雷达原理-3-第二章 雷达发射机II
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雷达的基本工作原理
雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备,其基本工作原理可以分为发射、接收和处理三个步骤。
首先,雷达通过发射器产生一束电磁波。
发射时,雷达通过天线将电磁波传送到空间中。
这些电磁波可以是激光或微波等,具体的频率和波长取决于雷达的用途和工作环境。
接下来,当发射的电磁波遇到一个目标时,一部分电磁波会被目标反射回来。
被反射回来的电磁波会被雷达的接收器检测到。
接收器中的接收天线会接收到这些反射回来的电磁波信号。
随后,接收到的信号会被雷达的接收器放大,并经过滤波和解调等处理步骤。
然后,处理后的信号会被传输给雷达系统的显示器,以展示出目标的位置和其他相关信息。
综上所述,雷达的基本工作原理就是通过发射电磁波,接收并处理目标反射回来的电磁波信号,从而实现目标的探测和测距。
这一原理使雷达在军事、导航、气象和航空等领域起到了重要的作用。
雷达知识点总结1.雷达的工作原理1 雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良好的反射现象。
用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外发射和接收无线电脉冲波,用显示器进行计时、计算、显示物标的距离,并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。
2 雷达测方位原理(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;(2)雷达天线是一种定向型天线;(3)用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器,使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转,于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。
雷达基本组成(1)触发电路(Trigger Circuit)(2)作用:每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲(触发脉冲),分别送到发射机、接收机和显示器,使它们同步工作。
(3)(4)发射机(Transmitter)(5)作用:在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送入天线向外发射。
参数:X波段:9300MHz—9500MHz (波长3cm)S波段:2900MHz—3100MHz (波长10cm)(6)天线(Scanner; Antenna)(7)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线送入接收机。
参数:顺时针匀速旋转,转速:15—30r/min(8)(9)接收机(Receiver)作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。
(5)收发开关(T-R Switch)作用:在发射时自动关闭接收机入口,让大功率射频脉冲只送到天线向外辐射而不进入接收机;在发射结束后,能自动接通接收机通路让微弱的回波信号顺利进入接收机,同时关闭发射机通路。
(6)显示器(Display)作用:传统的PPI显示器在触发脉冲的控制下产生一条径向的距离扫描线,用来计时、计算物标回波的距离,同时这条扫描线由方位扫描系统带动天线同步旋转。
自激振荡式雷达发射机原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:自激振荡式雷达发射机原理雷达技术是一种利用电磁波进行探测和定位的技术,在军事、民用领域都有着广泛的应用。
雷达的核心部件之一就是发射机,它负责产生并发射出一定频率和功率的电磁波信号。
自激振荡式雷达发射机是一种常见的雷达发射机类型,其原理复杂但却十分重要。
自激振荡式雷达发射机通过激励一个被放大器所放大的信号来产生自激振荡。
自激振荡是指在无外部激励的情况下,电路器件自身就能产生并保持振荡的一种现象。
在雷达发射机中,自激振荡是指由被放大器的反馈带来的振荡。
下面将详细介绍自激振荡式雷达发射机的工作原理。
需要了解被放大器的作用。
被放大器是一个放大电磁波信号的器件,比如微波管、晶体管等。
在雷达发射机中,被放大器通常与反馈回路连接在一起,以实现自激振荡。
当输入信号进入到被放大器时,被放大器会增大这个信号,并将其输出。
输出信号中的一部分会经过反馈回路返回到被放大器的输入端,这就形成了一个反馈回路。
在自激振荡式雷达发射机中,反馈回路的设计十分重要。
合适的反馈回路可以实现稳定的振荡,确保发射信号频率和功率的稳定性。
一般来说,反馈回路设计的关键在于选择合适的元件以及调整它们的参数,比如电容和电阻的数值。
通过不断的实验和调试,可以找到最佳的反馈回路设计。
需要考虑信号的输出。
当自激振荡发生时,被放大器会不断地放大信号并输出。
输出信号会被送到天线中,最终转换成电磁波信号发送出去。
