一種高方位分辨率的相干成象雷達。可分為側視、斜視、多普勒銳化和聚束測繪等工作方式。利用合成的天線技術獲取良好的方位分辨率，利用脈衝壓縮技術獲取良好的距離分辨率。

它的基本原理是把很多小天線單元疊加在一起，構成一個長長的天線。由於雷達天線大小和分辨率高低成正比關系，所以天線一般做得很大，有的達10米長。于是，人們研製出了合成孔徑雷達，它利用電子掃描的方式來代替機械式的天線單元輻射，讓小天線也能起到大天線的作用。

脈衝多普勒雷達是根據目標回波信號，用頻域過濾的方法選出目標的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，使雷達從強雜波中分離和檢測出目標信號。

合成孔徑雷達工作原理和脈衝多普勒雷達一樣，通過發射電磁脈衝和接收目標回波之間的時間差測定距離，其分辨率與脈衝寬度或脈衝持續時間有關，脈寬越窄分辨率越高。合成孔徑雷達通常裝在飛機或衛星上，分為機載和星載兩種。合成孔徑雷達按平台的運動航跡來測距和二維成像，其兩維坐標信息分別為距離信息和垂直於距離上的方位信息。方位分辨率與波束寬度成正比，與天線尺寸成反比，就像光學系統需要大型透鏡或反射鏡來實現高精度一樣，雷達在低頻工作時也需要大的天線或孔徑來獲得清晰的圖像。由於飛機航跡不規則，變化很大，會造成圖像散焦。必須使用慣性和導航傳感器來進行天線運動的補償，同時對成像數據反復處理以形成具有最大對比度圖像的自動聚焦。因此，合成孔徑雷達成像必須以側視方式工作，在一個合成孔徑長度內，發射相干信號，接收後經相干處理從而得到一幅電子鑲嵌圖。雷達所成圖像像素的亮度正比於目標區上對應區域反射的能量。