经典雷达资料-第22章 天基雷达(SBR)系统和技术-2
经典雷达资料-第22章 天基雷达(SBR)系统和技术-2
SBR系统的优缺点当传感器要完成探测太空、海洋和空中目标任务及完成导弹防御任务时，可考虑使用SBR。
与陆基雷达相比，这些部署在太空的雷达具有以下优点：（1）空间和时间覆盖范围仅受选定的轨道和卫星的数目限制。
如图22.9和图22.10所示。
大范围的连续观测是可以实现的[28]。
图22.9标明了从圆形极地轨道上提供连续覆盖整个地球表面所需要的轨道平面数量和卫星数量。
可以看出，当卫星的高度大于6 000n mile时，需要在两个轨道平面上使用6颗卫星，在卫星探测范围内没有天底孔。
图22.10说明了在赤道轨道的特殊情况下，实现连续覆盖所需要求卫星的数量。
这种情形仅限于扩展到图中所指定纬度的宽条形区，可看出：当卫星的高度大于6 000n mile时，4颗卫星能够覆盖一条60 宽的条形区。
时间上的覆盖范围如图22.11所示。
图中给出了目标被跟踪以后从太空卫星观测地面目标的最大时间[28]，可以看出，当轨道高度为6 000n mile时，一个地面目标能被观测的时间超过7 000s。
图22.9 极地轨道的全球覆盖[28]图22.10 赤道轨道的带状覆盖图[28]（2）使用电子扫瞄天线的SBR是可以完成多种任务的。
例如，一个雷达卫星系统能：第22章天基雷达（SBR）系统和技术·838·①搜索一个扇区，完全覆盖美国本土周围的防御区域，探测距海岸一定距离的轰炸机；②搜索一个覆盖极地的扇区以便在弹道导弹早期预警系统（BMEWS）发现之前发现洲际弹道导弹（ICBM）；③监视任何国外潜在的太空发射场地；④完成海洋地区的监视；⑤搜索一个海基弹道导弹（SLBM）防御区域；⑥探测可能对美国同步卫星构成威胁的太空目标。
任务的数量仅受限于重量和可用的主电源，但当采用航天飞机作为发射装置时，这些限制都能克服。
因此惟独技术和成本才是真正的限制。
（3）大气传播影响可以通过适当选择工作频率和有利的几何关系使之最小化。
（4）如果数据经中继卫星获得，就不需要海外工作站。
国外天基预警雷达系统发展现状及关键技术
雷达是全面获取空间 、空中以及地面有关目标信息 资源的重要手段 , 是夺取制信息权的重要保障 。 因 此 , 目前世界各国加紧推进天基预警雷达系统的研 究进程[ 1-4] 。
2 国外天基雷达发展概况
2 .1 美国 美国是最早开始天基预警雷达研究的国家 , 从
20 世纪 80 年代起就陆续有人提出各种各样的天基 雷达(SBR)方案[ 5] 。 美国防部原计划从 2005 -2009 财年为天基雷达投 入 40 亿美元 , 从而达到在 2012
收稿日期 :2012-05-23;修回日期 :2012 -06-06
· 1054 ·
第 52 卷
朱庆明 等 :国外天基预警雷达系统发展现状及关键技术
第6期
年发射首颗卫星的目的 。 据报道 , 美国五角大楼已 取消“天基雷达”计划 , 但美国空军仍对天基雷达需 求迫切 , 特别是在天基雷达的动目标检测特性和全 天候成像 -监视能力 , 因此 , 目前美国仍在进行天基 雷达的概念研究和关键技术的突破 。
Current Developments and Key Technologies of Foreign Space-based Warning Radars
ZHU Qing -ming , JIN Shu -ling , MENG Xiang -ling
(The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation ,Hefei 230088 ,China)
如表 1 所示 , 表 2 给出了几种天基雷达的具体参数 。
表 1 天基雷达概念设计的 发展成熟程度评价表 Table 1 Development maturity evaluation form of space -based radar concept design
(整理)经典雷达资料-第6章__反射面天线 (2)
第6章反射面天线Helmut E. SchrankGary E. EvansDaniel Davis6.1 引言天线的作用雷达天线的基本作用是实现电磁波的自由空间传播和导波传播之间的转换。
发射期间天线的特定功能是将辐射能集中到具有某种形状的定向波束内，以照射指定方向的目标。
接收期间天线收集目标反射的回波信号能量并将之送往接收机。
因此，在以发射方式和接收方式工作时，雷达天线起到互易的，然而是相互关联的作用。
