无线雷达发射天线PPT模板

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《雷达发射机》课件

调制后的射频信号经过功率放大器进行放大，达到足够的功率后，通过天线辐射到空间中。当信号遇到目标时，一部分信号会反射回来，并被雷达接收机接收和处理。
通过测量发射信号与接收到的回波信号之间的时间差或相位差，可以计算出目标与雷达之间的距离或距离变化率，从而实现目标的探测、跟踪和识别等功能。
雷达发射机分类
特点
具有频率高、稳定性好、寿命长等优点。
波导管
01
02
03
作用
传输高频振荡信号，将磁控管产生的高频振荡信号传输到天线部分。
组成
由导电性能良好的金属管制成，内部传输高频电磁波。
特点
具有优良的导电性能、高频率传输能力和良好的机械强度。
冷却系统
作用
特点
为雷达发射机散热，确保发射机的正常工作。
02
雷达发射机组成
电源
作用
01
为雷达发射机提供稳定的直流电源，确保发射机的正常工作。
组成
02
包括主电源和备份电源，主电源负责提供主要电能，备份电源
在主电源故障时提供备用电源。
特点
03
具有高稳定性、高效率和长寿命等优点。
调制器
作用
将低频信号调制到高频载波上，形成射频信号，用于雷达探测和目标识别。
高效率技术
为了降低雷达系统的能耗和提高运行效率，高效率技术也是雷达发射机的重要发展方向。通过采用先进的调制技术、高效电源转换技术、热管理技术等手段，提高雷达发射机的能源利用效率和热设计性能。
多功能化与智能化发展
多功能化
随着雷达应用领域的不断拓展，对雷达的功能要求也越来越多样化。多功能化是雷达发射机的重要发展趋势，通过采用多波束形成技术、信号处理技术、多模式工作技术等手段，实现雷达发射机的一机多能，满足不同应用场景的需求。

雷达系统原理PPT课件

旁瓣旁瓣电平为主瓣电平与最大旁瓣电平之差脉冲波束宽度脉冲宽度是指在主瓣中辐射功率密度为最大辐射功率密度3db的一半的角也被称为半值宽度雷达无线电波特性雷达的无线电波略沿地表方向传播主要视线
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射的无线电波经过目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并通过相同的天线接受后转换为电信号。再将这些电信号发送给显示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下发现视线以外的目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。由于天线发射的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。雷达发射的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
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关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以其他船或飞机就可以确定遇险船的位置。若本船配备了波段的雷达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以指引雷达回波到遇险船。该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。根据距离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的线。最近的 SART 的光点指示遇险船的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时，雷达上显示快速闪烁的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或尺寸，还要取决于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以，必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等物体都是弱反射目标。由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的海岸线要远，当船周围有弱反射目标时，应更加谨慎。

雷达原理介绍ppt课件

的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS）、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷达距离分辨率，它表征了雷达将相邻目标区分开的能力。若接收机没有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个

新型平板天线阵PPTPPT课件

技术指标：频率：24.125GHz 增益：> 20dB 波瓣宽度：小于6度（水平）*8度（俯仰3dB 小于12度（水平）*15度（俯仰） 10dB 副瓣：18dB 驻波：< 1.5 环境温度：-30℃～85℃
技术特点
微带天线，由于其自身的结构特点，决定了其产品小型化与集成化的特点，使得其在阵列天线中获得广泛的应用；由于目前馈电网络技术的发展，使得阵列天线的性能得到进一步的提升。同时，其具有平面结构的特点，风阻小，便于安装使用方便。
设计的目的
对目前毫米波雷达测速系统中的喇叭天线进行更换替代。为提高雷达测速系统的分辨能力，要求天线方向图主瓣波束更窄、副瓣电平更低；同时为便于整个测速系统产品的平面化和集成化，要求产品轴向尺寸进一步降低。为满足上述需求，本项目采用平板天线阵列结构，由于微带天线的结构特点，其具有小型化、共形化和集成化等显著特点，所以采用微带阵列天线来进行更换替代。
-12.50
-25.00
-37.50
-50.00 -200.00
-150.00
-100.00
XY Plot 1
m1 mm34 m5
m2
-50.00
0.00 Theta [deg]
50.00
18X14_array_new_feedline5
100.00
150.00
200.00
菱形平面阵
外形尺寸（140mm× 140mm）
0.00 Theta [deg]
50.00
18X14_array_new_feedline1
100.00
150.00
200.00
应用前景
平板天线阵列其具有体积小、重量轻、风阻小、安装使用方便，克服了现有测速雷达方向性较差、体积较大的缺点。本项目在基于微带平面天线的基础上，给出了传统结构的平板微带天线阵（ 18X14单元）和新型小型化菱形平板微带天线阵，它们具有天线波瓣更窄、辐射方向性更强、结构更加紧凑，便于与微波收发电路集成等优点，使得雷达测速系统产品在外形上更加小型化，在使用和安装上更加便利化。这种新型测速雷达可用于公路交通、铁路交通等对车辆进行速度监测和交通管理。其测速精确，性能稳定，使用安全；因其发射角度小，有效的避免了相邻车道的速度干扰；测速周期短，反应时间快，提高系统运转性能。

