雷达形式,容易获得运动目标与雷达之间的距离变化率(即径向速度)。

它的主要缺点是:①无法直接测知目标距离,如欲测知目标距离,则必须调频,但用调频连续波测得的目标距离远不及脉冲雷达精确;②在多目标的环境中容易混淆目标;③大多数连续波雷达的接收天线和发射天线必须分开,并要求有一定的隔离度。

脉冲雷达容易实现精确测距,而且接收回波是在发射脉冲休止期内,不存在接收天线与发射天线隔离的问题,因此绝大多数脉冲雷达的接收天线和发射天线是同一副天线。

由于这些优点,脉冲雷达(图1)在各种雷达中居于主要地位。

这种雷达发射的脉冲信号可以是单一载频的矩形脉冲,如普通脉冲雷达的情形;也可以是编码或调频形式的脉冲调制信号,这种信号可以增大信号带宽,并在接收机中经匹配滤波输出很窄的脉冲,从而提高雷达的测距精度和距离分辨力,这就是脉冲压缩雷达。

此外,雷达发射的相邻脉冲之间的相位可以是不相干(随机)的,也可以是具有一定规律的相干信号。

相干信号的频谱纯度高,能得到好的动目标显示性能。

目标定位对地面和海面目标定位,就是测量它相对于雷达的距离和方位。

对空中目标的定位则需要同时测量距离、方位和高度,这种雷达称为三坐标雷达。

测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因为电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。

目标方位是利用天线的尖锐方位波束来测量。

在同样窄的波束条件下,用单脉冲方法可得到比单一波束更高的测量精度(见跟踪雷达)。

仰角靠窄的仰角波束测量。

根据目标的仰角和距离就能通过计算得到目标高度,精确的仰角同样可用单脉冲方法获得。

多普勒频率当雷达和目标之间有相对运动时,雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。

若目标作接近雷达的运动,则接收到的回波频率高于发射频率,多普勒频率是正值,相反为负值。

从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率(也称径向速度),它们之间的关系f d=2dR/λdt,式中f d为多普勒频率,λ为发射波长,dR/dt为距离变化率。

当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从比目标回波强得多的干扰杂波中检测和跟踪目标。

方法可分为非相干动目标显示和相干动目标显示。

非相干动目标显示是依靠目标和干扰物两者多普勒频率不同而产生的差拍频率,这个差拍频率可以直接从显示器上看出。

这种方式的优点是经济简单,缺点是性能不佳,因为必须有干扰物存在时才能通过差拍频率检测到目标,而当干扰杂波比目标回波强得多时,则会使差拍频率幅度变化极小而难以检测。

因此,性能优良的雷达均采用相干动目标显示的方法。

雷达要在强大干扰杂波中检测目标回波,必须有好的相干性,这就要用晶体振荡倍频放大式发射机。

在信号处理上,较简单的是用杂波滤波器,通常称为动目标显示技术;更复杂的是在杂波滤波器之后再串接一列在频率上相邻接的窄带滤波器组,这样就能获得更好的效果。

这种方式在低重复频率时通常称为动目标检测技术,地面动目标检测雷达有时还配有地杂波图以提高性能;在高脉冲重复频率时,通常称为脉冲多普勒技术。

性能先进的机载下视雷达均采用脉冲多普勒技术。

主要组成脉冲调制雷达的主要组成包括发射机、脉冲调制器、收发开关、天线、接收机、显示器和定时器等部分。

发射机它可以是一个磁控管振荡器。

这是微波雷达发射机早期的方式,简单的雷达仍在沿用。

现代的高性能雷达要求有相干信号和高的频率稳定度。

因此就需要用晶体振荡器作为稳定频率源,并通过倍频功率放大链得到所需的相干性、稳定度和功率。

放大链的末级功率放大管最常用的是功率行波管或速调管。

频率低于600兆赫时,可以使用微波三极管或微波四极管。

脉冲调制器它产生供发射机开关用的调制脉冲。

它必须具有发射高频脉冲所需要的脉冲宽度,并提供开关发射管所需的调制能量。

使用真空管或晶体管作为放电开关,称为刚管调制;使用氢闸流管对人工线储能作放电开关,称为软管调制。

此外,也可用电磁元件作脉冲开关调制。

对调制脉冲的一般要求是起边和落边较陡,脉冲顶部平坦。

收发开关它在发射脉冲时切断接收支路,尽量减少漏入接收支路的发射脉冲能量;当发射脉冲结束时断开发射支路,由天线接收的回波信号经收发开关全部进入接收支路。

收发开关通常由特殊的充气管组成。

发射时,充气管电离打火形成短路状态,发射脉冲通过后即恢复开路状态。

为了不阻塞近距离目标回波,充气管从电离短路状态到电离消除开路状态的时间极短,通常为微秒量级,对于某些雷达体制为纳秒量级。

天线雷达要有很高的目标定向精度,这就要求天线具有窄的波束。

搜索目标时,天线波束对一定的空域进行扫描。

扫描可以采用机械转动方法,也可以采用电子扫描方法。

大多数天线只有一个波束,但有的天线同时有几个波束。

分布在天线副瓣中的能量应尽量小,低副瓣天线是抗干扰所需要的。

接收机一般采用超外差式。

在接收机的前端有一个低噪声高频放大级。

放大后的载频信号和本振信号混频成中频信号。

模拟式信号处理(如脉冲压缩和动目标显示等)在中频放大级进行,然后检波并将目标信号输至显示器。

采用数字信号处理时,为了降低处理运算的速率,应该把信号混频至零中频;为了保持相位信息,零中频信号分解成二个互相正交的信号,分别进入不同的两条支路,然后对这两条支路作数字式处理,再将处理结果合并。

雷达雷达,将电磁能量以定向方式发设至空间之中,藉由接收空间内存在物体所反射之电波,可以计算出该物体之方向,高度及速度.并且可以探测物体的形状,以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。

1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收机以搜索敌舰。

1924年英国阿普利顿和巴尼特通过电离层反射无线电波测量赛层的高度。

美国布莱尔和杜夫用脉冲波来测量亥维塞层。

1931年美国海军研究实验室利用拍频原理研制雷达,开始让发射机发射连续波,三年后改用脉冲波1935年法国古顿研制出用磁控管产生16厘米波长的撜习窖捌鲾,可以在雾天或黑夜发现其他船只。

这是雷达和平利用的开始。

1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。

英国空军又增设了五个,它们在第二次世界大战中发挥了重要作用。

1937年美国第一个军舰雷达XAF试验成功。

1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。

1943年美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,可将运动中的飞机柏摄下来,他胶发明了可同时分辨几十个目标的微波预警雷达。

1947年美国贝尔电话实验室研制出线性调频脉冲雷达。

50年代中期美国装备了超距预警雷达系统,可以探寻超音速飞机。

不久又研制出脉冲多普勒雷达。

1959年美国通用电器公司研制出弹道导弹预警雷达系统,可发跟踪3000英里外,600英里高的导弹,预警时间为20分钟。

1964年美国装置了第一个空间轨道监视雷达,用于监视人造地球卫星或空间飞行器。

1971年加拿大伊朱卡等3人发明全息矩阵雷达。

与此同时,数字雷达技术在美国出现。

雷达按照用途可以分为军用雷达和民用雷达,军用雷达包括警戒雷达,制导雷达,敌我识别等;而民用雷达包括导航雷达,气象雷达,测速雷达等。

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