雷達工作原理核心是雷達發射一定頻率的電磁波,並接收目標反射回來的回波,根據回波判定目標的某些狀態。
雷達發射的電磁波的頻率就是它的工作頻率。
工作頻率對雷達起著倏關重要的作用,直接影響雷達的探測距離、角解析度、多普勒測速效能和雷達的尺寸、重量和造價等。
前用的雷達工作頻率範圍為500-40,000兆赫,一些特殊用途的雷達的工作頻率則超出了上述範圍,如超視距雷達的工作頻率低到2-5兆赫,而毫米波雷達的工作頻率達到94,000光赫。
對於一種特定的雷達,它的最佳工作頻率由它所要完成的任務決定。
同時,工作頻率的選擇又是對雷達的尺寸、發射功率、天線波束寬度等的綜合考慮。
雷達尺寸 頻率越低,電磁波的波長越長,產生產發射電磁波的發射管的尺寸就越大,同時重量越重;反之,頻率越高,發射管的尺寸越小,重量也隨之減少,這樣,就可以在一些空間受限的場合使用(如機載雷達)。
波束寬度 深人的理論分析表明,雷達的波束寬度與波長成正比,而與天線尺寸成反比。
所以,為了達到相同的角分辨力,頻率越高,波長越短,所需天線尺寸也越小。
大氣衰減 電磁波在大氣中傳播時,由於大氣的吸收和散射而發生衰減,頻率越高,衰減越多。
頻率低於100兆赫時,這種衰減可以忽略,因而能夠傳播得很遠,例如,工作頻率很低的超視距雷達可以有幾千公里的探測範圍;頻率高於10,00O兆赫時,衰減就很嚴重了,例如,毫米波雷達難以達到很遠的距離。
多普勒效應 我們在第二節中介紹了多普勒效應,多普勒頻移不僅與目標和雷達的接近速度成正比,而且與波的頻率成正比,頻率越高,多普勒頻移越顯著。
但是,過人的多普勒頻移有時也會造成麻煩,所以在某些場合需要限制雷達的工作頻率,但在另一些場合,又需要選擇相當高的頻率,以提高多普勒測速的靈敏度。
背景噪聲主要包括宇宙電磁輻射和大氣噪聲。
宇宙噪聲在低頻段較高,而大氣噪聲在高頻段較高。
從以上分析可以知道,不同場合,不同用途的雷達,工作頻率差別很大。
地面雷達幾乎涵蓋了所有的頻率範圍,如功率達到幾兆瓦的大探測範圍的警戒雷達,由於沒有雷達尺寸的限制,在工作頻率很低的同時,可以做得很大以得到相當高的角分辨力。
空中警戒雷達和預警雷達工作在UHF和VHF頻段,這一頻段的背景噪聲最小,大氣衰減也可以忽略,但由於大量的通訊訊號使用這一頻段,所以雷達只能在特定的情況和地理區域中使用。
艦載雷達受到有限的使用空間的限制,頻率不能很低,同時,複雜多變的天氣環境又限定了頻率的上限。
機載雷達對雷達尺寸的要求更加苛刻,為了在有限的空間和負載能力下達到較高的分辨力,機載雷達的工作頻率一般都較高。
雷達工作原理核心是雷達發射一定頻率的電磁波,並接收目標反射回來的回波,根據回波判定目標的某些狀態。
雷達發射的電磁波的頻率就是它的工作頻率。
工作頻率對雷達起著倏關重要的作用,直接影響雷達的探測距離、角解析度、多普勒測速效能和雷達的尺寸、重量和造價等。
前用的雷達工作頻率範圍為500-40,000兆赫,一些特殊用途的雷達的工作頻率則超出了上述範圍,如超視距雷達的工作頻率低到2-5兆赫,而毫米波雷達的工作頻率達到94,000光赫。
對於一種特定的雷達,它的最佳工作頻率由它所要完成的任務決定。
同時,工作頻率的選擇又是對雷達的尺寸、發射功率、天線波束寬度等的綜合考慮。
雷達尺寸 頻率越低,電磁波的波長越長,產生產發射電磁波的發射管的尺寸就越大,同時重量越重;反之,頻率越高,發射管的尺寸越小,重量也隨之減少,這樣,就可以在一些空間受限的場合使用(如機載雷達)。
波束寬度 深人的理論分析表明,雷達的波束寬度與波長成正比,而與天線尺寸成反比。
所以,為了達到相同的角分辨力,頻率越高,波長越短,所需天線尺寸也越小。
大氣衰減 電磁波在大氣中傳播時,由於大氣的吸收和散射而發生衰減,頻率越高,衰減越多。
頻率低於100兆赫時,這種衰減可以忽略,因而能夠傳播得很遠,例如,工作頻率很低的超視距雷達可以有幾千公里的探測範圍;頻率高於10,00O兆赫時,衰減就很嚴重了,例如,毫米波雷達難以達到很遠的距離。
多普勒效應 我們在第二節中介紹了多普勒效應,多普勒頻移不僅與目標和雷達的接近速度成正比,而且與波的頻率成正比,頻率越高,多普勒頻移越顯著。
但是,過人的多普勒頻移有時也會造成麻煩,所以在某些場合需要限制雷達的工作頻率,但在另一些場合,又需要選擇相當高的頻率,以提高多普勒測速的靈敏度。
背景噪聲主要包括宇宙電磁輻射和大氣噪聲。
宇宙噪聲在低頻段較高,而大氣噪聲在高頻段較高。
從以上分析可以知道,不同場合,不同用途的雷達,工作頻率差別很大。
地面雷達幾乎涵蓋了所有的頻率範圍,如功率達到幾兆瓦的大探測範圍的警戒雷達,由於沒有雷達尺寸的限制,在工作頻率很低的同時,可以做得很大以得到相當高的角分辨力。
空中警戒雷達和預警雷達工作在UHF和VHF頻段,這一頻段的背景噪聲最小,大氣衰減也可以忽略,但由於大量的通訊訊號使用這一頻段,所以雷達只能在特定的情況和地理區域中使用。
艦載雷達受到有限的使用空間的限制,頻率不能很低,同時,複雜多變的天氣環境又限定了頻率的上限。
機載雷達對雷達尺寸的要求更加苛刻,為了在有限的空間和負載能力下達到較高的分辨力,機載雷達的工作頻率一般都較高。