雷达的定义及相关内容

雷达概括了利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波照射目标并接收其回波,从而获得目标到电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。定义雷达的概念形成于20世纪初。雷达是英文Radar的音译,是Radio Detection And Ranging的缩写,意为无线电探测和测距。各种雷达的具体用途和结构不同,但基本形式是一样的,包括发射机、发射天线、接收机、接收天线和显示器五个基本部件。还有供电设备、数据采集设备、抗干扰设备等辅助设备。雷达的作用与眼睛相似。当然,它不再是大自然的杰作。同时,它的信息载体是无线电波。其实可见光和无线电波本质上都是一样的东西,都是电磁波,传播速度都是C,不同的是占用的波段不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线向空间某一方向发射电磁波能量,该方向的物体反射其遇到的电磁波;雷达天线接收到这个反射波后送到接收设备进行处理,提取出物体的一些信息(目标物体到雷达的距离,距离或径向速度的变化率,方位,高度等。).

测量距离实际上是测量发射脉冲和回波脉冲之间的时间差。因为电磁波是以光速传播的,所以可以换算成目标的准确距离。

测量目标方位是使用天线的锐方位波束测量。窄仰角仰角波束的测量。根据高程和距离,可以计算出目标高度。

测速是雷达根据自身与目标的相对运动产生频率多普勒效应的原理。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者之差称为多普勒频率。从多普勒频率中可以提取的主要信息之一是雷达和目标之间的距离变化率。当目标和干扰杂波存在于雷达的同一空间分辨率单元时,雷达可以利用两者多普勒频率的差异,从干扰杂波中检测并跟踪目标。波段划分最初用于搜索雷达的电磁波波长为23cm,这个波段被定义为L波段(英文Long的前缀)。后来这个波段的中心波长变成了22cm。当使用波长为10cm的电磁波时,其波段定义为S波段(英文短前缀,意为比原波短的电磁波)。

主要使用3cm电磁波的火控雷达出现后,3cm波长的电磁波被称为X波段,因为X代表坐标上的某一点。

为了结合X波段和S波段的优点,逐渐出现了中心波长为5cm的雷达,称为C波段(C是英语中“组合”的前缀)。

继英国人之后,德国人开始自主研发自己的雷达,他们选择1.5cm作为自己雷达的中心波长。这个波长的电磁波称为K波段(K = Kurtz,德语中“短”的前缀)。

不幸的是,德国人以其独特的“准确性”选择的波长,却能被水汽强烈吸收。因此,该波段的雷达无法在下雨和有雾的天气下使用。为了避免这种吸收峰,战后设计的雷达通常使用比K波段(Ka,英文K-above的缩写,意思是K波段以上)略长、略短的波段(Ku,英文K-under的缩写,意思是K波段以下)。

最后,因为最早的雷达用的是米波,所以这个波段叫P波段(P是Previous的缩写,是英语中“过去”的前缀)。

该系统非常复杂,不便于使用。最后,它被基于实际波长的波分系统所取代。这两个系统的转换如下。

原始p波段=当前A/B波段。

原始l波段=当前C/D波段。

原始s波段=当前E/F波段。

原始c波段=当前G/H波段。

原始x波段=当前I/J波段

原始K波段=当前K波段