在两种方式或者作用中主要的目的都是要精确确定目标的方向角。
为实现此目的，需要有高度定向的（窄的）波束，从而不仅达到所需的角精度，而且能够分辨相互靠得很近的目标。
雷达天线的这一重要特性可以定量的用波束宽度来表示，也可以表示为发射增益和有效接收孔径。
后两个参量相互成正比，并且与检测距离和角精度有直接关系。
许多雷达都设计成工作在微波频率，这时用适当物理尺寸的天线就能获得窄的波束宽度。
以上雷达天线的功能性描述意味着一副天线既用于发射，又用于接收。
虽然大多数雷达系统都是这样工作的，但是也有例外，如一些单基地雷达采用收发分离的天线，当然，双基地雷达按定义必定是收发分离的天线。
在这一章中，重点介绍较常用的单部天线，特别是广泛使用的反射面天线。
相控阵天线的内容参见第7章。
波束扫描与目标跟踪由于雷达天线一般具有定向波束，大范围的角度覆盖要求窄波束快速往复地在空域内扫描，以保证不论目标在哪个方向上都能探测到。
这就是警戒雷达或搜索雷达的功能。
有些雷达系统设计成一旦探测到目标便可进行跟踪，这种跟踪功能要求专门设计与警戒雷达天线不同的天线。
在某些雷达系统中，特别是在机载雷达中，将天线设计成既具有搜索又有跟踪的功能。
测高大多数警戒雷达都是二维坐标的，只测定目标的距离和方位坐标。
在早期的雷达系统中，另外的测高天线通过机械俯仰摆动来测量第三个坐标，即仰角，由此计算出空中目标的高度。
现在设计的3D雷达采用一副天线测量所有三个坐标，例如，一部天线在接收方式工作时在俯仰方向形成多个堆积波束，而在发射方式工作时形成宽覆盖的垂直波束。
雷达系统原理PPT课件
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射 的无线电波经过 目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并 通过相同的天线接受后转换为电 信号。再将这些电信号发送给显 示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下 发现视线以外的 目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。 由于天线发射 的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。 雷达发射 的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。 一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
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关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的 船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以 其他船或飞机就可以确定 遇险船的位置。若本船配备了波段的雷 达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以 指引雷达回波到遇险船。 该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。 根据距 离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反 之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的 线。最近的 SART 的光点指示遇险船 的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时， 雷达上显示快速闪烁 的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或 尺寸，还要取决 于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目 标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以， 必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等 物体都是弱反射目 标。 由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的 海岸线要远，当船周 围有弱反射目标时，应更加谨慎。
