雷达 第二节 最大作用距离及其影响因素
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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。
二次雷达覆盖范围及影响因素分析民航吉林空管分局 梁志国 严浩 文敏 马纯清1 引言航管二次雷达对保证民航飞机安全飞行、航班正常、提高空中交通管制效率具有重要的作用。
二次雷达覆盖范围是一项重要指标,这涉及到雷达设备的各项指标(如雷达天线增益、发射机发射功率、接收机带宽、接收机噪声系数等指标)的确定、准确合理的选址、规划和布局。
影响雷达实际作用距离的外界因素是非常复杂的,雷达的探测性能要受到雷达站选址和气候等多种因素的影响。
本文系统的研究了二次雷达辐射信号作用距离以及影响因素、空域覆盖问题。
2 理想条件下二次雷达覆盖范围分析二次雷达覆盖范围由二次雷达的作用距离决定。
二次雷达探测飞机需要询问信号能够有效的到达飞机应答机天线,飞机的应答信号能够有效的到达雷达天线。
询问距离要想达到最大,条件就是询问信号到达飞机时的功率刚刚好等于飞机应答机最小可检测信号。
询问信号作用距离的公式为2/1min I I I I Imax 4⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡''=P G G P R πλ,其中,I λ为询问信号波长,这里为0.291m ,I P 为询问信号功率,典型值为2000瓦,I G 为询问信号增益,典型值为27dB ,即天线增益为501,'I G 为应答机天线的接收增益,因为应答机天线为全向天线,所以天线增益为1,'min P 为应答机的灵敏度,即最小可检测信号,典型值为-71dBm ,即79.4×10-12w 。
经计算可以得到询问信号的最大作用距离为2600km 。
应答信号到达雷达的距离达到最大的条件是应答信号到达雷达天线的功率刚刚好等于二次雷达最小可检测信号,应答信号作用距离的公式为2/1min R R R R Rmax 4⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡''=P G G P R πλ,R λ为应答信号波长,0.275m ,'R P 为应答信号功率,典型值为251W,24dBW ,R G 为雷达接收增益,27dB ,'R G 为应答频率应答机天线增益,min P 为二次雷达最小可检测功率,典型值为-85dBm ,即3.16×10-12。
周二晚上六点,船舶原理,A105周三早上十点,航海雷达,G105,晚上六点,英语阅读与写作,A1071。
试述雷达测距、测方位原理利用电磁波特性:直线传播(微波波段) 匀速传播(同一媒质中)反射特性(在任何两种媒质的边界面)测距:通过无线电信号往返时间的精确测量,并在雷达显示器内设置一个计时系统实现测距. 公式:s=(c*Δt)/2物理量:s物标离天线的距离;c电磁波在空间的传播速度,c=300m/us;Δt无线电波往返于雷达天线与物标之间的时间示意图:测方位:在天线缓慢旋转时测量反射信号的最大幅度,即当在某个方向收到物标回波时,只需记下此时的天线方向就可知道物标的方向了.2.试画出船用雷达基本组成框图,并说明各部分的作用框图:1)触发电路:每隔一段时产生一个尖脉冲,同时送到发射机、接收机、显示器三部分,使它们同步工作。
(触发电路决定工作开始的时间)2)发射机:触发脉冲到来后,立刻产生一个大功率,微波波段,具有一定宽度的脉冲包络射频(雷达工作频率,微波波段)的信号。
3)发收开关:发射时;将发射机与天线接通,并将天线与接收机断开.接收时;将发射机与天线断开,并将天线与接收机接通。
4)天线:把发射机送来的微波能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向反射的回波。
5)接收机:将天线送来的回波信号,进行混频、放大、检波处理.得到表示目标大小的视频信号。
6)显示器:在屏上扫描出一条径向亮线,用径向亮线上的加亮点或线段,来显示目标的距离,该扫描亮线随天线同步转动,扫描亮线与0°刻度线用来显示目标的方位。
7)雷达电源设备:把各种船电变换成雷达所需的具有一定频率、功率和电压的专用电源。
3。
发射机由哪些部分组成?各部分作用是什么?⑴触发脉冲产生器:相当于时钟电路,使雷达各部分同步工作。
⑵调制器及预调制器:触发脉冲一到,预调制器输出具有一定宽度、一定幅度的正极性矩形控制脉冲去控制调制器,使调制器产生具有一定宽度、一定幅度的负极性高压矩形脉冲加到磁控管的阴极。
经典雷达资料-第2章--雷达距离估算第2章雷达距离估算Lamont V. Blake2.1 引言对于自由空间中特定目标的检测(该目标的检测受热噪声的限制),雷达最大作用距离估算的基本物理机理从雷达出现起就为人所熟知。
本章的术语自由空间指以雷达为球心、半径远远延伸到目标之外的球形空域内仅有雷达和目标。
本章采用的自由空间定义对具体的雷达而言是相当准确的,而通用定义是冗长的,且用处不大。
该定义还暗示,自由空间内可被检测的雷达频率电磁波除了来源于雷达自身的辐射外,仅来自于自然界热或准热噪声源,如2.5节所述。
尽管上述的条件是不可能完全实现的,但是它接近许多雷达的实际环境。
在许多非自由空间和完全非热噪声的背景下,估算问题要复杂得多。
这些在早期分析中没有考虑到的复杂性也是由接收系统电路的信号和噪声关系的改变(信号处理)引起的。
在本章中将给出自由空间方程,讨论基本的信号处理,以及考虑一些十分重要的非自由空间环第2章雷达距离估算·19·境下的方程和信号处理。
另外还将考虑一些常见非热噪声的影响。
虽然不可能涉及所有可能的雷达环境,但是本章所叙述的方法将简要地说明那些适合于未考虑到的环境和条件的必然方法的一般性质。
一些要求采用特定分析的专用雷达将在后面章节中叙述。
定义雷达作用距离方程包含许多雷达系统及其环境的参数,其中一些参数的定义是相互依赖的。
正如2.3节所讨论的,某些定义含有人为因素,不同作者使用不同的作用距离方程因子定义是常见的。
当然,若存在被广泛接受的定义,则采用该定义。
但更重要的是,虽然某些定义允许一定的随意性,但是一旦一个距离方程因子采用特定的定义,则一个或更多的其他因子的定义将不再具有随意性。
例如,脉冲雷达的脉冲功率和脉冲宽度的定义各自均具有很大的随意性,但是一旦任何一个定义被确定,那么另一个定义将由限制条件决定,即脉冲功率与脉冲宽度的乘积必须等于脉冲能量。
在本章中将给出一套定义,该定义遵循上述准则,并已被权威组织采纳。
雷达最大作用距离公式
雷达最大作用距离公式是指在一定雷达功率和天线增益条件下,雷达能够探测到的最远距离。
其公式为:
Rmax = √(Pt * Gt * Gr * σ) / (4π * Pr * L) 其中,Rmax表示最大作用距离;Pt表示雷达发射功率;Gt表示雷达发射天线增益;Gr表示雷达接收天线增益;σ表示目标的雷达散射截面;Pr表示雷达接收功率;L表示信号路径损耗。
由此可见,雷达最大作用距离与雷达功率、天线增益、目标雷达散射截面等因素密切相关。
在实际应用中,需要根据具体情况确定这些参数,从而计算出雷达的最大作用距离。
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