雷达基本工作原理课件.ppt

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1、第一篇船用雷达一、雷达名称：(Name)“RadioDetectionandRanging”（无线电探测与测距）Radar(英文缩写)雷达([′reid]音译)二、雷达起源问题（在第一次世界大战中）：---如何尽早发现飞机？启发：仿生学--------蝙蝠方法：利用电磁波来发现目标?航海雷达与ARPA绪论1三、雷达定义：(Definication)是一种利用物标对电磁波的反射特性，来探测与测量物标的一种无线电设备。雷达目标航海雷达与ARPA绪论2四、航海上为什么要用雷达？(Whytouseradarinnavigation?)当

2、在雾天、夜间航行等能见度不良时如何判断周围有目标？是否会相撞？或者在海图上进行定位呢？就必须用雷达→探测目标——判别本船周围是否有目标存在？——以亮点形式显示出来。测量目标—测量出（水面以上）目标的：方位（Azimuth）距离（Range）OT1T2航海雷达与ARPA绪论3五、雷达在航海上的应用(Applicationinnavigation)1）定位(Positioning)2）导航(Navigation)3）避碰(AvoidanceCollision)雷达-------是船舶航行不可缺少的、重要的导航仪器！是驾驶员的“眼睛”

3、！航海雷达与ARPA绪论4六、雷达的发展概况30年代：By1934R.M.PagehadphotographedtheirfirstradarechoatNRLandby1938theUSSCR-268radarwasoperationalasanAntiAircraftAAradar.TheUSfirstnavalradarXAFwasatseain1938aboardtheUSSNewYork.二战中发展二战后→民用→航海上。结构上——电子管→晶体管→IC→LIC功能一维：距离二维：距离、方位三维：距离、方位、高度多维：距离

4、、方位、高度、速度、航向等航海雷达与ARPA绪论5CH1雷达基本工作原理（Radarbasicprincipleofoperation）ξ1.1雷达测距测方位基本原理一.测距原理(RangingPrinciple)说明：1）O----T之间的距离为S（未知）2）电磁波往返时间为Δt△t=t2-t1[t2：该电波反射回到天线时刻；t1：电波从天线发射时刻]2S=C·△t∴S=△t（1-1-1）C：电磁波传播速度，常数C=3×108米/秒OT1T2S1S2ΔtΔt接收（还）发射（往）航海雷达与ARPA绪论6原理：通过测量本船与目标之

5、间电磁波的往返时间（Δt），就可以测量出本船与目标之间的距离（S）。[实际上]：在雷达上直接把时间△t→转换成距离（海里表示）。条件：电磁波传播满足：1）直线2）等速3）反射注意：时间单位：1S=103ms=106us航海雷达与ARPA绪论7二.测方位原理(Bearing,Azimuth)1.雷达天线方向性：辐射功率与方位的关系----具有高度的定向性！----扇形重要参数：θv——天线垂直波束宽度：在垂直方向，半功率是之间的夹角（15～30°）θn——天线水平波束宽度：在水平方向，半功率是之间的夹角（1～2°）强调：在水平方向

6、上，θh很小——具有高度定向性半功率点轴线主瓣垂直方向水平方向θvθh旁瓣航海雷达与ARPA绪论82、测向原理过程分析：a、天线高度定向性——θh很小b、只有当主波束对准目标——该目标接收电波——反射c、当偏离目标——主波束不对准该目标——不能被探测——无反射∴主波束轴方向——代表O—T之间的方向；[理解：→第1要点]d、由于显示器扫描线与天线同步旋转即：当主波束扫到某一方向——扫描线相应扫在这一方位上。[理解：→第2要点]∴该目标回波——就会立即在该方向上显示出来。航海雷达与ARPA绪论9测向原理：由于天线具有高度的定向性，只

7、有天线主波束对准该目标时，才能探测到该目标，即天线的方向就是目标的方向。由于显示器扫描线与天线同步旋转，所以该目标回波就会在相应的方位上显示出来。航海雷达与ARPA绪论10ξ1.2雷达基本组成及各个部分作用从外观组件[简述]上分：四部件三部件二部件航海雷达与ARPA绪论11雷达天线航海雷达与ARPA绪论12雷达收发机航海雷达与ARPA绪论13雷达显示器航海雷达与ARPA绪论14雷达显示器航海雷达与ARPA绪论151、组成框图原理组成——七部分航海雷达与ARPA绪论2、各部分作用1）触发电路（Trigger)(又称定时电路，或称定

8、时器）每隔一定时间（Tr）产生一触发脉冲（定时脉冲）它是雷达整机的定时系统。Tr--------脉冲重复周期2）发射机（Transmitter)在触发脉冲的作用下，产生一定宽度（τ）﹑一定幅度、足够功率的发射脉冲（射频脉冲）。3）天线部件(Scanner,Ant