《现代雷达技术》课件

相控阵雷达阶段开始于20世纪80年代，该阶段的雷达系统采用相控阵天线，可以实现多目标跟踪和高速扫描。
模拟雷达阶段主要集中在20世纪50年代，该阶段的雷达系统采用模拟电路，功能较为简单。
数字化雷达阶段开始于20世纪70年代，该阶段的雷达系统开始采用数字信号处理技术，提高了雷达的性能和精度。
接收机
接收机是雷达系统的另一重要组成部分，负责接收和处理回
波信号。
接收机的性能指标包括灵敏度、动态范围、抗干扰能力等，直接影响雷达的检测精度和可
靠性。
常见的接收机类型包括超外差式和直接变频式等，根据雷达系统的需求选择合适的接收机类型。
接收机的设计需考虑噪声抑制、信号处理和稳定性等问题，以确保接收机能够提供高质量的回波信号。
《现代雷达技术》ppt课件
contents
目录
• 雷达技术概述 • 现代雷达技术发展历程 • 现代雷达系统组成与工作原理 • 现代雷达的主要技术特点 • 现代雷达技术的应用实例 • 现代雷达技术的挑战与未来发展
01
雷达技术概述
雷达的定义与原理
雷达定义
雷达波传播方式
雷达是一种利用无线电波探测目标的电子设备。
信号处理与数据处理
数据处理负责对目标数据进行进一步的分析和处理，包括目标检测、跟踪、识别和多目标处
理等。
随着信号处理和数据处理技术的发展，现代雷达系统不断引入新的算法和技术，以提高雷达的性能和功能
。
信号处理是雷达系统的关键环节，负责对回波信号进行滤波、放大、变频和检测等处理，提取出目标信息。
标速度。
合成孔径雷达
利用高速运动平台，通过信号处理技术形成大孔径天线，提
高分辨率。

2_雷达导论—天线

13
单脉冲天线
14பைடு நூலகம்
刀形波束天线
AN/SPS-59（美国）
15
■ 按照大小尺寸分类
小天线（口径远小于波长）共振天线（口径约等于波长的一半）大天线（口径远大于波长）
6
天线的分类（续）
7
抛物球面天线
8
抛物球面天线举例
MISA 近地空间探测雷达（美国）
9
抛物柱面天线
10
抛物柱面天线举例
AN/TPS-63（美国）
11
多波束天线
12
多波束天线举例
AN/TPS-43（美国）
雷达系统导论
第二讲：雷达天线
1
天线的基本要求
■ 低旁瓣 ■ 高增益 ■ 大带宽 ■ 快速的空间覆盖能力（搜索雷达） ■ 精准的波束指向（跟踪雷达） ■ 接收信噪比高 ■ 可维护性好, 具备自检能力, 。。。
2
远场和近场的概念
■ 近场（Fresnel Region）
天线测试
■ 远场（Fraunhofer Region)
球面波以及平面波假设
3
天线的性能指标
■ 方向性（Directivity） ■ 增益（Gain） ■ 波束宽度（Beamwidth） ■ 旁瓣高度（Sidelobe） ■ 系统损耗
4
天线的波束类型
■ 笔（针）形波束 ■ 刀形波束（余切波束）
5
天线的分类
■ 按照物理特性分类
反射面天线微波透镜天线阵列天线

雷达基本工作原理ppt课件

3 对方位分辨率和测方位精度的关系
工作波长越短，天线水平波束宽度越窄，方位分辨率和测方位进度越高
4 抗杂波干扰能力的关系
工作波长越短，雨雪海浪等对雷达波德反射越强，干扰越大
29
5.2 脉冲宽度对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
脉冲宽度越大，能量越大，作用距离越大
2 对最小作用距离的关系
固定距标圈荧光屏边缘
10
1.4 雷达的测距与测向原理
1. 雷达测距原理 Δ t: 往返于天线与目标的时间, C: 电磁波在空间传播速度3×108m/s。
R
=
1 C
×Δ
t
2
2. 雷达测向原理借助于定向天线－扫描.
11
2 雷达基本组成
微波传输线发射脉冲
发射机
天线
回波 T/R
触发器
接收机
电源
测 (2)
无视线限制
测量目标参数距离，方位，速度，航向...
导航 (1) 避碰

(2) 定位
7
雷达/ARPA, ECDIS, GPS/DGPS和自动舵构成的自动船桥系统是未来主要的导航系统
8
1.3雷达考核内容
雷达结构及其工作原理雷达影像失真的特点及其产生原因影响雷达正常观测的诸要素雷达测距/测方位雷达定位与导航雷达航标
28
5.1 工作波长对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
正常天气观测较小的物标时，3cm雷达的rmax要比10cm的大雨雪天，则10cm雷达的rmax要比3cm雷达的大得多
2 对距离分辨率和测距精度的关系
工作波长越短，脉冲前沿越短，测距精度高；脉冲前沿越短，有利于缩短脉冲宽度，提高距离分辨率