雷达技术发展历程及未来发展趋势
雷达技术发展历程及未来发展趋势概述：雷达（Radar）是一种利用电磁波进行探测和测量的技术。
它在军事、航空、气象、导航等领域发挥着重要作用。
本文将介绍雷达技术的发展历程，并探讨未来雷达技术的发展趋势。
一、雷达技术发展历程：1. 早期雷达技术：雷达技术起源于20世纪初期，最早用于军事领域。
早期雷达系统主要采用机械扫描方式，通过发送脉冲信号并接收回波来实现目标探测。
这些早期雷达系统在第二次世界大战期间发挥了重要作用，匡助军队进行目标侦测和导航。
2. 脉冲雷达技术：随着科技的进步，雷达技术逐渐发展为脉冲雷达技术。
脉冲雷达系统通过发送短脉冲信号并测量回波的时间来确定目标的距离。
这种技术具有高分辨率和较长探测距离的优势，被广泛应用于航空、气象和导航领域。
3. 连续波雷达技术：连续波雷达技术是雷达技术的又一重要发展阶段。
连续波雷达系统通过发送连续的电磁波信号，并测量回波的频率变化来确定目标的速度。
这种技术在航空领域中被广泛使用，用于飞行器的导航和着陆。
4. 相控阵雷达技术：相控阵雷达技术是近年来的重要突破。
相控阵雷达系统通过利用多个发射和接收单元的组合，实现对目标进行快速扫描和定位。
相控阵雷达技术具有高分辨率、快速探测和抗干扰能力强的特点，广泛应用于军事和航空领域。
二、雷达技术的未来发展趋势：1. 多波束雷达：多波束雷达技术是未来雷达技术的重要发展方向。
通过利用多个波束同时进行探测和测量，可以提高雷达系统的探测效率和准确性。
多波束雷达技术可以应用于军事侦察、航空导航和天气预测等领域。
2. 超高频雷达：超高频雷达技术是未来雷达技术的另一个重要方向。
超高频雷达系统可以利用较高频率的电磁波进行探测，具有更高的分辨率和探测距离。
这种技术可以应用于目标识别、隐身飞行器探测和地质勘探等领域。
3. 弹性波雷达：弹性波雷达技术是未来雷达技术的新兴方向。
弹性波雷达系统可以利用地球表面的弹性波传播进行探测，具有对地壳结构进行高精度探测的能力。
(整理)经典雷达资料-第23章 气 象 雷 达-1
第23章气象雷达RobertJ.Serafin23.1 引言当编写这本手册时，雷达气象学领域正发生着巨大的变化。
虽然大多数雷达工程师熟悉当前所使用的气象雷达，但几乎没有人意识到过去20年里在气象雷达领域中所取得的发展。
例如，应用现代数字信号处理技术和显示技术的多普勒雷达气象学发展得如此迅猛，致使美国正计划用新一代的多普勒雷达系统（NEXRAD）代替现行使用的气象雷达网络。
该系统将对暴风雪、降雨量、飓风、龙卷风及其他重要天气现象提供定量的和自动的实时信息，并在空间上和时间上比以往具有更高的分辨力[1]。
在机场终端区域，第二个多普勒雷达网络将对阵风前沿、风切变、微爆和其他天气危害作出定量测量，以提高美国主要机场运行的安全性[1][2]。
运用平板天线、彩色显示器和固态发射机的新一代多普勒雷达现在可供商业飞机使用，而且这些技术有许多已被世界各国推广应用。
气象雷达研究界采用多部多普勒雷达获得三维风场[3]。
机载多普勒雷达[4][5]已经用来模仿这些能力，提供更高的机动性。
极化分集技术[6]用来辨别水中的冰雪微粒，以提高对降雨的定量测量，并检测冰雹。
同时，在新型雷达系列中，UHF和VHF固定波束系统正被用来得到连续的水平气流分布图[7]。
这些例子是研究领域活力的例证。
本章将向读者介绍气象雷达，特别是气象雷达所特有的系统特性。
在这一点上，应当注意的是大多数气象雷达与其他用途的雷达具有很多相似之处，即脉冲和脉冲多普勒系统是一致的；均使用抛物面天线、焦点馈电、低噪声固态接收机、磁控管、锁相磁控管、速调管、行波管及其他形式的发射机。
气象雷达和其他用途雷达的主要区别在于目标属性的不同。
气象目标分布在空间中，占据大量雷达观察的空间分辨单元，且为了估计降雨量、降雨类型、空气流动、湍流及风切变等参数，必须对接收信号的特征进行定量的测量。
另外，由于许多的雷达分辨单元都含有有用的信息，因此气象雷达要求有高数据率的记录系统和为实时显示提供有效的方法[8][9]。
雷达原理介绍ppt课件