这些电磁波信号会沿着一定的路径传播,并被接收接收天线接收。
通过对接收到的信号进行处理和分析,就可以获取目标物体的信息,比如距离、速度等。
自激振荡式雷达发射机是一种重要的雷达发射机类型,通过反馈回路实现自激振荡,产生并发射出电磁波信号。
其工作原理复杂但十分精密,需要合理设计和调试反馈回路,确保稳定的振荡和输出信号。
通过不断的研究和实践,自激振荡式雷达发射机已经被广泛应用于雷达系统中,为军事、民用领域提供了重要的技术支持。
雷达原理第2章雷达发射机雷达发射机是雷达系统的核心组成部分,主要负责产生雷达信号并将其发射出去。
本章将介绍雷达发射机的工作原理及其主要组成部分。
雷达发射机的主要任务是通过发射出的脉冲信号来检测目标并获取目标信息。
脉冲信号的发射过程一般分为两个阶段:调制和功放。
调制是指将雷达信号与相关的调制信号相乘,从而得到具有特定特征的脉冲信号。
调制信号一般是一个周期性时间信号,根据需要可以选择不同的调制方式,常见的有连续波调制、脉冲调制和相位调制等。
调制过程实际上就是对高频载波信号进行幅度、频率或相位的调制,目的是为了提高信号的传输效率和抗干扰能力。
调制完成后,接下来需要将调制后的信号进行功率放大,以便能够将信号发送到目标并接收到目标返回的回波信号。
功放是将调制信号的功率增大的过程。
为了达到足够大的功率,一般会采用射频功率管或半导体功放器来提供足够的增益。
功放器的选择需要根据雷达系统的功率要求和频率范围来确定。
除了调制和功放,雷达发射机还需要考虑其他因素,如发射机的频率稳定性、调制信号的带宽、功放器的线性度等。
频率稳定性是指雷达信号的频率变化幅度,对于雷达系统的测量精度和距离分辨率都有着重要的影响。
调制信号的带宽决定了雷达发射信号的分辨率和抗干扰能力。
功放器的线性度决定了输出信号的失真程度,对于雷达系统的距离测量和目标识别都有着重要的影响。
综上所述,雷达发射机是雷达系统中非常重要的一个组成部分,它负责产生和放大雷达信号,并将信号发送到目标上,以便对目标进行探测和测量。
在设计雷达系统时,需要根据具体的应用需求选择适当的调制方式、功放器和其他相关参数,以保证雷达系统在不同环境下能够正常工作。
2023年《雷达原理》第三版(丁鹭飞耿富录著)课后答案下载《雷达原理》第三版内容简介第1章绪论1.1 雷雷达传感器雷达传感器达的任务1.2 雷达的基本组成1.3 雷达的工作频率1.4 雷达的应用和发展1.5 电子战与军用雷达的发展主要参考文献第2章雷达发射机2.1 雷达发射机的任务和基本组成2.2 雷达发射机的主要质量指标2.3 单级振荡和主振放大式发射机2.4 固态发射机2.5 脉冲调制器主要参考文献第3章雷达接收机3.1 雷达接收机的组成和主要质量指标 3.2 接收机的'噪声系数和灵敏度3.3 雷达接收机的高频部分3.4 本机振荡器和自动频率控制3.5 接收机的动态范围和增益控制3.6 滤波和接收机带宽主要参考文献第4章雷达终端显示器和录取设备4.1 雷达终端显示器4.2 距离显示器4.3 平面位置显示器4.4 计算机图形显示4.5 雷达数据的录取4.6 综合显示器简介4.7 光栅扫描雷达显示器主要参考文献第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主要参考文献第6章目标距离的测量6.1 脉冲法测距6.2 调频法测距6.3 距离跟踪原理6.4 数字式自动测距器主要参考文献第7章角度测量7.1 概述7.2 测角方法及其比较7.3 天线波束的扫描方法7.4 三坐标雷达7.5 自动测角的原理和方法主要参考文献第8章运动目标检测及测速8.1 多卜勒效应及其在雷达中的应用8.2 动目标显示雷达的工作原理及主要组成 8.3 盲速、盲相的影响及其解决途径8.4 回波和杂波的频谱及动目标显示滤波器 8.5 动目标显示雷达的工作质量及质量指标 8.6 动目标检测(MTD)8.7 自适应动目标显示系统8.8 速度测量主要参考文献第9章高分辨力雷达9.1 高距离分辨力信号及其处理9.2 合成孔径雷达(SAR)9.3 逆合成孔径雷达(ISAR)9.4 阵列天线的角度高分辨力主要参考文献《雷达原理》第三版作品目录《雷达原理(第四版)》分为雷达主要分机及测量方法两大部分。
雷达原理复习提纲大全发射机自激振荡式发射机(电真空)主振放大式发射机(电真空发射机、全固态发射机)单级振荡式发射机:简单、经济、轻便。
主振放大式发射机:频率稳定性高、发射信号相位相参、波形灵活。
雷达数据的录取方式:半自动录取和全自动录取固态发射机的优点:不需要阴极加热、寿命长;具有很高的可靠性:体积小、重量轻:工作频带宽、效率高:系统设计和运用灵活:维护方便,成本较低。
雷达原理知识点汇总第一章绪论1、雷达概念(Radar):radar的音译,“Radio Detection and Ranging ”的缩写。
原意是“无线电探测和测距”,即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。
2、雷达工作原理:发射机在定时器控制下,产生高频大功率的脉冲串,通过收发开关到达定向天线,以电磁波形式向外辐射。
在天线控制设备的控制下,天线波束按照指定方向在空间扫描,当电磁波照射到目标上,二次散射电磁波的一部分到达雷达天线,经收发开关至接收机,进行放大、混频和检波处理后,送到雷达终端设备,能判断目标的存在、方位、距离、速度等。
