雷达简介
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。
雷达的工作原理首先是发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。
了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=CT/2。其中S：目标距离，T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间，C：光速。
雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用，雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向，一旦
发现目标，雷达读出些时天线小事的指向角，就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。
测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理．当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。
雷达的战术指标主要包括作用距离、威力范围、测距分辨力与精度、测角分辨力与精度、测速分辨力与精度、系统机动性等。其中，作用距离是指雷达刚好能够可靠发现目标的距离。它取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积，并与目标本身反射雷达电磁波的能力（雷达散射截面积的大小）等因素有关。威力范围指由最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角及方位角范围确定的区域。
根据波形来区分，雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达。常规脉冲雷达周期性地发射高频脉冲。相关的参数为脉冲重复周期（脉冲重复频率）、脉冲宽度以及载波频率。载波频率是在一个脉冲内信号的高频振荡频率，也称为雷达的工作频率。
雷达天线对电磁能量在方向上的聚集能力用波束宽度来描述，波束越窄，天线的方向性越好。但是在设计和制造过程中，雷达天线不可能把所有能量全部集中在理想的波束之内，在其它方向上在在着泄
漏能量的问题。能量集中在主波束中，我们常常形象地把主波束称为主瓣，其它方向上由泄漏形成旁瓣。为了覆盖宽广的空间，需要通过天线的机械转动或电子控制，使雷达波束在探测区域内扫描。
概括起来，雷达的技术参数主要包括工作频率（波长）、脉冲重复频率、脉冲宽度、发射功率、天线波束宽度、天线波束扫描方式、接收机灵敏度等。技术参数是根据雷达的战术性能与指标要求来选择和设计的，因此它们的数值在某种程度上反映了雷达具有的功能。例如，为提高远距离发现目标能力，预警雷达采用比较低的工作频率和脉冲重复频率，而机载雷达则为减小体积、重量等目的，使用比较高的工作频率和脉冲重复频率。这说明，如果知道了雷达的技术参数，就可在一定程度上识别出雷达的种类。
雷达概念形成于20世纪初，在第二次世界大战前后获得飞速发展。
雷达的发明与发展经历了以下过程：
1842年都卜勒（Christian Andreas Doppler）率先提出利用都卜勒效应的都卜勒式雷达的构想。
1864年马克斯威尔（James Clerk Maxwell）推导出可计算电磁波特性的公式。
1886年赫兹（Heinerich Hertz）展开研究无线电波的一系列实验。
1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。
1897年汤普森（JJ Thompson）展开对真空管内阴极射线的
研究。
1904年侯斯美尔（Christian Hülsmeyer）发明电动镜（telemobiloscope），它是一种利用无线电波回声探测的装置，可防止海上船舶相撞。
1906年德弗瑞斯特（De Forest Lee）发明真空三极管，这是世界上第一种可放大讯号的主动电子组件。
1916年马可尼（Marconi）和富兰克林（Franklin）开始研究短波讯号反射。
1917年沃森瓦特（Robert Watson-Watt）成功设计雷暴定位装置。
1924年阿普里顿爵士（Sir Edward Victor Appleton）首次成功进行无线电测距试验，利用无线电回声测定电离层（ionosphere）的高度。
1925年贝亚德（John L. Baird）发明机动式电视（现代电视的前身）。
1925年伯烈特（Gregory Breit）与杜武（Merle Antony Tuve）合作，第一次成功使用雷达，把从电离层反射回来的无线电短脉冲显示在阴极射线管上。
1935年2月26日沃森瓦特在英国达文奇（Daventry）制成第一台实用雷达装置。
1935年12月马可尼公司（Marconi Company）成功设计并生产发射帘天线阵，并用于安装世界上最初的五个链向（Chain Home）雷达站。这些雷达的有效范围覆盖泰晤士河河口湾。
1937年马可尼公司替英国加建20个链向雷达站。
1937年瓦瑞安兄弟（Russell and Sigurd Varian）研制成高功率微波振荡器，又称速调管（klystron）。
1939年布特（Henry Boot）与兰特尔（John T. Randall）发明电子管，又称共振穴磁控管（resonant-cavity magnetron）。