的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解 调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统 接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可 以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些 信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识 别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达 平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲 宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS） 、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若 过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷 达距离分辨率，它表征 了雷达将相邻目标区分 开的能力。若接收机没 有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲 脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。 若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个
雷达的资料 (2)
雷达的资料1. 介绍雷达（Radar）是由Radio（射频）和Detection（侦测）两个词组成的缩写词，是一种利用电磁波进行远距离目标探测和测量的技术。
雷达技术广泛应用于航空、军事、气象、导航、地质勘探等领域。
本文将详细介绍雷达的原理、分类以及应用。
2. 原理雷达的工作原理基于电磁波的特性以及目标的反射。
雷达系统发射高频电磁波，这些波通过空间传播，并当波束遇到目标时，部分电磁波会被目标表面反射回来。
雷达接收器接收反射回来的波，并根据接收到的信号计算目标的位置、速度、距离等参数。
3. 分类根据使用的频率范围、工作方式和应用领域的不同，雷达可以分为不同的类型：- 基于频率范围的分类： - X波段雷达 - C波段雷达 - S波段雷达 - L波段雷达 - Ku波段雷达 - Ka波段雷达 - 基于工作方式的分类： - 连续波雷达（CW雷达） - 脉冲雷达 - 多普勒雷达 - 合成孔径雷达（SAR） - 基于应用领域的分类： - 军用雷达 - 气象雷达 - 航空雷达 - 地质勘探雷达 - 海洋雷达4. 应用雷达技术在各个领域中都有重要的应用。
以下是一些常见的雷达应用： ### 4.1 军事应用雷达在军事中起到了非常重要的作用。
它可以用于远距离探测敌方目标，提供战场情报，指引导弹和飞机等武器系统。
此外，雷达还可以用于侦测隐形飞机、导弹和潜艇等敌方威胁。
4.2 气象应用气象雷达用于测量降水、云团和其他气象现象，帮助气象学家预测天气变化。
通过测量反射回来的电磁波强度和频率变化，气象雷达可以提供降水的类型、强度和分布等信息。
4.3 航空应用航空雷达用于飞行安全和导航。
它可以检测飞行器和其他飞行物体，帮助飞行员避开障碍物，提供飞行路径规划和导航。
航空雷达在机场和航空监控系统中广泛使用。
4.4 地质勘探应用地质雷达可用于勘探地下的水、矿产、地层、沉积物和其他地质特征。
它可以通过检测不同类型物质的电磁波反射信号来提供地下结构和特征的图像。
雷达介绍
A A<0.25; B>0.25 B<0.5; C>0.5
D E<3.0; F>3.0 G<6.0; H>6.0 I<10.0; J>10.0
J J<20.0; K>20.0
K L<60.0; M>60.0
42
五、雷达的分类
频带
HF VHF, UHF
UHF, L S, C
X, Ku, K
Ku, K, Ka
17
三、雷达的发展历史
捷克“塔马拉”雷达系统(被动雷达)
分析空中商用电台、电视的频率和信号特征及其他信号的 波动状态来侦测隐形飞机。
18
四、雷达的应用
1、远程预警雷达
弹道导弹防御， 探测洲际导弹， 和绕地球的卫星 420－450兆赫（UHF） 探测距离4800～5550km 高32m，2000个阵元
2）不适合大面积搜索 3) 制作精度高，可靠性不高
应用：目标探测和监视 、火控和跟踪 、导引头和导弹末制导 、
外层空间
37
四、雷达的应用
16、激光雷达 优点：◆频率高（比微波高3~4个数量级）。多普勒频率高，对抗电子干扰、
