雷达原理与系统(第二讲 雷达发射机)

雷达系统工作原理详解雷达是一种广泛应用于军事、航空、气象等领域的设备，其工作原理基于电磁波的传播和反射。

本文将详细解释雷达系统的工作原理，并探讨其在不同领域的应用。

一、基本原理雷达系统通过向目标发射脉冲电磁波，并接收目标反射回来的回波来确定目标的位置、距离、速度等信息。

雷达系统由发射机、接收机、天线和信号处理器组成。

1. 发射机发射机产生一系列高频脉冲信号，并通过天线发射出去。

这些脉冲信号的频率通常在微波到毫米波段，具有较高的能量和较短的脉冲宽度。

2. 接收机接收机接收目标反射回来的回波信号，并将其放大和处理，以提取有效的信息。

接收机必须能够有效地区分回波信号和背景噪声，并能够处理不同强度和频率的信号。

3. 天线天线是雷达系统的重要组成部分，它负责发射和接收电磁波。

天线的设计要满足较高的增益和较窄的波束宽度，以便提高目标检测的准确性和精度。

4. 信号处理器信号处理器对接收到的回波信号进行分析和处理，以提取目标的相关信息。

信号处理器可以采用数字信号处理技术，对信号进行滤波、幅度测量、频率分析等操作。

二、工作流程雷达系统的工作流程可分为发射和接收两个主要阶段。

1. 发射阶段在发射阶段，雷达系统通过发射机发射一系列脉冲信号。

这些脉冲信号经过天线发射出去，并传播到目标物体上。

2. 接收阶段目标物体会将部分电磁波回射回雷达系统。

接收机接收到这些回波信号后，通过天线传输到信号处理器。

信号处理器分析回波信号，并提取目标的相关信息。

三、应用领域雷达系统在军事、航空、气象等领域有着广泛的应用。

1. 军事应用军事雷达系统可用于侦察、追踪和指挥控制等。

雷达系统可以用于监测敌方舰艇、飞机和导弹等目标，提供战场情报和目标定位信息。

2. 航空应用航空雷达系统常用于飞行器的导航和避障。

它可以帮助飞行器在恶劣天气条件下准确控制航向，并检测和避免与其他飞行器或地形障碍物的碰撞。

3. 气象应用气象雷达系统可以用于监测天气现象，如降雨、雷暴等。

1.雷达的定义雷达是对于远距离目标进行无限探测、定位、侧轨和识别的一种传感器系统。

2.最基本的雷达系统的组成图1-1 雷达系统的基本原理2.1 雷达发射机雷达发射机（transmitter）的作用是产生辐射所需强度的高频脉冲信号，并将高频信号馈送到天线。

2.2 天线天线的作用是将雷达发射机馈送来的高频脉冲信号辐射到探测空间2.3 接收机接收机的主要任务是把微弱的目标回波信号放大到足以进行信号处理的电平，同时接收机内部的噪声应尽量小，以保证接收机的高灵敏度。

2.4 目标检测和信息提取目标检测和信息提取等任务是实现雷达接收机输出信号的进一步处理3. 雷达天线天线是雷达系统中发射和接收电磁波的装置，是雷达系统与外界联系单的纽带。

他的主要作用是：(1) 将雷达发射机产生的高能量电磁波辐射(有一定的方向性)向外部自由空间(空气或其他媒介)；(2) 接收目标的回波(包括外部噪声)。

4. 雷达发射机雷达发射机的作用是产生所需强度的高频脉冲信号，并将高频信号馈送到天线发射出去。

常见的雷达发射机可分为单级振荡式发射机和主振放大发射机两类。

4.1 单级振荡式发射机组成图4-1单级振荡式发射机组成框图单级振荡式发射机，由于脉冲调制器直接控制振荡器工作，每个射频脉冲的起始射频相位是由振荡器的噪声决定，因而相继脉冲的射频相位是随机的，即受脉冲调制的振荡器所输出的射频脉冲串之间的信号相位是非相参的。

所以，有时把单级振荡式发射机称为非相参发射机。

4.2主振放大发射机主振放大式发射机由多级组成，图4-2是其基本组成框图。

图4-2 主振放大式发射机组成框图主控振荡器用来产生射频信号；射频放大链用来放大射频信号，提高信号的功率电平；主振放大式因此而得名。

主控振荡器常由基准振荡器、本机振荡器和相干振荡器等组成微波振荡器组。

由于微波振荡器组常由固体器件组成，所以也称它们为固体微波源。

现代雷达要求主控振荡器的输出频率很稳定。

射频放大链一般由一至三级射频功率放大器级联组成。

雷达组成和工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备，广泛应用于军事、民用、气象等领域。

雷达的组成和工作原理是雷达技术的基础，下面将详细介绍。

一、雷达的组成雷达主要由以下几部分组成：1.发射机：发射机是雷达的核心部件，它产生高频电磁波并将其送入天线。

2.天线：天线是雷达的接收和发射装置，它将发射机产生的电磁波转换成空间电磁波，并将接收到的回波转换成电信号送入接收机。

3.接收机：接收机是雷达的信号处理部件，它将接收到的电信号进行放大、滤波、解调等处理，得到目标的距离、速度、方位等信息。

4.显示器：显示器是雷达的输出部件，它将接收机处理后的信息以图像或数字的形式显示出来，供操作员进行判断和决策。

二、雷达的工作原理雷达的工作原理是利用电磁波的特性进行探测和测距。

雷达发射机产生高频电磁波，经过天线转换成空间电磁波，向周围环境发射。

当电磁波遇到目标时，一部分电磁波被目标反射回来，经过天线转换成电信号送入接收机。

接收机对接收到的信号进行放大、滤波、解调等处理，得到目标的距离、速度、方位等信息。

最后，将处理后的信息以图像或数字的形式显示出来，供操作员进行判断和决策。

雷达的探测距离和精度与电磁波的频率、功率、天线的大小和形状、目标的反射特性等因素有关。

一般来说，雷达的探测距离越远，精度越高，需要的电磁波功率越大，天线越大，目标反射特性越好。

三、雷达的应用雷达广泛应用于军事、民用、气象等领域。

在军事领域，雷达可以用于侦察、监视、导航、武器控制等方面。

在民用领域，雷达可以用于航空、航海、交通、地质勘探、环境监测等方面。

在气象领域，雷达可以用于探测降水、测量风速、预测天气等方面。

雷达是一种非常重要的探测和测距设备，它的组成和工作原理是雷达技术的基础。

随着科技的不断发展，雷达技术也在不断创新和进步，为人类的生产和生活带来了更多的便利和安全。