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全相参双偏振多普勒天气雷达 因此,飞机运动时,目标角位置的有用信息主要包含于相位函数φ(x)之中,这个φ(x)或多卜勒频率变化情况可从检波器输出端得到。这个信号也可叫零中频信号即多卜勒频率信号或叫相参视频。 (8.26) φ(x)中x的最大值是天线方向图主瓣照射的边界,即 (θ4 dB为单个天线 2/π强度处波束宽度即瑞利波宽。因为 微波系统的天线介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 天线的方向性图 所以 (8.27) 辐射分布图 半功率波瓣宽度 卡塞格倫天線是另一種在微波通信中常用的天線,它是從拋物線演變而來的。卡塞格倫天線由三部分組成,即主反射器、副反射器和輻射源。其中主反射器為旋轉拋物面,副反射面為旋轉雙曲面。 卡塞格倫天線 卡塞格倫天線 卡塞格倫天線工作原理 又 D为实际天线孔径, 所以 (8.28) (8.29) 即最高多卜勒频率等于单个天线孔径的倒数,为一常量。因为频偏为2fmax,所以线性调频信号的调频带宽为 (8.30) 在聚焦处理时,压缩脉冲宽度为 (8.31) 与输出波形的-4dB宽度一致(τ0也是用时宽表示的方位线分辨力)。 用x表示的方位线分辨力为 (8.32) 式(8.32)表明用脉冲压缩原理导出的结果与用合成阵列导出的结果一致。 图8.21 合成孔径雷达的照射情况与频移情况 铅垂面; (b) 水平面; (c) 不同距离目标的照射情况; (d) 不同距离目标的多卜勒频移  SAR为脉冲工作状态时,由于是对连续信号取样, 这时, 将存在二维模糊。 方位角模糊是由于在脉冲工作状态时,在每个位置上发收一个脉冲,经过d=vTr时间后再发射接收下一个回波脉冲。离散天线阵列的方向图具有栅瓣多值性。 3. 合成孔径雷达的模糊问题 “飞豹”脉冲多普勒雷达的平面狭缝天线 飞豹战斗轰炸机 精确定位杀手锏"中华飞豹" 合成孔径天线方向图函数F(θ)为 (8.33) “飞豹”战斗轰炸机 由于收发往返双程的相位差,故上式较一般的阵列天线方向图中的相角值增加 1 倍。 脉冲工作状态时,合成孔径雷达阵元距离d=vTr, v为平台速度,Tr为脉冲重复周期。(8.33)式的函数具有栅瓣多值性, 栅瓣或模糊波束的位置为 n为整数 (8.34) 图8.22 模糊波束指向 n=1为第一对模糊波束位置。 n=1第一对模糊波束位置 第一对模糊指向角θm不大时 n为其它整数时还有栅瓣出现。这些栅瓣形成一列方位角几乎是等间隔且幅度相等的波瓣列。 SAR要测的是θ=0°这个合成波束所对准的地面目标区,而其他合成模糊波束对方向所接收的回波形成了重叠在所要求地面目标区上的干扰信号,必须抑制掉这些干扰才能获得目标区的清晰图像。 以色列狮式战斗机 EL/M2032多模态脉冲多普勒雷达   图 8.23 用真实天线波瓣抑制合成模糊波束 如果SAR天线的实际孔径尺寸为D,则其方向图函数为 该方向图的零点位置在: 即 (9.2.35) 第一个零点位置于n=±1, 即 。 模糊栅瓣不产生影响的条件是阵列模糊栅瓣的正与实际天线零点位置重合, 即 因为 所以 D=2d=2vTr (8.36) 实际天线孔径D由平台速度v及重复频率 所限,见上式所示。 聚焦式SAR的横向分辨力 ,即最高分辨力随重复频率fr的提高而提高。 脉冲工作时, SAR也有距离模糊。最大不模糊距离由重复频率fr决定,即 , c为光速。 KLJ-7机载X波段脉冲多普勒雷达 图 8.24 正侧视雷达测绘时的几何关系图 当SAR对地面测绘时,其几何关系如图8.24 所示。如果保证测绘最近点的回波和最远点的回波不产生模糊,则应满足如下关系:当天线下视角为α,仰角波束宽度为αr时,所照射到的地面距离尺寸则为Tg=Tr′secα,T r′为远近回波脉冲的距离间隔。 距离不模糊的基本关系为 而地面尺寸Tg

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