1944年马可尼公司成功设计、开发并生产出“布袋式”（Bagful）系统，以及“地毯式”（Carpet）雷达干扰系统。前者用来截取德国的无线电通讯，而后者则用来装备英国皇家空军（RAF）的轰炸机队。
1945年二次大战结束，全凭装有特别设计的真空管──磁控管的雷达，盟军才得以打败德国。
雷达的用途广泛，种类繁多，分类的方法也非常复杂。通常可以按照雷达的用途分类，如预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、引导雷达、炮瞄雷达、雷达引信、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等。
天气雷达
气象雷达是探测大气中气象变化的千里眼、顺风耳。天气雷达通过间歇性地向空中发射电磁波（脉冲），然后接收被气象目标散射回来的电磁波（回波），探测400多千米半径范围内气象目标的空间位置和特性，在灾害性天气，尤其是突发性的中小尺度灾害性天气的监测预警中发挥着重要的作用。
宽带／超宽带雷达
工作频带很宽的雷达称为宽带／超宽带雷达。隐身兵器通常对付
工作在某一波段的雷达是有效的，而面对覆盖波段很宽的雷达就无能为力了，它很可能被超宽带雷达波中的某一频率的电磁波探测到。另一方面，超宽带雷达发射的脉冲极窄，具有相当高的距离分辨率，可探测到小目标。目前美国正在研制、试验超宽带雷达，已完成动目标显示技术的研究，将要进行雷达波形的试验。
合成孔径雷达
合成孔径雷达通常安装在移动的空中或空间平台上，利用雷达与目标间的相对运动，将雷达在每个不同位置上接收到的目标回波信号进行相干处理，就相当于在空中安装了一个“大个”的雷达，这样小孔径天线就能获得大孔径天线的探测效果，具有很高的目标方位分辨率，再加上应用脉冲压缩技术又能获得很高的距离分辨率，因而能探测到隐身目标。合成孔径雷达在军事上和民用领域都有广泛应用，如战场侦察、火控、制导、导航、资源勘测、地图测绘、海洋监视、环境遥感等。美国的联合监视与目标攻击雷达系统飞机新安装了一部AN／APY3型X波段多功能合成孔径雷达，英、德、意联合研制的“旋风”攻击机正在试飞合成孔径雷达。
毫米波雷达
工作在毫米波段的雷达称为毫米波雷达。它具有天线波束窄、分辩率高、频带宽、抗干扰能力强等特点，同时它工作在目前隐身技术所能对抗的波段之外，因此它能探测隐身目标。毫米波雷达还具有能力，特别适用于防空、地面作战和灵巧武器，已获得了各国的调试重视。例如，美国的“爱国者”防空导弹已安装了毫米波雷达导引头，目
前正在研制更先进的毫米波导引头；俄罗斯已拥有连续波输出功率为10千瓦的毫米波雷达；英、法等国家的一些防空系统也都将采用毫米波雷达。
激光雷达
工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。隐身兵器通常是针对微波雷达的，因此激光雷达很容易“看穿”隐身目标所玩的“把戏”；再加上激光雷达波束窄、定向性好、测量精度高、分辨率高，因而它能有效地探测隐身目标。激光雷达在军事上主要用于靶场测量、空间目标交会测量、目标精密跟踪和瞄准、目标成像识别、导航、精确制导、综合火控、直升机防撞、化学战剂监测、局部风场测量、水下目标探测等。美国国防部正在开发用于目标探测和识别的激光雷达技术，已进行了前视／下视激光雷达的试验，主要探测伪装树丛中的目标。法国和德国正在积极进行使用激光雷达探测和识别直升机的联合研究工作。
雷达的应用不仅仅应用于一些大的领域，一些我们日常生活中的产品也广泛的应用雷达技术。
例如倒车雷达”是一种利用超声波原理,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后,反射此声波探头,从而计算出车体与障碍物之间的距离。早期由声音提示警到现在的产品——可以提示实际距离,以提示驾驶员不至于撞上障碍物。工作原理为:1、首先连接电源
并打开,车进入倒挡时,探测器主机自动进入工作状态,同时显示器波段暂时亮起,且有一声促的声响。2、用专用钻头在保险杠上开孔,后将探测器分别装入孔内即可。四个探头探测器分别安装在汽车的尾部或者两侧安装2个,根据车主倒车和停车的习惯而定。3、安装好探测器主机在适当的位置,将显示器夹在车内后视镜上,即可以开始正常工作了。
达是第二次世界大战英国人发明的，其发展历史至今才60多年，离100年还差得远。雷达未来的发展方向主要有以下几个方面：第一，有源雷达的发射信号向多极化、大带宽、灵活的脉内调制、多波段协同工作、低截获等复杂信号形式发展。利用目标对广播电视信号的反射等新体制无源雷达也是主要发展方向；
第二，天线普遍向有源相控阵方向发展，以适应未来雷达的多功能发展趋势，并实行严格的功率管理以降低被截获的概率。在平台尺寸允许的场合，为提高抗打击能力，还可以采用稀布阵。
第三，信号处理将采用数字波束形成、空/时/频/极化四维联合处理以最大限度地抑制干扰和杂波、智能化的非线性特征提取以完成复杂电磁环境下的信号分选与目标识别等等。信号处理系统的设计普遍采用多通道并行处理。
第四，搭载平台向多元化方向发展，单基地雷达和双/多基地雷达协同工作。
第五，功能也趋于多元化，除了常见的检测、跟踪和识别目标的功能外，还兼备指挥、通信、控制、干扰等其它功能。
总而言之，雷达以及雷达技术已在人们的生活和生产中发挥了不可替代的作用，人类未来的进步需要雷达，那些从事关于雷达方面的科研人员还将继续创新研发，为人类的前进做出一份贡献！
参考文献：《雷达及雷达工作原理》
《雷达系统导轮》
《雷达信号处理》
《激光雷达简介》
《雷达信号处理技术与系统设计》
《雷达系统》