什么是雷达：基础，类型和应用

我们可以观察世界各地的不同物体。同样，类似的雷达式无线电检测和测距用于在飞行雾时辅助飞行员，因为飞行员无法注意到他们正在旅行的地方。飞机中使用的雷达类似于卷发，其与无线电波代替光线。飞机传输闪烁的雷达信号，并侦听来自附近对象的该信号的任何指示。一旦注意到指示，那么飞机就会识别一些东西即将接近，并且它使用指示达到的时间来发现遥远的时间。本文讨论了雷达及其工作的概述。

谁发明了雷达？

类似于多种发明，雷达系统不容易向个人提供信贷，因为这是早期工作的结果电磁辐射众多电子设备的可访问性。主要关注的问题是通过在世界大战初期在不同国家在不同国家进行的无线电定位技术进行了更加复杂。

该评论终于得出结论，当雷达系统是一个明确的直接创造案例时，罗伯特沃森 - 瓦特关于飞机检测和由无线电方法的位置，在50年前发布的无线电方法。因此，这是该领域最重要的孤独出版物。英国争夺英国的一切成就将雷达系统的扩张分配了很多，其中包括具有操作可行性的技术增长。

什么是雷达系统?

雷达代表无线电探测和测距系统。它基本上是一种电磁系统，用于从放置雷达的位置检测物体的位置和距离。它通过将能量辐射到空间并从物体监测回波或反射信号来工作。它在UHF和微波范围内运行。

雷达是一种电磁传感器，用于注意、跟踪、定位和识别在一定距离上的不同物体。雷达的工作原理是向目标方向发射电磁能量，观测回波并从目标处返回。这里的目标只有船舶、飞机、天体、汽车、宇宙飞船、雨水、鸟类、昆虫等等。它不注意目标的位置和速度，有时还得到它们的形状和大小。

与红外和光学传感装置相比，雷达的主要目标是在困难的气候条件下发现遥远的目标，并通过精确度确定它们的距离，范围，范围。雷达有自己的发射器，称为放置目标的照明源。通常，当频率从400 MHz到40 GHz延伸时，它在赫兹中计算的电磁频谱的微波区域工作。在雷达中使用的基本组件

雷达在1930年代经历了快速发展 - 40多岁以达到军队的要求。它仍然通过武装部队广泛使用，无论何时若干技术进步都已创建。同时，雷达也用于平民应用，特别是在控制空中交通，观察船舶，环境的航行，偏远地区的感应，行星的观察，工业应用中的速度测量，空间监测，执法等。

工作准则

这雷达工作原则非常简单，因为它传输电磁功率以及检查返回目标的能量。如果在其源的位置再次接收到返回的信号，则障碍物以传输方式。这是雷达的工作原理。

雷达的基础知识

雷达系统通常由发射器组成，该发射器产生电磁信号，该电磁信号由天线辐射到空间。当该信号撞击对象时，它会在许多方向上反射或反射。该反射或回波信号由雷达天线接收，该雷达天线将其传送到接收器，在那里处理以确定对象的地理统计。

通过计算信号从雷达行进到目标和背部的信号所采取的时间来确定范围。从最大幅度回波信号的方向，天线指向的方向测量目标的位置。为了测量移动物体的范围和位置，使用多普勒效应。

该系统的基本部分包括以下内容。

• 发送器:它可以是一个功率放大器，如速调管，行波管，或一个功率振荡器，如磁控管。信号首先使用波形发生器产生，然后在功率放大器中放大。
• 波导:波导是用于传输雷达信号的传输线。
• 天线：所使用的天线可以是抛物线反射器，平面阵列或电子转向相控阵列。
• 双工器:双工器允许天线用作发射机或接收机。它可以是一种气体装置，当发射器工作时，它会在接收器的输入端产生短路。
• 接收者：它可以是一个超外差接收机或任何其他接收机组成的处理器来处理信号和检测它。
• 门槛决定：将接收器的输出与阈值进行比较以检测任何物体的存在。如果输出低于任何阈值，则假设噪声的存在。

雷达如何使用无线电？

一旦雷达放置在船舶或平面上，那么它需要类似的一组类似的组件来生产无线电信号，将它们传输到空间并通过某些东西接收它们，并且最终显示信息以了解它。磁控管是一种设备，用于产生通过无线电使用的无线电信号。这些信号与光信号类似，因为它们以相同的速度行进，但它们的信号与频率较少的时间更长。