反隐身，高精度测距（cm）◆能量高度集中，无副瓣
缺点： ◆激光的大气传输效应（大气悬浮粒子对于光能的吸收和散射）限制了
近地应用时的作用距离 ◆极窄的波束使得对于运动目标的搜索和捕获比较困难， 通常需要靠其他手段来引导。
应用：飞行器空间交会测量 ，目标精密跟踪，瞄准，直升机防撞告警 ，化学
战剂和局部风场测量 ，水下目标探测 （蓝绿激光0.5um可探测深达百米的目标）
38
五、雷达的分类 ➢按安装位置分
经典雷达资料-第14章 连续波(CW)雷达和调频(FM)雷达
14.5 噪声测量方法设计人员所感兴趣的噪声测量有两种基本形式，即在激励器或者功率振荡器上进行原始噪声的测量和在放大器、乘法器、转动铰链等处进行的附加噪声或过量噪声的测量。
虽然微波腔（如Marsh-Wiltshire电桥所用的那样）曾经得到广泛应用，但商用仪表通常不采用它们[14]。
它们是在检相器内通过被测试微波源与外加的一个完全相同的复制源或自带的内部源进行比较来完成上述任务的。
使用复制源时，必须保证相比较的两个微波源至少有一个（不需全部）在每个频偏下比仪表指示的相位噪声至少低3dB。
如果使用3个基本的复制源，则在所有需要的频偏上测量每一对相比较的微波源产生的相位噪声，且测量其中一个就可以推导其余3套测试设备的性能。
它根据3个未知数导出3个方程，其中各个微波源的相位噪声可看做是频率的函数。
使用内部源时，要受内部源相位噪声特征的很大限制。
一般来说，假定两个微波源的AM噪声低于调相噪声，这样由于检相器的底部噪声比内部或外加的基准源要低，因此限制是很大的。
所以首先要通过仪表中简单的幅度检测器去测量任一未知的微波源的AM噪声。
这种仪表可以产生一个伺服电压，该电压可保证两个微波源在同一频率上工作且在相位上相互正交。
如果两个微波源都不能调节电压，则选定其中一个工作在与另外一个微波源不同的中频频率上，同时将中频振荡器锁定在不同频率上。
这一技术首先应用在军事上，用于测量战场雷达的噪声[15][16]。
该仪表通过低频合成技术产生宽范围的内部频率，使用阶跃恢复二极管乘法器的谐波，最高频率可达到18GHz。
来自检相器的信号被滤除微波频率后，再经低噪声基带放大器放大，最终的相位噪声可以通过包括频谱分析仪和模拟波形分析仪等不同的方法来测量。
在所有的方法中，快速傅里叶变换是最精确、最快速的低频噪声测量方法，但它在测量远离的相位噪声时却很费时间。
通过计算机对测试设备的所有部件进行控制，实现任意测量、随意调整滤波器形状及打印出测量的波形，还可以随时消除在测试过程中来自计算或数据的毛刺（寄生频率）。
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SBR系统的优缺点当传感器要完成探测太空、海洋和空中目标任务及完成导弹防御任务时，可考虑使用SBR。
与陆基雷达相比，这些部署在太空的雷达具有以下优点：（1）空间和时间覆盖范围仅受选定的轨道和卫星的数目限制。
如图22.9和图22.10所示。
大范围的连续观测是可以实现的[28]。
图22.9标明了从圆形极地轨道上提供连续覆盖整个地球表面所需要的轨道平面数量和卫星数量。
可以看出，当卫星的高度大于6 000n mile时，需要在两个轨道平面上使用6颗卫星，在卫星探测范围内没有天底孔。
图22.10说明了在赤道轨道的特殊情况下，实现连续覆盖所需要求卫星的数量。
这种情形仅限于扩展到图中所指定纬度的宽条形区，可看出：当卫星的高度大于6 000n mile时，4颗卫星能够覆盖一条60 宽的条形区。
时间上的覆盖范围如图22.11所示。
图中给出了目标被跟踪以后从太空卫星观测地面目标的最大时间[28]，可以看出，当轨道高度为6 000n mile时，一个地面目标能被观测的时间超过7 000s。
图22.9 极地轨道的全球覆盖[28]图22.10 赤道轨道的带状覆盖图[28]（2）使用电子扫瞄天线的SBR是可以完成多种任务的。
例如，一个雷达卫星系统能：第22章天基雷达（SBR）系统和技术·838·①搜索一个扇区，完全覆盖美国本土周围的防御区域，探测距海岸一定距离的轰炸机；②搜索一个覆盖极地的扇区以便在弹道导弹早期预警系统（BMEWS）发现之前发现洲际弹道导弹（ICBM）；③监视任何国外潜在的太空发射场地；④完成海洋地区的监视；⑤搜索一个海基弹道导弹（SLBM）防御区域；⑥探测可能对美国同步卫星构成威胁的太空目标。
任务的数量仅受限于重量和可用的主电源，但当采用航天飞机作为发射装置时，这些限制都能克服。
因此惟独技术和成本才是真正的限制。