3、雷达的任务:利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位。
随着雷达技术的发展,雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角,而且还包括测量目标的速度,以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
4、从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息?斜距R : 雷达到目标的直线距离OP。
方位角α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。
俯仰角β:斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角,有时也称为倾角或高低角。
5、雷达工作方式连续波和脉冲波6、雷达测距原理R=(C∆t)/2式中,R为目标到雷达的单程距离,∆t为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔,C为电磁波的传播速率(3×108米/秒)7、影响雷达性能指标脉冲宽度(窄),天线尺寸(大),波束(窄),方向性。
雷达基本工作原理雷达是一种利用无线电波进行探测和测量的技术,广泛应用于航空、天气预报、军事等领域。
雷达基本工作原理涉及到波的反射、接收和处理,下面将详细介绍雷达的基本工作原理。
雷达工作原理的核心是利用电磁波在传播过程中的反射现象来获取目标物体的信息。
雷达系统通常由一个发射器、一个接收器和一个信号处理器组成。
下面将分别介绍这三个部分的工作原理。
首先,发射器的作用是产生高频电磁波并将其发射出去。
雷达系统通常使用的是微波频段的无线电波,其频率一般在几百兆赫至几十吉赫范围内。
通过发射天线,雷达系统将电磁波以脉冲形式发送出去。
发送的脉冲包含着雷达设备的唯一标识以及一些额外的信息,比如波形、频率和时间等。
接下来,发射的电磁波会向外传播,当遇到目标物体时,部分电磁波会被目标物体吸收、散射或反射。
其中,主要是目标物体对电磁波的反射。
反射回来的电磁波被接收天线接收。
接收器的作用是接收反射回来的电磁波,并将其转换为电信号。
接收天线接收到的电磁波通过天线导线传输到接收器的输入端。
接收器经过一系列的放大、滤波等电路处理操作,将电磁波转换成电信号,并将其传递给信号处理器。
信号处理器的作用是对接收到的电信号进行进一步处理和分析。
首先,对接收到的信号进行滤波处理,去除杂散干扰。
然后,将信号进行解调,即将其转换成为可读取和分析的形式。
接着,对解调后的信号进行时域分析,通过测量信号的到达时间和相位差,可以计算出目标物体与雷达的距离和方位角。
同时,利用频率差异可以测量目标物体的速度。
除了距离、方位角和速度等基本测量之外,信号处理器还可以对信号进行图像处理,生成雷达图像,更直观地显示目标物体的位置、形态和运动状态。
需要注意的是,雷达系统在实际应用中还面临着许多挑战。
比如,雷达信号在传播过程中会受到地球弯曲、大气吸收和散射等因素的影响,需要对传播环境进行校正和修正。
此外,雷达系统还需要考虑目标物体的反射特性、目标检测与识别算法等方面的问题。
雷达原理第2章雷达发射机要点雷达发射机是雷达系统中至关重要的部分,它负责产生并发射出的脉冲信号。
以下是雷达发射机的一些关键要点:1.脉冲功率:雷达发射机必须能够提供足够的脉冲功率,以便信号在传播途中具有足够的能量来与目标发生相互作用。
脉冲功率往往决定了雷达的探测距离和分辨率。
2.脉冲宽度:脉冲宽度是雷达发射的信号持续时间。
宽脉冲可以提供更强的信号能量,从而增加了信号的传播距离,但牺牲了分辨能力。
窄脉冲可以提供更好的距离分辨率,但脉冲功率较低。
选择合适的脉冲宽度是一种平衡探测距离和分辨率的关键。
3.脉冲重复频率:雷达发射机必须能够以足够高的频率产生连续的脉冲信号。
脉冲重复频率决定了雷达的最大测距能力。
较高的脉冲重复频率可以提供更快的数据更新速度,但可能会增加雷达系统的复杂性和功耗。
4.调制方式:雷达发射机可以采用不同的调制方式来改变脉冲信号的特性。
其中常见的调制方式包括连续波、脉冲调制和相位调制。
不同的调制方式可以适应不同的应用需求和环境条件。
5.频率选择:雷达发射机需要选择适当的发射频率。
选择合适的频率可以提高雷达的分辨率和穿透能力。
不同的频率带有不同的反射和传播特性,因此需要在设计中考虑到实际应用需求和环境条件。
6.稳定性和可靠性:雷达发射机必须能够保持稳定的功率输出和频率特性,以确保雷达系统的性能和精度。
为了实现稳定性和可靠性,通常会采用一些稳定的时钟源和调节电路来对发射信号进行控制和校正。
7.功耗和体积:雷达发射机通常需要在较小的尺寸和功耗限制下工作。
因此,设计时需要考虑到功率放大器和其他电路的效率,以及尽可能减小电路的体积和重量。
总结起来,雷达发射机在雷达系统中起着至关重要的作用,它决定了雷达的探测距离、分辨能力和性能稳定性。
在设计中需要平衡脉冲功率、宽度和重复频率,选择合适的调制方式和频率,并考虑到稳定性、可靠性、功耗和体积等因素。
只有综合考虑这些要点,才能设计出性能优越的雷达发射机。