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毫米波雷达及其应用*目录毫米波雷达的典型应用毫米波雷达工作原理及其特性毫米波雷达的应用背景雷达的起源和发展结语雷达的起源和发展1.1雷达的概念雷达一词是英文RadioDetectionAndRanging缩写词“RADAR”的音译，其原意为“无线电探测与测距”，雷达利用目标对电磁波的散射现象来发现目标并测定其位置。雷达的起源和发展1.2雷达的起源19世纪后期：电磁理论的建立和电磁波实验的突破，为雷达的产生奠定了基础。1865年，麦克斯韦理论上预言了电磁波的存在；1886年，赫兹实验上证明了电磁波的存在；1889年，实现了电磁波的产生，接收和目标散射。这些成就为雷达的产生奠定了基础。雷达的起源和发展20世纪初至20年代：第一部雷达的发明和人们对雷达用途的探索。雷达的起源和发展雷达的起源和发展20世纪30年代：开始研究用来探测飞机和舰船的脉冲多普勒雷达，多种实战型军用雷达问世。如英国的“本土链”防空雷达和美国的“SCR-268”防空火控雷达。雷达的起源和发展20世纪40年代：雷达功能进一步增强，对雷达发展具有重要影响的高功率磁控管问世，首次出现了雷达电子战。雷达的起源和发展1.3雷达的发展20世纪50年代：主要包括微波雷达、单脉冲雷达、脉冲压缩、合成孔径雷达、气象观测雷达和机载脉冲多普勒等技术。雷达的起源和发展20世纪60年代：以第一部电扫相控阵天线和后期开始的数字处理技术为标志，其他技术包括动目标指示（MTI）、超视距（OTH）雷达等。雷达的起源和发展20世纪70年代：由于数字信号处理等技术的飞速发展，合成孔径雷达、相控阵雷达和脉冲多普勒雷达在70年代又有了新的发展。雷达的起源和发展20世纪80年代：相控阵雷达技术大量用于战术雷达，这期间研制成功的主要相控阵雷达包括美国陆军的“爱国者”、海军的“宙斯盾”和空军的B-1B系统。雷达的起源和发展20世纪90年代：对雷达观察隐身目标的能力，在反辐射导弹（ARM）与电子战（EW）条件下的生存能力和工作有效性提出了很高的要求，对雷达测量目标特征参数和进行目标分类、目标识别有了更强烈的要求雷达的起源和发展近十几年来，微电子机械和数字信号处理等技术的飞速发展，为有源电扫相控阵列多功能雷达发展提供了技术动力，这种雷达系统是新一代高分辨率雷达的代表。毫米波雷达的应用背景无论是海湾战争、科索沃战争、阿富汗的反恐战争以及美英联军攻占伊拉克的战争，都是以电子为特征的高科技战争。以电子技术武装起来的各种军事设备不仅提高了武器系统的战斗威力和生存能力，而且成为对敌实施软杀伤的直接作战手段，从而开辟了继陆战、海战、空战后的第四维战场——电磁战场。在电磁战使用的全部电磁频段中，毫米波频段雷达具有极宽的信息带宽、独特的电波传播特性和良好的设备小型化潜力。此外，现代战争对武器系统“远程打击、精确打击”的迫切需求为毫米波雷达的发展提供了巨大的推动力。毫米波雷达的特性01频带极宽，在目前所利用的35G、94G这两个大气窗口中可利用带宽分别为16G和23G，适用与各种宽带信号处理；05毫米波散射特性对目标形状的细节敏感，因而，可提高多目标分辨和对目标识别的能力与成像质量；03有较高的多普勒带宽，多普勒效应明显，具有良好的多普勒分辨力，测速精度较高；02可以在小的天线孔径下得到窄波束，方向性好，有极高的空间分辨力，跟踪精度高；04地面杂波和多径效应影响小，低空跟踪性能好；毫米波雷达的特性由于毫米波雷达以窄波束发射，因而使敌方在电子对抗中难以截获。再加上干扰机正确指向毫米波雷达的干扰功率信号比指向微波雷达更加困难，所以毫米波雷达具有低被截获性能，抗电子干扰性能好；01目前隐身飞机等目标设计的隐身频率局限于1GHz-20GHz，又因为机体等不平滑部位相对毫米波来说更加明显，这些不平滑部位都会产生角反射，从而增加有效反射面积，所以毫米波雷达具有一定的反隐身功能；02毫米波具有穿透烟、灰尘和雾的能力，可全天候工作。03美国在1995年研制并试验完成了“阿帕奇”武装直升机AN/APG-78“长弓”火控雷达,雷达的工作频率为35GHz,采用相干多普勒脉冲体制,是目前最典型的直升机载多功能毫米波雷达。雷达天线和固态射频单元等组合装于直升机的主发动机桅杆上,低频单元和信号处理等部分置于机舱内。“长弓”雷达和“阿帕奇”武装直升机的火控系统接口,与采用95GHz有源毫米波成像(MMWI)雷