光信号波长为500纳米，而雷达使用的无线电信号通常从厘米到米范围内。在电磁频谱中，在整个空气中具有可变的磁性和电能的可变设计，如无线电和光。2021欧洲杯足球竞猜官方平台雷达中的磁控管产生与微波炉相同的微波。主要差异是雷达内的磁控管必须传输几英里，而不是小距离，因此它更强大，更大。

每当已经发送无线电信号时，那么天线用作发射器以将它们传输到空中。通常，天线形状弯曲，因此它主要将信号聚焦到精确且窄的信号中;然而，雷达天线也通常旋转，因此它们可以在巨大区域注意到动作。

无线电信号在每秒300,000 km的天线外行驶，直到它们攻击某些东西，其中一些返回到天线。在雷达系统中，有一个基本的装置即双工器。该设备用于使天线在发射器和接收器之间从侧面变为侧。

雷达的类型

有不同类型的雷达，包括以下。

双基地雷达

这种类型的雷达系统包括Tx变送器和Rx-接收器，其被划分为等同于估计对象的距离的距离。发射器和接收器位于类似的位置，称为修道石雷达，而空气和空气的远程表面与空气军事硬件的空气和空气相同。

多普勒雷达

它是一种特殊类型的雷达，它使用多普勒效应来产生关于特定距离的目标的数据速度。这可以通过在对象的方向上传输电磁信号来获得，以便分析对象的动作如何影响返回的信号的频率。

这一变化将提供非常精确的测量一个物体的径向分量的速度与雷达的关系。这些雷达的应用涉及不同的行业，如气象、航空、医疗等。

Monopulse雷达

这种雷达系统通过在诸多方向上观察到的偏振中观察到的信号来将所获得的信号与其相邻的特定雷达脉冲进行比较。最常见的单个雷达是锥形扫描雷达。这种雷达从两种方式评估返回，直接测量对象的位置。重要的是要注意，1960年开发的雷达是Monopulse雷达。

被动雷达

这种雷达主要设计用于注意到通过处理周围环境中的照明的指示来遵循目标。这些源包括通信信号以及商业广播。该雷达的分类可以在相同类别的双弦雷达中进行。

仪器雷达

这些雷达设计用于测试飞机，导弹，火箭等。它们提供不同的信息，包括在分析后处理和实时分析中的空间，位置和时间。

天气雷达

它们通过圆形或水平偏振利用无线电信号来探测方向和天气。气象雷达的频率选择主要取决于大气水汽的衰减和降水反射之间的折中性。有些雷达主要利用多普勒偏移计算风速，利用双极化识别降雨类型。

绘制雷达

这些雷达主要用于检查一个大的地理区域的应用遥感和地理。由于合成孔径雷达的缘故，这些雷达只能用于相当静止的目标。有一些特殊的雷达系统用于探测墙壁后的人，与在建筑材料中发现的相比，更不同。

导航雷达

通常，这些与搜索雷达相同，但是，它们可提供能够从地面和石头复制的小波长。这些通常用于商业船舶以及长途飞机。存在不同的导航雷达，如海洋雷达，通常在船上放置，以避免碰撞以及导航目的。

脉冲雷达

脉冲雷达向目标物体发射高功率高频脉冲。然后等待来自对象的回波信号，然后发送另一个脉冲。雷达的距离和分辨率取决于脉冲重复频率。它采用多普勒频移方法。

雷达检测移动物体使用多普勒班次的原理工作地处理来自静止对象的回波信号处于相同的阶段，因此在来自移动物体的回波信号的同时取消时取消，同时相位。这些雷达分为两种类型。

脉冲多普勒

它传输高脉冲重复频率以避免多普勒含糊不清。发送信号和接收的回声信号在检测器中混合以获得多普勒频移，并且使用多普勒滤波器滤波差分信号，其中拒绝不需要的噪声信号。

移动目标指示器

它传输低脉冲重复频率以避免范围歧义。在MTI雷达系统中，来自物体的接收的回波信号被引导朝向混频器，其中它们与来自稳定的本地振荡器（STALO）的信号混合以产生IF信号。

如果信号被放大，然后给予相位检测器，其中将其相位与来自相干振荡器（COHO）的信号的相位进行比较，并且产生差分信号。相干信号具有与发射器信号相同的相位。混合相干信号和STALO信号，并将其给出使用脉冲调制器接通和断开的功率放大器。

