雷达系统的用途、分类，影响雷达性能的关键要素 留言

 

 

雷达用途

测量目标距离仍然是大多数雷达系统的基本用途。然而，雷达系统在其组成方式、使用的信号、可捕获的信息以及如何在不同的应用中使用这些信息等方面都有了显著的发展。

雷达广泛应用于军事和民用领域，包括：

 

• 监视（威胁识别、运动检测或接近引信）
• 探测和跟踪（目标识别和追踪或海上救援）
• 导航（避免汽车碰撞或空中交通管制）
• 高分辨率成像（地形测绘或着陆制导）
• 天气跟踪（风暴预警或风廓线）

 

 

按信号类型分类

下面列出了一些具有各种信号类型的常见雷达系统：

 

连续波（多普勒）雷达：连续波雷达系统以恒定频率发射连续波信号。接收信号存在多普勒频移，可用于确定目标速度。该雷达系统通常用于交通监控。

 

FMCW雷达：FMCW雷达系统对CW信号进行调频以产生定时基准。有了这些信息，除了可以测速之外，还可以测距。连续波雷达的一个显著优势是它们提供连续的结果（与脉冲雷达系统相比）。这种雷达系统常用于飞机在着陆过程中的精确测高。

 

脉冲雷达：基本的（非相干）脉冲雷达系统，通过测量发射和接收脉冲之间的时间差来确定目标的距离和方向。由于相位在脉冲间是随机的，所以系统是非相参的。远程空中监视是这些雷达系统的常见的应用场景。

 

多普勒脉冲雷达：这是一种相参雷达系统，在该系统中，根据接收脉冲间相位的变化可以获得除目标距离和方向之外的信息——目标速度。通常采用高脉冲重复率（PRRs），这使得径向速度测量更精确，但测距精度较低。利用多普勒脉冲雷达系统在抑制静杂波的同时检测运动目标，这对气象监测应用具有重要意义。

 

动目标指示（MTI）雷达：MTI雷达也使用多普勒频率区分动目标与静止目标和杂波。它的波形是一系列低PRR脉冲，从而避免距离模糊，但牺牲了速度精度。这些类型的雷达系统通常用于地面飞机搜索和监视应用。

 

 

脉冲压缩雷达：短脉冲宽度信号提供更好的距离分辨率，但作用距离有限。长脉冲宽度信号包含更多能量，提供更长的探测范围，但牺牲了距离分辨率。脉冲压缩结合了长脉冲宽度与功率相关的优点和短脉冲宽度的分辨率优点。通过调制发送信号的频率（例如线性调频）或相位（例如使用巴克码），长脉冲可以在接收机中压缩相当于调制信号带宽倒数的量；许多天气监测系统已趋向于使用脉冲压缩雷达。

 

 

按天线配置分类

单站雷达：在单站雷达中，发射机和接收机通过时域复用的方式共用同一个天线。

 

双基地雷达：发射天线和接收天线分离（通常以较大的距离或偏移角）的雷达系统称为双基地雷达系统。双基地雷达系统通常用于探测隐身目标，其中隐身技术有意避免将雷达信号反射到发射机方向。

 

电子扫描阵列（ESA）：雷达系统可以使用天线阵列，可包含1000或10000个天线阵列。通过精确地控制每个天线阵元的相位和幅度，可以形成阵列的整体波束方向图。这些相控阵天线是机械扫描天线的替代品，机械扫描天线通常更重，更容易发生故障。

此外，电机的单点故障会造成机械系统失效，而相控阵天线的一个或多个阵元发生故障时，不会导致整个雷达系统失效。电子扫描阵列（ESA）雷达系统有两种基本类型：无源ESA（PESA）和有源ESA（AESA）。

 

 

PESA：无源电子扫描阵列。通常，PESA雷达系统从一个信号源获得信号，然后将其分成数百条路径，并对其中一些进行延迟和（或）衰减，直到每条路径到达单个天线阵元。

 

AESA：有源电子扫描阵列。AESA雷达系统阵列的每个天线阵元都是独立发射/接收模块（TRM）。这提供了很大的灵活性，使AESA雷达系统能够同时在多个频率下工作，产生多个波束模式以实现不同的雷达功能。AESA雷达现在是最先进的战斗机基线。

 

 

影响雷达性能的关键要素

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）：射频易商城