（3）大气传播影响可以通过适当选择工作频率和有利的几何关系使之最小化。
（4）如果数据经中继卫星获得，就不需要海外工作站。
因此一个国家的SBR系统在政治上是独立的，并且国外跟踪站的丧失对系统性能没有影响。
影响太空大型雷达系统发展步伐的因素有：（1）太空大型天线结构技术、太空大型相控阵技术、太空大型重量技术和太空大型主能源系统技术在早期进程中都要考虑到。
图22.11 目标被跟踪后从太空卫星观测目标的最大时间[28]（2）天基多功能雷达系统的合理运行费用还需要论证。
即使使用航天飞机可以减少将负荷送入轨道的单位重量费用，SBR系统仍需要投入巨资。
第22章天基雷达（SBR）系统和技术·839·22.3 SBR系统介绍美国和前苏联已布署了类型I和类型IISBR。
本节将介绍某些此类的SBR系统。
STS交会雷达[1][15][36]休斯（Hughes）飞机公司为在空间运输系统（STS）中使用而研制了交会雷达和通信子系统（IRACS）组合。
IRACS是一个相参的距离波门脉冲多普勒雷达，用于搜索、捕获和跟踪其他环绕轨道运行的目标，并且提供与那些目标进行快速和高效的交会所需要的太空测量数据。
IRACS为STS提供雷达和通信两种功能：在脉冲多普勒雷达模式中，它完成刚才所讲的交会功能；在通信模式中，完成搜索、捕获并追踪跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）的中继卫星，以便在航天飞机和地面跟踪站之间建立双路通信。
IRACS硬件被分成展开部件和舱载部件两部分。
展开部件平时位于航天飞机载重舱内，工作时从打开的载重舱门延伸出去。
这部分硬件包括了天线反射体、馈线、平衡环、驱动马达、陀螺仪、数字式轴编码器、转动铰链、发射机、接收机、上变频器、第一下变频器和频率合成器。
舱载硬件位于航天飞机内，完成信号处理、跟踪滤波和控制功能。
这个K u波段的IRACS工作于13.75GHz和15.15GHz频段之间。
其雷达工作于13.75GHz 和14.0GHz之间，有两种基本的雷达模式：一种是被动模式，在这种模式时，目标是非合作式的，因此截面积不会增大；另一种是主动模式，目标上有一个应答机。
在被动模式时，雷达最大的作用距离为12n mile；而在带有一个+14dBm应答机的主动模式中，雷达最大作用距离为300n mile。
子工作模式包括自动搜索、自动角度和距离跟踪能力及外部角度控制操作。
在外部角度控制下，天线要么通过外部旋转命令，要么通过参考惯性空间或者太空船的轴线来定位。
在自动工作过程中，角度、角度变化率、距离和距离变化率的测量由雷达在跟踪开始后进行。
外部角度控制工作模式仅测量距离和距离变化率。
该系统的天线是直径为36in的中心馈电抛物面，增益为38.4dB，波束宽度为1.68 。
五单元单脉冲馈源提供一个和输出和两个正交的差输出。
角度跟踪采用时分复用将两个差输出合并成一个单路的接收差通道。
使用接收机差通道来监测一个工作在搜索状态的辅助喇叭，并辅助喇叭通道与主天线通道进行比较，以防止捕获主天线的副瓣中的大目标，。
辅助天线的峰值增益比主天线的峰值增益小20dB。
和通道与差通道使用低噪声射频（RF）前置放大器，经过放大，和差通道在中频（IF）合并成一个单路接收通道通向舱内电子设备，以进行后续的处理。
发射机采用行波管（TWT），增益为44dB，将相参合成器输出放大到50W的峰值功率。
在短距离工作状态（小到100ft），行波管被旁路，以减少目标上的功率。
在雷达模式中，用5个射频频率点对SwerlingⅠ型（慢起伏）目标回波进行去相关，提高检测效果。
采用16点离散傅里叶变换（DFT）处理器去相参积累多脉冲回波，并提供目标相对速度的精密测量。
展开部件重达135 lb，主电源功率为460W。
Seasat—A合成孔径雷达[18][37]Seasat—A是由5个子系统构成的聚焦型SAR，即：（1）航天器雷达天线；（2）航天器雷达传感器；（3）航天器至地面的数据链路；（4）地面数据记录器和格式化；（5）地面数据处理器。
天线是8块由合成馈电网络馈电的微带阵列，工作于1275MHz。
Seasat—A天线的第22章天基雷达（SBR）系统和技术·840·细节将在22.4节中讨论。
固态雷达发射机从稳定本振获取线性调频（LFM）信号，产生800W 的额定峰值功率。
当天线偏离天底20︒角、仰角波束宽为6︒时，天线在地球表面的辐射范围是一条100km宽的条形区域。
一旦雷达传感器中的接收机接收到反射信号，灵敏度时间控制RF放大器就将回波放大。
