正文描述:《气象雷达原理与系统》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1、测定目标的角坐标,其中包括目标的方位角和仰角。雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性。方向图的主要技术指标是半功率波束宽度θ0.5以及副瓣电平。在角度测量时θ0.5的值表征了角度分辨能力并直接影响测角精度,副瓣电平则主要影响雷达的抗干扰性能。2、振幅法测角可分为最大信号法和等信号法两大类。最大信号法测角的优点:1、简单;2、用天线方向图的最大值方向测角,此时回波最强,故信噪比最大,有利于检测发现目标。缺点:1、直接测量时测角精度不很高,约为波速半功率宽度的20%左右;2、不能判别目标偏离波速轴线的方向,故不能自动测角。3、雷达发射机两种基本形式:单级振荡式发
2、射机:只由一级大功率振荡器产生发射信号,主振放大式发射机:先由高稳固体微波源产生,再经级联的放大电路,形成满足功率要求的发射信号。单级振荡式发射机的性能特点:简单、经济、轻便;质量技术指标低;产生简单发射波形;主振放大式发射机的性能特点:复杂、昂贵、笨重;质量技术指标高;产生各种复杂发射波形;二者共性:都需要脉冲调制器为其提供大功率的脉冲波。4、超外差式雷达接收机的主要质量指标:①灵敏度:表示接收机接收微弱信号的能力。灵敏度用接收机最小可检测信号功率(Simin)来表示。制约接收机灵敏度的主要因素是接收机噪声。要提高灵敏度,必须减少噪声电平,同时还应使接收机有足够的增益。②接收机的工作频带
3、宽度:表示接收机的瞬时工作频率范围,频带宽度越宽,选择性越差③动态范围:表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度变化的范围,使接收机开始出现过载时的输入功率Simax与最小可检测信号功率Simin之。过载:当输入信号太强时,接收机将发生饱和而失去放大作用。④中频的选择与滤波特性。中频的滤波特性是减少接收机噪声的关键。⑤工作稳定性(指环境条件和电源电压发生变化时,接收机的性能受影响的程度。希望影响越小越好)和频率稳定度⑥抗干扰能力:抗有源和无源干扰的能力。⑦微电子化和模块化结构:模块化结构的程度,微电子化程度,减少体积、重量、耗电、成本、技术实现难度。⑧放大量:放大量表示接收机放大信号的能
4、力,接收机必须有足够的放大量,才能使十分微弱的回波信号具有足够的幅度来处理与显示。⑨、保真度:用来表示接收机输出信号波形与输入波形(高频包络)的相似程度。⑩噪声、噪声系数与灵敏度5、如何提高接收机灵敏度:①降低总噪声系数F0,通常采用高增益、低噪声高放;②接收机中频放大器采用匹配滤波器,以便得到白噪声背景下输出最大信号噪声比;③识别系数M与所要求的检测质量、天线波瓣宽度、扫描速度、雷达脉冲重复频率及检测方法等因素均有关系。在保证整机性能的前提下,尽量减小M的数值。6、为提高雷达系统的灵敏度,须尽量减小分辨信号功率Smin这就需要:(1)尽可能减小接收机的噪声系数或有效噪声温度(2)尽可能减
5、小天线噪声温度(3)接收机选用最佳带宽Bopt(4)在满足系统性能要求下,尽量减小识别因子M,经常通过脉冲积累的方式减小M7、混频器作用:将高频信号与本振电压进行混频并取出其差频,使信号在中频上进行放大。8、雷达系统为了获得大的信噪比一是要尽量减少接收机内部的噪声,二是要增大发射功率。当一个线性的传递函数为信号函数的共轭时,其信噪比将达到最大,这个线性系统叫匹配滤波器。9、正交鉴相是同时提取信号幅度和相位信息的有效方法。模拟(数字)正交鉴相又称零中频处理。所谓零中频是指因相干振荡器的频率与中频信号的中心频率相等(不考虑多普勒转移),使其差频为零。零中频处理既保持了处理时的全部信息,同时又在
6、视频实现,因而得到了广泛应用。10、数字正交鉴相三种方法:数字混频低通滤波法、数字插值法、Hilbert变换法11、应用广泛的频率源:直接合成频率源、间接合成频率源、直接数字合成频率源12、天线作用:测角、波束扫描和目标跟踪、测高。13、雷达天线的基本参量:(1)辐射方向图(包括波束宽度、副瓣电平)(2)增益(有效孔径)(3)阻抗(电压驻波比VSWR)(4)其他:极化、带宽、扫描方式14、轴角编码的两种方式:a直接转轴或转轴机械交连的装配轴角传感器b使用自整角发送电机传递机械角度信息,通过自整角接收电机接收后恢复机械信息,再通过二次传感器变成其他形式的电信号或直接变成数字信号。雷达中常用光
7、电码盘、自整角机(同步机)来传递天线的机械角度信息并转化为电信号。15、散射现象:当电磁波束遇到障碍物,或在大气中传播,遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来。16、设有一理想的散射体,其截面为O它能全部接收射到其上的电磁波能量,并全部均匀地向四周散射,若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度,恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度,则该理想散射体的截面
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