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雷达原理及测试方案

1雷达组成和测量原理

雷达(Radar)是RadioDetectionandRanging的缩写，原意“无线电探测和测距”，即用

无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。现代雷达的任务不仅是测量目标的距离、

方位和仰角，而且还包括测量目标速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。

1.1雷达组成

图1雷达简单组成框图

图2雷达主要组成框图

雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理和显示设备组成，基本组成框图如图1

所示。通常雷达工作频率范围为2MHz～35GHz，其中超视距雷达工作频率为2～30MHz，

工作频率为100～1000MHz范围一般为远程警戒雷达，工作频率为1～4GHz范围一般为中

程雷达，工作频率在4GHz以上一般为近程雷达。

老式雷达发射波形简单，通常为脉冲宽度为τ、重复频率为T的高频脉冲串。天线采

τ

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用机械天线，接收信号处理非常简单。这种雷达存在的问题是抗干扰能力非常差，无法在

复杂环境下使用。

由于航空、航天技术的飞速发展，飞机、导弹、人造卫星及宇宙飞船等采用雷达作为

探测和控制手段，对雷达提出了高精度、远距离、高分辨力及多目标测量要求，新一代雷

达对雷达原有技术作了相当大的改进，其中频率捷变和线性相位信号、采用编码扩频的低

截获概率雷达技术、动态目标显示和脉冲多普勒技术是非常重要的新技术。

表1雷达频率分段

波段名称频率分配雷达频段

HF2～30超视距雷达

VHF/UHF100～1000MHz420~450MHz890~940MHz远程雷达

L1～2GHz1.215~1.4GHz中程雷达

S2～4GHz2.3~2.5GHz2.7~3.7GHz中/近程雷达

C4～8GHz5.25~5.925GHz近程雷达

X8～12GHz13.4~14GHz15.7~17.7GHz近程雷达

Ku12～18GHz13.4~14GHz15.7~17.7GHz

K18~27GHz24.05~24.25GHz

Ka27~40GHz33.4~36GHz

1.2雷达测量原理

1)目标斜距的测量

图3雷达接收时域波形

在雷达系统测试中需要测试雷达到目标的距离和目标速度，雷达到目标的距离是由电

磁波从发射到接收所需的时间来确定，雷达接收波形参见图3，雷达到达目标的距离R为：

R＝0.5×c×t式（2）

r

8

式中c=3×10m/s，t