雷达技术 第五章 雷达作用距离15-20

《雷达技术 第五章 雷达作用距离15-20》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、第5章雷达作用距离5.1雷达方程5.2最小可检测信号5.3脉冲积累对检测性能的改善5.4目标截面积及其起伏特性5.5系统损耗5.6传播过程中各种因素的影响5.7雷达方程的几种形式1研究雷达作用距离的实际意义1.雷达方程能表示当雷达参数或环境特性发生变化时对雷达作用距离变化的规律；2.雷达方程集中反映了与雷达探测距离有关的因素及它们之间的相互关系；3.雷达方程可以估算雷达作用距离；4.雷达方程有助于深入理解雷达工作时各分机参数的影响，有利于在雷达系统设计时正确选择分机参数。5.1雷达方程5.1.1基本雷达方程基本雷达方程，前提：1，单基地雷达，单发单收

2、；2，自由空间传播，不计实际传播中的损耗；3，不考虑系统损耗；35.1雷达方程目标的雷达截面积RCSRadarCrossSection目标斜距RGG收发天线增益trPPtr收发天线功率45.1雷达方程设雷达发射机功率为Pt,当用各向均匀辐射的天线'发射时,距雷达R远处任一点的功率密度S1等于功率被假想的球面积所除,即'PtS124R实际雷达总是使用定向天线将发射机功率集中辐射于某些方向上。因此当发射天线增益为Gt时,距雷达R处目标所照射到的功率密度为PGttS124R55.1雷达方程目标截获了一部分雷达发射功率，目标的雷达截面积σ时，接收到的功率总

3、量为PGttPS2124R目标散射的回波信号在接收天线处的功率密度为PPG2ttS22224R4R4R65.1雷达方程雷达接收天线只收集了回波功率的一部分,设天线的有效接收面积为Ar，则雷达收到的回波功率Pr为PGAttrPASrr224(4)R24AGrr接收增益GArr242PGGttr代入上式得Pr34(4)R75.1雷达方程雷达最大测量距离：接收机灵敏度当接收到的回波功率Pr等于最小可检测信号Smin时,雷达达到其最大作用距离Rmax,超过这个距离后,就不能有效地检测到目标。1/4RRPGA

4、maxttrRmax2PS(4)Sminrmin1/42PGG如果最大作用距离变2倍，ttr(4)3S发射功率需要变16倍min85.1雷达方程当收发天线共用时，Gr=Gt1/422PGtt最大作用距离Rmax3(4)Smin接收机灵敏度SkTBFMimin00npp,dfa虚警概率P=10-6fa发现概率Pd=95%95.1雷达方程例题：收发共用天线雷达的发射功率100kw，发射增益23dB，波长5cm，最大灵敏度-110dBm，雷达截面积5m2，求最大作用距离R。max52.314Pt10WG,

5、10,S10W,0.05mtmin1105102.3102.30.05254R39.8kmmax314410105.1雷达方程5.1.2目标的雷达截面积(RCS)目标的雷达截面积RCS（RadarCrossSection）目标的假想面积，等效一个各向均匀的具有相同回波功率的反射器的面积散射总功率=入射功率密度目标截面积P2=S1σ点目标PGPGttttPSS212124R4R115.1雷达方程什么是点目标？-散射单元的最大横向距离应该小于目标距离处天线波束截取的弧长。-散射单元的最大径向距离小于脉

6、冲延伸距离。分布目标：不满足上述条件则为分布目标。讨论：估算一下飞机、月球对于常用雷达来说是什么目标？（月球半径1738km，地月距离38万km）（飞机尺寸100m，斜距1km，雷达波束宽度3°）125.1雷达方程P2点目标S1RPS1平面角0~2π立体角0~4π返回接收机每单位立体角内的回波功率分布目标4入射功率密度（目标处）P2单位立体角内的回波功率PS144135.1雷达方程雷达截面积定义：在远场条件下（平面波假设），目标每单位入射功率密度在接收机处每单位立体角内产生的反射功率乘以4π。例：各向同性球体的雷达截面积=几何投影

7、面积PSA/4211i44A1P189式5.1.11有误SS11如何测量？微波暗室01.用标准截面积σ0，R0，进行实验Pr0k44RPrR040PRr002.未知目标置于R处，测回波功率Prk4R145.1雷达方程155.2最小可检测信号5.2.1最小可检测信噪比(S/N)输入信噪比i噪声系数Fn(S/N)输出端信噪比oSSkTBFBn为接收机噪声带宽imin0nnBn≈1/τNominSkTBFM识别系数，目标检测imin0nnSSkTBFD检测因子D0,ppimin0nn0Nfado165

8、.2最小可检测信号多数现代雷达利用统计判决方法来实现