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今天進入第11章-脈沖雷達的工作機理。看看脈沖體制的雷達是如何工作的。本章目錄如下：

11. 脈沖雷達的運轉機理

11.1脈沖發射的優點

11.2脈沖波形

11.2.1載波頻率

11.2.2脈沖寬度

11.2.3脈內調制

11.2.4脈沖重復頻率

11.3模糊圖

11.4輸出功率和發射能量

11.4.1峰值功率

11.4.2平均功率

11.5總結

11.6要記住的一些關系式

說到脈沖雷達，我們首先說說為什么使用脈沖雷達，哪些應用場合使用脈沖(PW)雷達，和它對立的是連續波(CW)雷達，我們來對比一下脈沖雷達和連續波雷達的優缺點。

脈沖雷達，顧名思義就是發射脈沖波的雷達。脈沖雷達發射短而有力的脈沖，并在靜默期間接收回波信號。見下圖，發射波的峰值很高，接收波的峰值很低，往往淹沒在噪聲中。

大家注意看圖中的右下角。

圖中的T就是脈沖重復周期PRT，其倒數就是脈沖重復頻率。PRT一般是毫秒量級。

還有一個概念是脈沖寬度，顧名思義，就是每個脈沖的寬度。既可用時間表示，也可以用長度表示。如圖11-7，用時間表示為τ，一般是微秒量級，單位取微秒，乘以光速就是距離L = 300τ(m)。

PRF的選擇至關重要，因為它決定了雷達觀測到的距離和多普勒頻率是否模糊，以及在何種程度上模糊。距離模糊產生的原因如下。雷達無法直接判斷某一特定回波屬于哪個發射脈沖。如果PRI相對于目標距離足夠長，一個脈沖的所有回波都能在發送下一個脈沖之前被接收到，但是如果PRI比目標距離短，一個回波就可能屬于任何一個之前的脈沖數。因此，雷達觀測到的距離可能是模糊的。如下圖所示。速度模糊的原因也類似。

看不懂也沒關系，關于模糊的問題在第六大篇會單獨講解，這里先把概念引出。

還有調制的問題，分為脈內調制和脈間調制。脈內調制大部分采用線性調頻FM。脈沖雷達調制是為了增加分辨力，連續被調制是為了能測距，原理后面的章節很快會介紹到。

最后還有就是峰值功率和平均功率的關系，很簡單的，看下圖就行。

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好了，本章的擴展閱讀和問題如下：

1. 雷達重頻為500Hz。它的(a)最大不模糊距離和(b)最大不模糊多普勒頻率是多少？

答：(a)? c*(1/500Hz)/2=300km，除以2是因為雷達波是往返的

? ? ? ?(b) 500Hz/2=250Hz，除以2是因為奈奎斯特采樣定理

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2. 持續時間為100ns的脈沖的長度是多少?

答：這個就是電磁波在100ns內走的距離。光速乘時間可計算得30m。

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3.需要多少脈沖持續時間才能獲得1米的距離分辨率?

答：沒有使用脈沖壓縮的情況下，2*1m/c=6.67ns

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4. 雷達的PRF為500Hz，脈沖持續時間為10us，峰值傳輸功率為10kW。(a)占空比(b)平均功率(c)單個脈沖的能量是多少?

答：（a）10e-6 * 500 = 0.5%

? ? ? ? ?(b)10000W*0.5% = 50W

? ? ? ? ?(c)10kW*10us=0.1J

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5. 雷達發出持續時間為20 us的脈沖。忽略接收機恢復時間的影響，目標可被檢測到的最小距離是多少?

答：沒有使用脈沖壓縮的情況下，最小距離為c*t/2=3000m。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的雷达导论PART-III.5 脉冲雷达的工作机理 2020-04-22的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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