雷达知识概括Word文件下载.docx

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为300000公里/秒

为准确测量（t2-t1），发射信号包络为矩形脉冲。

图式（旧图式:

匀速度计算距离显然如上述。

2．测向

天线为定向天线，只向一个方向发射，也只接收这个方向的目标回波，实现这个方向的测距。

随着天波的转动，实现不同方向的测距。

尖锐辐射与很宽范围辐射是什么关系？

同距离不同方向的目标不好识别。

雷达测量对象:

从测距测方位原理我们可以得出下列二点结论：

1、只能探测目标水面上部分的距离、方位及大致的形状。

水下声波传播很远，电磁波和光波很快衰减

2、只能显示物标当前的位置，不能显示物标的速度和加速度。

按照雷达距离计算公式，我们不能知道多普勒频率不能测量速度。

再根据测向和雷达距离计算公式---》显示物标当前的位置显然。

电波反射特性只能知道大致的形状

第二节基本组成及各部分作用

按照工作顺序讲，也就是图式（旧图式1，图式（旧图式2，图式（旧图式3

下列为电路顺序

1）触发电路：

每隔一段时产生一个尖脉冲，同时送到发射机、接收机、显示器三部分，使它们同步工作。

（触发电路决定工作开始的时间）

图式（旧图式3.3：

发射机什么时候产生大功率，微波？

2）发射机：

触发脉冲到来后，立刻产生一个大功率，微波波段，具有一定宽度的脉冲包络射频（雷达工作频率,微波波段）的信号。

图式（旧图式2.2：

天线发射出去微波谁产生的呢？

3）发收开关：

发射时；

将发射机与天线接通，并将天线与接收机断开。

接收时；

将发射机与天线断开，并将天线与接收机接通。

又发射又接受怎样安排？

4）天线：

把发射机送来的微波能量聚成

细束朝一个方向发射出去，同时只接

收从该方向反射的回波。

图式（旧图式1：

根据雷达测向测距离原理，显然；

天线是直接用来完成这个任务的

5）接收机：

将天线送来的回波信号，进行混频、放大、检波处理。

得到表示目标大小的视频信号。

图式（旧图式2：

天线送来的回波信号很微弱，怎么办？

6）显示器：

在屏上扫描出一条径向亮线，用径向亮线上的加亮点或线段，来显示目标的距离，该扫描亮线随天线同步转动，扫描亮线与0°

刻度线用来显示目标的方位。

图式（旧图式3：

接收机送来的回波信号，我们怎么看到？

第三节雷达发射机一、主要组成及各部分作用

讲解顺序---旧图式1、旧图式2、旧图式31：

触发脉冲产生器：

相当于时钟电路，使雷达各部分同步工作。

电能什么时候产生的呢？

以什么为依据？

---》量程---》脉冲重复周期2．调制器及预调制器：

触发脉冲一到，预调制器输出具有一定宽度的

小功率正方波，控制预调制器产生的方波的起始时刻，预调制器产生的方波控制调制器，使调制器产生大功率负高压脉冲。

有的雷达没有预调制器，预调制器的功能由调制器完成。

所以；

调制器是产生高压的部件。

电能怎样产生的呢？

》空度比

3：

磁控营：

在调制器输出的负高压作用下，磁控营产生矩形调制的微波振荡脉冲.实现能量转换，调制器相当于高压电源。

能量转换怎样实现？

电能---》微波能磁控营

基础知识：

一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较困难,共振

是在共振频率上系统具有某种正反馈或放大选择性导致的。

根据信号理论（傅里叶变换）一个冲击脉冲，有很宽的频谱，频谱的宽度与脉冲宽度成反比。

一个10000伏特电压的冲击脉冲，作用在下列系统上，将产生什么现象？

图式（旧图式：

一个冲击脉冲作用在共振频率的系统上将会怎样？

5.2）：

磁控营基本结构及工作原理

磁控营是实现微波振荡的元件，其结构、工作原理，与实际使用中的调试、维护等等事宜有关。

下面我们扼要介绍之。

A:

基本结构

阴极和阳极之间的空间,称为空腔，空腔内为真空。

空腔内,有永久磁铁提供的恒定磁场，如图示。

有共振频率的系统的空间在哪里？

阴极内含有灯丝，加调制器送来的负高压前，灯丝

先通电3min，用于加热阴极，阴极表面有氧化物涂层，加热使其产生自由电子，能量转换是自由电子完成的，没有3min加热，磁控管不能正常工作。

我们的任务是能量转换，自由电子做什么用？

B:

工作原理

调制器负高压脉冲一到，阴极和阳极之间激起微波振荡。

---图式（旧图式:

调制器负高压脉冲---》相当于一个冲击脉冲阴极附件的自由电子，在飞向阳极过程中，由调制器提供的高压，使电子加速获得能量。

又在恒定磁场的作用下，把自由电子获得的能量，传给

微波振荡，也就是微波电磁场使电子减速，使原本微弱的微波振荡【电磁场】强大起来。

恒定磁场+自由电子》把能量送给微波振荡

载波频率采用下列二种:

S波段一（2900〜3100）MHZ—10cm（波长）

X波段一（9300~9500）MHZ—3cm（波长）

不同的磁控营，可以有二个共振频率》也就是载波频率5.4）:

工作状态判断:

磁控管正常工作时，有稳定的阳极电流，所以；

能够输出

稳定的大功率微波，氖灯遇大功率微波辐射会发亮。

这样；

我们可以采用氖灯法、电流观察法、雷达性能监视器

三种方法来判断磁控管工作状态。

1电流法：

a）:

