雷达原理-绪论

本篇博文是看完西安电子科技大学的魏青老师的课程所做的学习笔记,特此记录。

前言

信息对抗:
1. 雷达对抗
2. 通信对抗
3. 网络对抗
4. 光电对抗

radar:radio detection and ranging(无线电探测和测距)

发射的是电磁波信号,返回的是回波,根据回波信号探测物体的位置

雷达在生活中的举例:导航雷达、气象雷达、测距雷达

雷达的任务:
1. 早期:测距
2. 现代:测距、角度、速度、形状

雷达组成

  1. 雷达的基本组成:

    1. 天线(发射天线、接收天线):发射信号,接收回波
    2. 发射机:产生射频信号
    3. 接收机:接收信号
    4. 信号处理机:提取目标的各种信息(测距、角度、速度、形状),奈奎斯特采样定理,混频(求频率差)。把要处理的信号分成三个波段:射频、中频、视频
    5. 终端显示设备
    6. 伺服系统、同步设备
  2. 电磁波的信号一般为正弦函数或者是余弦函数,只是初始相位差90度,公式如下:在这里插入图片描述

  3. 雷达的工作方式:连续波、脉冲波
    在这里插入图片描述

  4. 将射频转换为中频(射频fR、本振信号fL、中频fI
    中频fI是射频和本振信号fL之间的差值
    视频是在中频的基础上取包络,只能取一侧的包络在这里插入图片描述

目标参数的测量

  1. 坐标系(球坐标系、柱坐标系)
    球坐标系
    在这里插入图片描述柱坐标系
  2. 距离测量
    在这里插入图片描述
  3. 角度测量
    条件:1. 电磁波是直线传播的 2. 雷达天线具有方向性。
    天线分为:各向异性天线(有方向性天线)、各向同性天线(无方向性天线),有方向性天线相对于无方向性天线来说,在某个方向上功率增加的倍数。有方向性天线是指在某个方向上的功率较大,其他方向上的功率较小,无方向性天线是指在各个方向上的功率一样,相当于一个圆。
    雷达天线的方向图
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    波束越瘦,增益越大,波束越胖,增益越小
    在这里插入图片描述
    当天线作为发射用,上述图则为发射天线图,当天线作为接收用,上述图则为接收天线图。
  4. 目标速度测量
    在这里插入图片描述
  5. 目标形状测量
    SAR合成径向雷达 Synthetic Aperture Radar
    ISAR逆合成径向雷达 Inverse Synthetic Aperture Radar
    这两个是成像雷达

基本雷达方程

基本雷达方程(是指理想无损耗自由空间传播的单极地雷达方程)又叫雷达最大作用距离方程
雷达最大作用距离:Rmax
在这里插入图片描述

雷达的工作频率、应用与发展

1. 雷达的工作频率
	常用的工作频段范围 220M~35GHz(射频)
	L波段 波长22cm 范围为20~25cm
	S波段 波长10cm
	C波段 波长5cm
	X波段 波长3cm 频率为10GHz
	ku波段 波长2.2cm
	ka波段 波长8mm
2. 雷达的应用
	a. 军用:预警雷达、警戒雷达、引导指挥雷达、火控雷达、战场监视雷达、测高雷达、近炸引信
	b. 民用:气象雷达、航管雷达、遥感雷达、宇航雷达
3. 雷达的信号分类、发展
	a. 分类
		连续波信号、脉冲波信号
	b. 发展
		脉冲压缩体制(PC)、合成孔径雷达(SAR)、逆合成孔径雷达(ISAR)、脉冲多普勒雷达(PD)
		从模拟气电向数字气电过渡

电子战与军用雷达

1. 电子战定义
电子战(EW Electronic Warfare):电子对抗(ECM Electronic counter measurement)、电子反对抗(ECCM Electronic counter counter measurement)
电子对抗包括电子侦察、电子干扰、伪装、隐身和摧毁
电子反对抗包括电子反侦察、电子反干扰、反隐身和反摧毁
2. 雷达的抗干扰技术
	a. 与天线有关的抗干扰技术:SLB旁瓣消隐、SLC旁瓣相消
	b. 与发射机有关的抗干扰技术
	c. 与接收机有关的抗干扰技术
	d. 反隐身

当幸福来敲门


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