《雷达原理绪论》PPT课件

《《雷达原理绪论》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、雷达原理四川大学电子信息学院杨晓庆SCU－雷达原理课程简介课程内容：雷达技术基础、主要雷达介绍学习目标：雷达基础知识掌握雷达技术及其原理了解现代雷达新技术、新体制及发展方向参考资料张明友、汪学刚，《雷达系统（第二版）》，电子工业出版社（教材）MerrillI.Skolnik,《RadarHandbook》丁鹭飞、耿富录，《雷达原理（第三版）》，西安电子科技大学出版社中航雷达与电子设备研究院，《雷达系统》，国防工业出版社第一章学习提示了解雷达的概况了解雷达的定义与发展了解雷达的作用第一章雷达概述电磁学的理论发展1820Oersted发

2、现电流磁效应1820Am’pere导线通电会产生作用力1831Faraday&Henry发现磁感应1865Maxwell提出光的电磁学说1888Hertz用试验证实了电磁波的存在1895Roentgen发现X射线1897Thomson证明了阴极射线为负电荷1900Planck引入了光能量的量子化1905Einstein发现了光电效应1925Davissom,Germer,Thomson发现了电子有波动性第一章雷达概述1.1雷达的任务什么是雷达？雷达radar—radiodetectionandranging二次辐射、转发和固有辐射利

3、用电磁波的二次辐射、转发或目标固有辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度、特征等信息的一种无线电技术，相应的设备称为雷达站或雷达机，简称雷达SCU－雷达原理电磁波变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场随机热运动，所有物体都辐射电磁波能量，包括：无线电波、光、热辐射波长不同雷达辐射的电磁波：强电流激励调谐回路，向空间传播交变的电磁能量，高频正弦波电磁波在介质中传播，遇到什么样的物体会产生二次辐射？电性能与传播介质不同目标点产生的二次辐射与原来的电磁波叠加会产生什么情况？反射如果目标的尺寸远大于电磁波波长，且其表面非常平滑，电磁波的传播方

4、向改变，入射角等于反射角。散射如果目标的尺寸远大于电磁波波长，但其表面粗糙，各单元的二次辐射的指向不同，强度与分布极不均匀。绕射如果目标的尺寸远小于电磁波波长，使电磁波连续弯折绕过目标，朝其背后继续传播谐振如果目标的尺寸接近电磁波波长，特别是目标是一个导体，其指向与电磁波的电矢量方向平行，相当于一个电偶极子在电磁波强迫振动下产生的二次辐射，形成了特殊的天线效应无线电磁波的特征传播速度：真空中，无线电磁波以光速传播传播方向：与电场和磁场方向垂直（右手法则，E=>H）。遇到反射体时，方向反向功率密度：电磁波的平均强度电磁波强度：在垂直于

5、传播方向的平面内，每秒通过单位面积的能量。接收功率=电磁波功率密度天线孔径面积天线极化：习惯上取为电场方向线极化：垂直和水平极化圆极化：水平+垂直极化接收天线与极化同向，吸收能力最大反射物改变极化方向，目标识别辅助手段雷达接收（回波）信号目标：待测目标的电磁波反射或散射，如飞机、云雨、天体、舰船、山川、森林、陆地、建筑物、车辆、兵器、人员等杂波：不需要的电磁波反射，如地面、海面、植被、山区、建筑物等干扰：有源干扰、无源干扰噪声：环境噪声、系统热噪声雷达回波中的可用信息斜距角度：方位角和俯仰角（高低角）径向速度目标特征：大小；形状；

6、表面粗糙度；介电特性雷达回波中的可用信息斜距R（Rmax可由雷达方程估算）方位角a（q）俯仰角b（j）径向速度vrvrObject(ratherthanTarget)Scatter(ratherthanReflect)雷达的典型组成发射机收发转发开关接收机显示器目标SCU－雷达原理1.1雷达的任务1.1.1雷达回波中的可用信息1距离如何测？通过测量往返信号的时间差，可以测出距离需要思考的问题距离分辨率与什么有关系？误差？测距单位1微秒＝0.15公里SCU－雷达原理2径向速度如何测速？对目标的连续测量可获得径向速度。动目标的多普勒频移

7、也可以用来获得径向速度。SCU－雷达原理举例：已知某雷达的发射频率为9600MHz，目标以300米/秒的速度直线飞向雷达，则回波信号的频率为？3角方向如何测？用方向性天线来实现。当接收信号最大时，天线所指方向就是目标方向。通过两个分离接收天线收到的相差来测量。单位：1度为16.7密位SCU－雷达原理相位比较器接收机接收机4高度测量5尺寸若雷达具有足够的分辨率，它就能测量目标的宽度和尺寸。分辨率问题：距离分辨率和角度分辨率如何解决？脉冲压缩雷达（PCR）合成孔径技术（SAR）SCU－雷达原理6形状通过获得的距离和横向距离，同时雷达绕着

8、物体旋转或者物体绕雷达选择确定物体形状。不同极化波的散射场可以得到物体对称性的信息。表面粗糙度是一个相对值，取决于照射的波长。可以变频，观测目标反射由镜面反射到漫反射的转折点。SCU－雷达原理1.1.2雷达的探测能力－雷达方程SCU－