该信号和部分稳定本振信号混合通过模拟数据链路发送到地面站。
在地面站，数据线解调器将雷达传感器的本振信号和回波还原，还原后的同步解调视频雷达信号被雷达数据记录仪和格式化处理分机子系统转换成数字形式。
通过转换，信号被缓存且被一个高密度磁带记录仪记录下来。
然后，雷达信号处理机将记录下来的数字信号转换成一个二维的天线观测区域雷达截面图。
在仰角上（与航迹垂直）用时间波门选通压缩后的回波信号得到的分辨力为25m，在方位上（沿航迹）通过地面信号处理器在数据处理间隔期间对相参回波信号进行聚焦（亦可得到分辨力为25m的雷达图）。
SAR在轨总重量达223kg，所需要的雷达电源功率为624W。
表22.3列出了Seasat SAR的技术特性。
表22.3 合成孔径雷达第22章天基雷达（SBR）系统和技术·841·航天飞机成像雷达[36]Seasat—A SAR的技术发展为航天飞机成像雷达（SIR）系列奠定了基础。
SIR系列包括SIR—A和SIR—B。
其天线上的小差别将在第22.4节中讨论。
使用Ｌ波段发射机，带宽将有微小的变化，因而SIR—A的分辨力为40m，SIR—B的分辨力为20m。
两种雷达的条形探测区宽度都是50km；轨道高度分别为240km和220km，因此雷达的距离和入射角不同。
GEOS—C SBR系统特性[8][19]~[21]GEOS—C雷达测高仪为高精度、K u波段的（13.9GHz）SBR测高仪。
这种测高仪主要用于测量海洋表面的形态和海情。
它是一种复杂多模式的雷达系统，具有两种不同的雷达收集模式（全球模式和增强模式），还具有两种相应的用于在轨道功能测试和仪器校准的自测校准模式。
它主要性能特征是其具有以下能力：（1）进行精确的卫星至海洋表面高度测量（当输出速率为每秒钟一次时，全球模式（GM）的精度为50cm；增强模式（IM）的精度为20cm），用以绘制海洋表面形状图；（2）提供数据，对这些数据处理后可以估计海洋波浪峰至波谷高度（浪高在2～10m的范围内，估计精度为25%）。
设计中包含几个重要的技术领域：（1）160MHz时钟和4相位分割、分辨力达1.56ns的高频逻辑电路；（2）宽带（100MHz）、压缩比为100：1、压缩后脉宽为12.5ns的线性调频脉压系统；（3）用以对宽带（50MHz）有噪音视频回波信号的进行准确采样的高速采样保持电路；（4）在太空中应用的高压（12kV）电源的设计和包装。
设备重达68kg（150 lb）、体积为0.119m3（4.2ft3），包括直径为0.6m（24in）、波束宽度为2.6 和增益为36dB的抛物面天线。
设备包装成两个基本部分，即一个RF部分和一个附属电子设备部分。
两部分都固定在一个直径为0.65m（26in）的中央圆筒式碟状基板上。
RF部分的主要子系统有：（1）IM发射机（线性调频信号产生器、上变频器、1W的驱动行波管和高压电源、2kW输出行波管和高压电源）；（2）GM发射机（一个峰值功率为2kW的磁控管和高压电源）；（3）RF开关组件（RF开关、波导管、标准衰减通道和收发开关）；（4）接收机前端（下变频器-前置放大器）。
附属电子设备部分的主要子系统有：（1）IF接收机（IF放大器、滤波器、脉冲压缩器和检波器）；（2）信号处理器（用多层板组件上的模拟和数字电路实现AGC、捕获和跟踪功能）；（3）频率合成器；（4）模式控制电路；（5）校准-测试电路；（6）低压电源。
工作时需要的额定功率是全球模式71W；增强模式126W（16波形采样器）前苏联“宇宙”1500侧视雷达[38][39]前苏联于1983年9月28日将“宇宙（Cosmos）”1500海洋卫星发射到650km的额定极地轨道。
它是可连续提供世界海洋观察的军民两用系列卫星中的第一颗。
传感器通过一个分配网络为陆海使用者提供侧视雷达（SLR）、海洋与冰区的射电和可视覆盖[38]。
表22.4概括了实波束SLR的参数和特性。
雷达工作频率为9500 MHz，其磁控管发射机有100kW的峰值功率输出。
天线是11m长和4cm高的开槽波导。
“宇宙”1500已经显示出了许多非凡的性能，包括：（1）定时自动发送SLR的地球成像图片；（2）绘制以前从未探测过的南极和格林兰冰盖的不均匀性图；（3）极地区域多年和第一年冰区的雷达成像；（4）绘制冰盖连续性断裂的延伸区域图；（5）通过使用相同水域的系列雷达成像跟踪海冰漂流；（6）油膜、风区或海流第22章天基雷达（SBR）系统和技术·842·的探测；（7）在1983年10～11月间为陷在北极区冰层中的船只提供导航。