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大话“雷达教程”之雷达距离测量

2019-12-03
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雷达发射出高功率的电磁波脉冲,并以光速在天线的给定方向上传播。如果传播的方向上存在障碍物,例如飞机等。大部分能量在照射到目标后散射至其他方向,只有一小部分的能量被反射回给雷达。雷达的接收天线接收到这一能量后,然后会处理回波信号中所含有的有效信息。


下面我们利用一个简单的例子来理解这一过程,雷达在发射出电磁波的同时,计时器同步开始计时,接收天线接收得到由于障碍物发射回来的回波后,计时器停止计时,这一时间上的度量即为雷达与飞机之间的距离度量。

需要明白的是,无线电波的传播是以恒定的光速进行。所以在计算飞机与雷达之间的距离时,即可利用这一速度与前面记录下的时间,另外,雷达在发出电磁波到目标飞机,再到接收端接收得到飞机反射的回波,计时器记录下的时间其实是电磁波往返一个来回的时间,因此,在计算雷达与目标之间的距离时,需要将这一时间除以2,这一过程的计算可以表示为下面的式子

其中,c为光速,t为来回时间。
具体的推导过程如下
联立上面的两个式子,即可得到
这样的推导看起来很简单,但是对于雷达系统的理解却十分有用。

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reference: radartutorial.eu
注:题图from the dlohner, pixabay

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