雷达原理与系统雷达原理与系统电子科学与工程学院综合电子信息系统研究所主讲：主讲：李盾李盾•现代雷达由以下基本部分构成–雷达发射机：RadarTransmitters–雷达接收机：RadarReceivers–信号处理机：SignalProcessors–数据处理机：DataProcessors–雷达天线：RadarAntennas–指示器和显示器：RadarIndicatorsanddisplays雷达基本组成雷达基本组成第二章雷达基本组成第二章雷达基本组成§2.1§2.1发射机发射机§2.2§2.2接收机接收机§2.3§2.3天线天线§2.4§2.4显示器显示器§2.1§2.1发射机发射机•功能–产生载波受调制的某一功率（通常是大功率）射频信号，再经馈线和收发开关由天线辐射出去。–一般分为连续波发射机和脉冲发射机，最常用的是脉冲雷达发射机。–通常是雷达系统中最重、最费钱的一部分。§2.1§2.1发射机发射机•关于发射机的进一步说明–载波受调制•脉冲雷达•简单调制§2.1§2.1发射机发射机•关于发射机的进一步说明–载波受调制•线性调制脉冲LFM•(linearFrequencyModulation)•相位编码脉冲§2.1§2.1发射机发射机•关于发射机的进一步说明–大功率：不同雷达功率量级不同–脉冲雷达，峰值功率可达KW，MW，–连续波雷达，几十瓦，几瓦就相当大了–思考一：为什么如此大功率？–思考二：为何通常采用脉冲工作方式？§2.1§2.1发射机发射机•一、发射机主要质量指标–1、工作频率、波段–雷达频率确定是极其重要的工作，一定要根据用途和实际需要，一旦确定，即成为整个系统之基础，不能轻易动摇（硬件完全确定）–雷达频率可以是一个或多个（捷变频）–频率的选择需要权衡多种因素a、物理尺寸b、发射功率c、天线波瓣宽度d、大气衰减等等§2.1§2.1发射机发射机•频率选择需要权衡的因素–a、物理尺寸：产生和发射无线电频率功率的硬件尺寸，一般和波长成正比•低频：硬件又大又重•高频：雷达很小–b、发射功率：发射机合理承受功率电平的能力受电压梯度（单位长度上电压）和散热要求限制•米波雷达：MW级•毫米波雷达：百瓦级§2.1§2.1发射机发射机•频率选择需要权衡的因素–c、波束宽度：天线波束宽度正比于•为了得到窄波束低频，天线要求较大•高频，天线尺寸较小–d、大气衰减：电波通过大气时，吸收、散射•频率<100MHz时，大气衰减可忽略•频率>10GHz时，大气衰减很严重–工作频率对硬件的要求•在1000MHz以下要采用微波三、四极管。•在1000MHz以上则有多腔磁控管、大功率速调管、行波管以及前向波管等。L§2.1§2.1发射机发射机•如何选择工作频率？根据任务–a、陆基应用：–远程警戒雷达，预警雷达：选UHF和VHF•例：铺路爪PAVEPAWS选在UHF波段420～450MHz，波长大约69厘米–战术雷达，炮瞄雷达：作用距离近，尺寸不能太大，可选L，S，C波段甚至更高•例：“爱国者”AN/MPQ-53工作在C波段，160个跳频点，瞬时工作带宽4MHz，总的工作频率范围为640MHz§2.1§2.1发射机发射机•如何选择工作频率？根据任务–b、舰载应用–尺寸不能太大，且当掠地角趋近于零度时，从目标直接接收的回波，几乎完全被从同一目标由水面反射回来的回波抵消（多径效应）。广泛采用S，X波段–c、机载应用：–对尺寸限制很严，最低频段是UHF和S波段•例：1、预警机E2：UHF波段；AWACS：S波段•作用距离远，天线罩巨大•2、无线电高度计：C波段•3、大部分战斗机、攻击机、侦察机雷达，工作在X和Ku波段§2.1§2.1发射机发射机•一、发射机主要质量指标–2、输出功率–雷达发射机中最为重要的指标，直接影响雷达威力和抗干扰能力–定义：发射机送至天线输入端的功率。–与发射机输出功率有关的两个基本概念•a、峰值功率Pt•b、平均功率Pav§2.1§2.1发射机发射机•a、峰值功率Pt（PeakPower）–脉冲持续期间射频振荡信号的平均功率（有效功率）–注意：不是射频正弦振荡的最大瞬时功率–每个脉冲能量是脉冲宽度tEP§2.1§2.1发射机发射机•b、平均功率Pav–脉冲重复周期内输出功率的平均值在脉冲重复周期内,为工作比（占空比），表明雷达发射tavttrrPPPPDTTrDTrT时间与总时间之比（dutyfactor）§2.1§2.1发射机发射机•瞬时功率、峰值...