2024版探地雷达应用ppt课件

图像增强和特征提取方法研究
图像增强
通过直方图均衡化、对比度拉伸等方法提高图像质量
特征提取
利用边缘检测、纹理分析等手段提取图像中的关键信息
多尺度分析
采用小波变换、多分辨率分析等方法，实现多尺度特征提取
目标识别和分类算法应用
目标识别
基于模板匹配、深度学习等方法实现目标识别
分类算法
应用支持向量机、随机森林等分类器对目标进
测精度和效率；
应用拓展
探地雷达将在更多领域得到应用，如环境监测、资源勘探等，和队伍建设，提高从业人员素质和能力水平；
政策支持
加大对探地雷达领域的政策扶持力度，推动相关产业发展和技术
创新。
感谢您的观看
THANKS
探地雷达应用ppt课件
目录
• 探地雷达基本原理与技术 • 探地雷达系统组成及性能指标 • 典型应用场景分析 • 数据处理与解释方法探讨 • 现场操作规范与安全防护措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
探地雷达基本原理与技术
探地雷达工作原理
01
02
03
发射高频电磁波
通过发射天线向地下发射高频电磁波，电磁波在地下介质中传播时会遇到不同电性的分界面。
学习收获
01
掌握探地雷达基本原理和应用技能，了解其在各领域的应用价
值；
实践经验
02
分享在实际操作中遇到的问题及解决方法，交流学习心得和体
会；
互动交流
03
针对课程内容和实践经验，展开深入讨论和交流，互相学习借
鉴。
未来发展趋势预测及建议
技术创新
随着科技的不断进步，探地雷达技术将不断创新和完善，提高探

天线基本知识精品PPT课件

雷达天线的发展、技术积累和沉淀>今天的移动通信天线的技术基础
种类繁多的雷达天线…… >阵列天线>单、双极化基站天线 >相控阵天线>多波束基站天线 >自适应天线>智能天线
雷达阵列天线走过的历程
天线的任务
是将发射机输出的高频电流能量转换成电磁波辐射出去，或将空间电波信号转换成高频电流能量送给接收机。
Sav,max
Emax
S av,max 2和Sav,max分别为最大副瓣和主瓣的功率密度最大值
Emax
2和E
分别为最大副瓣和主瓣的场强最大值
max
4.前后比：指主瓣最大值与后瓣最大值之比，通常也用分贝表示。
方向系数
上述方向角参数虽能从一定程度上描述方向图的状态，但它们一般仅能反映方向图中特定方向的辐射强弱程度，未能反映辐射在全空间的分布状态，因而不能单独体现天线的定向辐射能力。为了更精确地比较不同天线之间的方向性，需引入一个能定量地表示天线定向辐射能力的电参数，这就是方向系数。
由此，天线就可分为：发射天线、接收天线
天线的发展趋势
多频带多极化的微带天线多波束天线自适应天线智能天线
天线的分类
用途：通信天线、广播和电视天线、雷达天线、导航和测向天线
工作波长：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线
特色：圆极化天线、线极化天线、窄频带天线、宽频带天线、非频变天线、数字波束天线等
f (,) 为场强方向函数。因此，方向函数可定义为
E(r, , ) f ( ,) 60I
r
方向图
将方向函数用曲线描述处理，称之为方向图。方向图就是天线等距处，天线辐射场大小在空间中的相对分布随方向变化的图形。依据归一化方向函数而绘出的为归一化方向图。

天线基本知识PPT课件

天线的主要电参数
１对单极化天线
方向图增益输入阻抗（电压驻波比）极化带宽功率容量 3阶无源互调（PIM）
2 对双极化天线
除具有单极化天线的电参数外还具有
隔离度
交叉极化比
2021
48
天线的方向图
把天线在空间辐射强度随方位、俯仰角度分布的曲线图形叫天线方图。
天线方向图通常是一个三维空间的曲面图形。为了表示方便起见，在工程中常用归一化方向图。
自适应天线是一种控制反馈系统它根据一定的准则采用应天线是一种控制反馈系统它根据一定的准则采用数字信号处理技术形成天线阵列的加权向量通过对接数字信号处理技术形成天线阵列的加权向量通过对接收到的信号进行加权合并在有用信号方向上形成主波收到的信号进行加权合并在有用信号方向上形成主波束而在干扰方向上形成零陷从而提高信号的输出信束而在干扰方向上形成零陷从而提高信号的输出信多波束天线采用多个波束覆盖整个用户区每个波束的多波束天线采用多个波束覆盖整个用户区每个波束的指向固定波束宽度随天线阵元数目的确定而确定系指向固定波束宽度随天线阵元数目的确定而确定系统根据用户的空间位臵选取相应的波束使接收的信号统根据用户的空间位臵选取相应的波束使接收的信号最佳
对无线通信系统也同样是这样。再先进的基站通信设备，没有好的天线，也无法发挥优良的性能。可见天线是无线通信系统的重要组成部分。
2021
43
天线的作用
将传输线中的高频电磁能量转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。因此，要了解天线的特性就必然需要了解自由空间中的电磁波及高频传输线的一些相关的知识。
2021
22
E(r,,)
若天线辐射的电场强度为
把电场强E(r度,,（)绝6对0f值(,）) 写成

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