连续波

连续波雷达不能测量目标的范围，而是通过测量返回信号的多普勒偏移来测量范围的变化率。在CW雷达电磁辐射而不是脉冲。它基本上用于速度测量。

RF信号和IF信号在混频器阶段混合以产生本地振荡器频率。然后，RF信号被发送信号，并且雷达天线的接收信号由RF频率加上多普勒换档频率。将接收信号与第二混合阶段中的本地振荡器频率混合以产生IF频率信号。

该信号被放大，并给出第三混合级，在那里它与中频信号混合得到多普勒频率的信号。这个多普勒频率或多普勒位移给出了目标距离的变化率，从而测量了目标的速度。

雷达测距方程

有不同类型的版本可用于雷达范围方程。这里，以下等式是唯一天线系统的基本类型之一。当假设对象处于天线信号的中间时，可以写入最高的雷达检测范围

rmax =4√ptλ2g2σ/（4π）3pmin

=4√PTc2g2σ/ fo2（4π）3pmin

'pt'=发射功率

' Pmin ' =最小可检测信号

'λ'=传输波长

'σ'=目标雷达的横截面

'fo'= Hz的频率

' G ' =天线的增益

'c'=光速

在上面的等式中，变量稳定，依赖于像RC等目标的雷达。发射功率的顺序将是1 MW（0 dBm）和天线的增益约100（20dB），用于ERP（高效辐射功率）为20dBm（100mW）。最小明显信号的顺序是Picowatts，车辆的RCS可能是100平方米。

因此，雷达距离方程的准确性将是输入数据。Pmin(最小可见信号)主要取决于接收机带宽(B)， F(噪声图)，T(温度)和必要的信噪比(信噪比)。

与宽带宽接收机相比，窄带宽接收机的响应速度更快。噪声系数可定义为;它计算的是接收机对一个信号能产生多少噪声。当噪声系数较小时，设备捐赠的噪声也会较小。当温度升高时，会通过增加输入噪声影响接收机的灵敏度。

pmin = k t b f（s / n）min

由上式可知，

'PMIN'是最不可检测的信号

'k'是Boltzmann的常量，如1.38 x 10-23（瓦特*秒/°Kelvin）

't'是一个温度（°kelvin）

B是接收器的带宽(Hz)

'f'是噪声系数（db），噪声系数（比率）

(S/N) min =最小S/N比

可用的I / P热噪声功率可以朝向KTB成比例，无论何处都是Boltzmann的常数，'T'是温度，'B'是赫兹接收器噪声的带宽。

温度= 62.33°F或290°K

B = 1 Hz

KTB = -174 dBm / Hz

可以为所提供的发射功率，天线增益，RCS和波长写入的用于所接收的功率，为接收功率写入上述雷达范围等式。

prec = ptλ2g2σ/（4π）3r4max = ptc2g2σ/（4π）3r4fo2

计算公式为:PtG2(λ/4π)2 σ/4π r2

由上式可知，

'pref'是收到的权力

'Pt'是发射功率

'fo'是发射频率

'λ'是发射波长

'g'是天线的增益

σ是雷达的横截面

' R '是范围

'C'是光速

应用程序

这雷达的应用包括以下这些。

军事应用

它在军队中有3个主要应用：

• 在防空中，它用于目标检测，目标识别和武器控制（将武器指向跟踪目标）。
• 在导弹系统中引导武器。
• 识别地图上的敌人位置。

空中交通管制

它在空中交通管制中有3个主要应用：

• 控制机场附近的空气交通。空气监控雷达用于检测和显示飞机在机场终端中的位置。
• 利用精确进场雷达引导飞机在恶劣天气下降落。
• 扫描机场表面的飞机和地面车辆位置

遥感

它可用于观察行星姿势和监测海冰，以确保船舶的光滑路线。

地面交通管制

它也可以由交警使用，以确定车辆的速度，通过给予其他车辆的存在或其背后的任何其他障碍物来控制车辆的运动。

空间

它有3个主要应用

• 引导太空车辆在月球上安全着陆
• 观察行星系统
• 检测和跟踪卫星
• 来监测流星

现在我给了一个基本的了解雷达，设计一个涉及雷达的简单项目怎么样？

照片学分

• 显示CW雷达的框图radadtorial.