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雷达方程 课件下载： 雷达探测影响因素 雷达探测目标要克服干扰、杂波、噪声的影响 干扰：敌方故意施放的影响信号 杂波：自然影响信号 噪声：雷达自身的影响信号 干涉 干扰 天气杂波 地杂波 中频放大器 射频放大器 混和器 设备噪声 传输线噪声 天线噪声 系统噪声 影响雷达信号的噪声源 雷达方程 探测距离 噪声中的信号 信号 噪声 频率 雷达方程基本公式 设雷达发射功率为Pt,发射天线增益为Gt G t （Gain）：天线在一特定方向单位球面辐射功率与 在相同方向的理想的无方向天线单位球面辐射功率之 比 雷达方程 雷达方程基本公式 天线增益示意 定向功率 各向同性功率 双站雷达示意图 j 发射 接收 R1 R2 雷达方程 探测距离 功率密度示意 功率密度 雷达方程 雷达方程基本公式 天线接收到的电磁波功率 为功率密度与面积的乘积 天线 功率按1/R2关系损耗 反射向雷达的能量取决 于目标截获的能量与目 标的姿态 反射的能量也假定各向 同性辐射 雷达方程基本公式 设目标接收的功率无损耗地向外界辐射，则辐射功率 等于目标截获的功率P1 P1均匀地向外辐射（对于双站雷达，不同接收方向对应 不同的σ） 接收天线处，回波功率密度为 如果接收天线的有效接收面积为Ar,雷达接收的回波功 率为Pr，则  1 22 2 22 2 12 4 4 tt PGP S R R R      22 12 4 ttr rr PGA PA S R R    1 2 1 4 tt PG P R    雷达方程基本公式 又根据增益与天线有效截面的关系 所以 或  2 3 22 12 4 ttr r PGG P R R     2 4 A G    222 12 4 ttr r PA A P R R    第二章 雷达 2.2 雷达方程 2.2.1 雷达方程基本公式 又根据增益与天线有效截面的关系 所以 或  2 3 22 12 4 ttr r PGG P R R     2 4 A G    雷达方程推导过程总结 雷达方程基本公式 对于单基地雷达，Gt=Gr=G，At=Ar=A，R1=R2=R，则 或  22 3 4 4 t r PG P R     2 24 4 t r PA P R    第二章 雷达 信号相对于噪声大小 信号 噪声 能量 距离减小，信号比增加 第二章 雷达 设定信号检测阈值 检测阀值 显示 时间 接收机输出 如果接收信号超出阀值，则雷达显示屏出现指示信号 雷达方程基本公式 雷达的最大可探测距离Rmax,受雷达最小可检测信号Smin 制约。

Pr=Smin时，R=Rmax 或 以上两式是最基本的雷达方程可得  1 4 22 max3 min 4 t PG R S           1 2 4 max 2 min 4 t PA R S       1 4 11 22 R R       虚警和漏警 虚警：没有目标的情况下，认为检测到目标 漏警：有目标的情况下，认为没有检测到目标 雷达方程 雷达方程基本公式 虚警 目标信号 目标 阀值 平均噪声水平 噪声 时间 噪声超过阀值，就会出现虚警 雷达方程 雷达方程基本公式 目标 信号低于阀值，就会出现漏警 目标 阀值 平均噪声水平 噪声 时间 σ的理解 σ是一个假想截面积，目标在该假想截面积上接收电磁 能量，并且全部向外界均匀辐射 σ（雷达散射截面）减缩的意义 RCS＝0.1平米 RCS＝100平米 第二章 雷达 2.2 雷达方程 2.2.1 雷达方程基本公式 对σ（雷达散射截面）减缩的意义 探测距离与RCS的关系，不考虑大气衰减 探测距离 由关系式 得 RB-52 RB-2 1 4 11 22 R R       2 52 0.18 B B R R    100km 18km 探测范围探测范围 探测范围探测范围 几个探测距离关系 11 22 0.10.56 R R    11 22 0.010.32 R R    11 22 0.50.0625 R R    雷达方程中各分量的讨论  1 4 22 max3 min 4 t PG R S          1 2 4 max 2 min 4 t PA R S       （1） （2） max R增加增大 maxt PR增加增大 minmax SR小增大 GA、 互相作用， ？ 雷达方程中各分量的讨论 (1)中，λ增加， 减小，为保持G不变，A增加， Rmax增加 (2)中， λ减小，A不变，Rmax增加(G增加)  1 4 22 max3 min 4 t PG R S          1 2 4 max 2 min 4 t PA R S       （1） （2） 2 4 A G    雷达方程中各分量的讨论 Smin的讨论：从理论上说，在无噪声前提下，任何微弱 的信号都可以放大被检测到，那么雷达的检测能力实 质上取决于最小可检测信噪比， 又称检测因子D0 0min S N    min0 0min nn S SkT B F N     波尔兹曼常数 绝对温度 噪声带宽 噪声系数 雷达方程中各分量的讨论 代入雷达方程，得： 或 式中，L为雷达损耗系数  1 4 22 max 3 0 min 4 t nn o PG R S kT B FL N             1 4 2 max 2 0 min 4 t nn o PA R S kT B FL N            雷达方程中各分量的讨论 考虑大气中的衰减，设衰减因子为 则有 设S2为实际接收雷达处功率密度，则 带入雷达方程，得 /dB km  22 10lg'/2SSR  0.2 22 '/10 R SS    max 1 4 22 0.05 max3 00 10 4 R t nn PG R kT B F D L            max 1 2 4 0.05 max 2 00 10 4 R t nn PA R kT B F D L         有源干扰下的雷达方程 设干扰功率为PJ,天线增益为GJ，则雷达接收的干扰机 功率为 又 干扰信号比为 达到一定值时（成功干扰所需最小 值），对应 的R为烧穿距离  22 222 444 4 JJJJJJ P GP GP G GG JA RR R      22 3 4 4 t r PG P R     2 4 JJ rt P G RJ PPG    r J P r J P 有源干扰下的雷达方程 无干扰情况下 有干扰情况下 4 11 22 R R       11 22 0.50.0625 R R    11 22 0.50.25 R R    2 11 22 R R       雷达方程 有源干扰下的雷达方程 干扰和信号随距离变化 烧穿距离 接收功率 干扰 目标回波 。