电流值为规定值，磁控管工作正常。

否则为不正常。

有益电子到达阳极，说明书上有额定值

2氖灯法:

氖灯放在距收发机波导口10〜15（cm）处，若氖灯发亮，说明正常。

不发亮，管子不工作。

氖是一种惰性气体，在一般情况下不与其他物质发生反应。

氖激发后放电，

氖在放电时发出橘红色辉光，大量应用于城市霓虹灯激发，是指原子在其它离子碰撞时，由较低的能级向较高的能级发生跃迁的过程。

化学上的电离是指电解质在一定条件下（例如溶于某些溶剂、加热熔化等），电离成可自由移动的离子的过程。

在电离前可能是不含有离子（例如氯化氢），也可能是尽管有离子，但是里面的离子不能自由移动（例如氯化钠固体）。

物理上的电离是指不带电的粒子在高压电弧或者高能射线等的作用下，变成了带电的粒子的过程。

例如地球的大气层中的电离层里的粒子就属于这种情况。

电离层中的粒子在宇宙中的高能射线的作用下，电离成了带电的粒子。

3雷达性能监视器

（后续章节介绍）

后续章节介绍

5.5）:

磁控管保存及使用:

由于磁化作用，磁控管保存有如下规定:

木箱内，磁控管离铁磁体至少10cm，二个磁控管之间至少距离20cm

备用磁控管应经常轮流使用

磁化作用》在外磁场作用下，铁、镍等等内部小磁畴改变方向

第四节微波传输及天线系统天线系统由天线、驱动电机、传动装置、船首线电路、方位同步发送机、波导图式（旧图式：

天线定义+径向园扫描显示和实际发射的关系,下列内容显然

1）：

驱动电机

2）：

方位同步发送机

3）：

船首线电路雷达波导由铜制成的内部空心外形为矩形的金属管，天线由窄边开缝波导构成，微波传输也由波导完成，所以；

我们首先讲解波导。

微波传输，微波发射的基础，当然先讲。

2．波导

采用波导的原因：

天线发射与接收的信号，均为微波信号，微波信号不能用普通导线传输，这是因

为微波信号频率太高的原因，下面我们分析之，并提出解决的方法。

麦克斯韦方程组＞趋肤效应

热效应理论微波是一种电磁能。

通过离子迁移和偶极子转动引起分子运动，产生热效应

1】：

离子传导机理[1〜3]

离子传导是电磁场中可离解离子的导电移动，离子移动形成电流且由于介质对离子流的阻碍而产生

热效应。

2】：

偶极子转动机理[1〜3]

介质是由许多一端带正电，一端带负电的分子（或偶极子）组成。

偶极子随外加电场方向的改变而作规则摆动时受到干扰和阻碍，就产生了类似摩擦的作用，使杂乱无章运动的分子获得能量

趋肤效应：

由电磁场理论和天线理论知：

频率f上升，导致电流集中在表面，中心无

电流，相当于导电体积减少，电阻上升，电阻热损耗上升，同时；

使辐射增加，这就是所谓趋肤效应。

所以不能采用普通导线。

电磁场理论和天线理论

导体中出现自感电动势抵抗电流的通过。

愈靠近导体中心处,受到外面磁力线产生的自感电动势愈大1：

采用波导传输信号：

雷达波导尺寸为3cm、10cm二种。

采用波导后（见图），由电磁场理论知，电流在内表面，所以无辐射。

又由于，内表面的面积，比普通导线的面积大很多，所以电阻热损耗很小图式（旧图式：

再由电磁场理论

麦克斯韦方程组＞波导电流电场分布---》计算得到电阻热损耗很小

趋肤效应

导体中的交变电流在趋近导体表面处电流密度增大的效应。

在直长导体的截面上，恒定

的电流

是均匀分布的。

对于交变电流，导体中出现自感电动势抵抗电流的通过。

这个电动势的

大小

正比于导体单位时间所切割的磁通量。

以圆形截面的导体为例,愈靠近导体中心处,受到

外面

磁力线产生的自感电动势愈大；

愈靠近表面处则不受其内部磁力线消长的影响，因而自

感

电动势较小。

这就导致趋近导体表面处电流密度较大。

微波是一种电磁能。

通过离子迁移和偶极子转动引起分子运动，但不引起分子结构改变和非离子化的辐射能

离子传导是电磁场中可离解离子的导电移动，离子移动形成电流且由于介质对离子流的阻碍而以Q=I2R产生

溶液中所有的离子均起导电作用，但作用大小与介质中离子的浓度和迁移率有关。

因此，离子迁移产生

的微波能量损失依赖于离子的大小、电荷量和导电性并受离子与溶剂分子之间的相互作用的影响

如果将介质放在两块金属板之间，介质内

的偶极子作杂乱运动，当直流电压加到金属平板上，两极之间存在一直流电场，介质内部的偶极子重排，形成

有一定取向的有规则排列的极化分子。

若将直流换成一定频率的交流电，两极之间的电场就会以同样频率交替

改变，介质中的偶极子也相应快速摆动，在2450MHz的电场中，偶极子就以4.9X109

次/S的速度快速摆动。

由于

分子的热运动和相邻分子的相互作用，使偶极子随外加电场方向的改变而作规则摆动时受到干扰和阻碍，就

产生了类似摩擦的作用，使杂乱无章运动的分子获得能量，以热的形式表现出来，介质的温度也随之升高

2：

采用波导的若干问题

2）：

波导不能进水，否则微波加热积水，使该处发热。

在收发机入口处、波导接口处加入防水云母片。

微波＞离子迁移和偶极子转动

3）：

另由电磁场理论知：

波导尺