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雷达原理


雷达工作的电子原理与声波反射原理非常相似。如果你朝着声音反射物体(如岩石峡谷或洞穴)的方向喊叫,你会听到回声。如果您知道空中声音的速度,则可以估计物体的距离和大致方向。如果已知声速,则可以将回波返回所需的时间粗略地转换为距离。
 

探测雷达
 

雷达以大致相同的方式使用电磁能脉冲,射频(射频)能量被传输到反射物体并从反射物体反射。一小部分反射能量返回雷达组。这种返回的能量称为ECHO,就像声音术语一样。雷达组使用回波来确定反射物体的方向和距离。

1940年11月,美国海军中尉指挥官Samuel M. Tucker和FR Furth正式创造了“雷达”这个词的首字母缩略词。缩写是1943年第二次世界大战盟军通过的协议,此后得到了国际上的普遍接受。 

它指的是通过使用反射的电磁能来检测物体存在的电子设备。在某些情况下,雷达系统可以测量这些物体的方向,高度,距离,路线和速度。用于雷达的电磁能量的频率不受黑暗的影响,也可以穿透雾和云。这允许雷达系统确定飞机,船舶或由于距离,黑暗或天气而肉眼不可见的其他障碍物的位置。

现代雷达可以从目标的回波信号中提取比其范围更多的信息。但是通过测量延迟时间来计算范围是其最重要的功能之一。

 

雷达系统的基本设计

主雷达组的工作原理,雷达天线用微波信号照射目标,然后由接收设备反射和拾取。接收天线拾取的电信号称为回波或返回。雷达信号由强大的发射器产生,并由高灵敏度的接收器接收。

 

所有目标都产生漫反射,即它在很多方向上反射。反射信号也称为散射。 反向散射是指与入射光线相反方向的反射。

雷达信号可以显示在传统的 计划位置指示器(PPI)或其他更先进的雷达显示系统上。PPI具有旋转矢量,雷达位于原点,指示天线的指向方向,从而指示目标的方位。

  • 发射器
    雷达发射器产生由天线进入太空的短时高功率射频脉冲。

  • 双工器
    双工器交替地在发射器和接收器之间切换天线,因此只需要使用一个天线。这种切换是必要的,因为如果允许能量进入接收器,发射器的高功率脉冲会破坏接收器。

  • 接收
    器接收器放大和解调接收的RF信号。接收器在输出端提供视频信号。

  • 雷达天线
    天线将发射机能量传输到空间信号,并具有所需的分布和效率。该过程在接收时以相同的方式应用。

  • 指示器
    指示器应向观察者提供雷达目标相对位置的连续,易于理解的图形图像。
    雷达屏幕(在这种情况下是PPI示波器)显示从回波信号产生。脉冲被运行时间延迟的时间越长,它们显示的离雷达范围的中心越远。该屏幕上的偏转方向是天线当前指向的方向。


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