的速度，数值为3108m/s；
目标的距离R为：
1 R= 2 c tR
1s相当于150m。
二、脉冲法测距——幅度调制
雷达周期性发射脉冲，目标的后向散射回波脉冲相对发射脉冲的时 延取决于目标的距离。
发射脉冲
目标1 接收脉冲
目标2
目标1 目标2
收发共用天线
1.1.4 雷达测量目标角度的方法
电磁波在均匀介质中的等速直线传播特性； 利用天线的定向辐射与接收测角。
触发电路
调制器
磁控管振荡器
3.2 磁控管振荡器（Magnetron ）
3.2.1 磁控管的基本结构 磁控管是一种电子管（具有特殊结构的二极管）,包括四个组成部分：
阴极、阳极块及振荡系统、微波能量耦合输出系统和磁系统。
灯丝引线
谐振腔 阳极块
氧化物 护扳 敷层 多孔表面 绝缘垫圈
输出端 阴极 耦合环
钼质极芯
目标上装设雷达应答器（radar transponder）或雷达信标（racon -radar beacon）。
目标在雷达发射的电磁波触发下，转发无线电波。 雷达通过接收转发信号，探测目标。 这种方法可以大大增加雷达探测距离，提高获取目标信息的可靠性。 应答器或信标可用编码等方式转发补充信息，如目标属性信息、目标参量信息。
1 雷达基本原理
1.1 绪论
1.1.1 雷达的基本概念
雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或固有辐射来探测目 标，获取目标空间坐标、速度、特征等信息的一种无线电 装置。 雷达目标（target）：形成对雷达电波反射并在接收机产 生回波信号的物体。
1.1.2 雷达探测目标的方法 1）利用目标的电磁波二次辐射现象探测目标
螺旋热线丝 阴极支架
分装式磁控管
简装式磁控管
从阴极发出的电子在恒定电场E和恒定磁场B的作用下，将环绕阴极 运动，形成稠密的旋转电子云。电子群从恒定的电磁场获得能量 转换为高频震荡。
磁控管因为管子、回路合为一体，用谐振腔替代LC回路，克服了引 线电感与分布电容的限制，提高了磁控管的工作频率。另外，利 用了电子渡越时间，为电子在相互作用区进行能量交换创造了必 要条件，解决了因电子渡越时间而限制工作波长进一步缩短的矛 盾。
阳极
阴极
阳极与阴极之间加上脉冲高压，形成高压电场。 磁控管在结构上要求阳极接地。原因是： ■阳极块很大，若不接地，会形成很大的分布电容，破坏高压脉冲
波形； ■阳极块与磁系统靠得很近，阳极加有高压，磁铁也必须对地绝缘，
安装时很不方便； ■阳极块总是与波导连接在一起。 在实际电路中，阳极接地，阴极接负脉冲高压。 在保管、装配和使用过程中，对永久磁铁要避免敲打和震动，在它 周围不要放置铁磁性物体或在其附近移动，因为这样会造成磁通 旁路，减弱磁通密度。
1.2.1 雷达的基本组成
天线
收发机 A
控制 单元
收发机 B
信息传输或数据处理子系统
显示 器
1.2.2 雷达发射机的基本组成 单级振荡式发射机
发射机
电源
振荡器
定时器
显示器
接收机
天线控 制系统
天线 开关
1.2.3 雷达接收机的基本组成 雷达的超外差接收：
接收机 保护器
3）利用目标的固有辐射
被动雷达——雷达不发射电磁波，只接收目标固有的电磁辐射波，也称为无源雷 达（passive radar）。
1.1.3 雷达测量目标距离的方法
一、基本原理 雷达测距的物理基础：电磁波在均匀介质中等速直线传播。
根据反射波相对于发射波的时延来测量目标距离。 令 tR为电磁波往返传播引起的时延；c为电磁波在自由空间中传播
雷达的方向性图为尖锐的瓣形。 由天线扫描机构将波束旋转至目标方向，使接收的目标回波达到 最大值，则此刻天线波束的指向即为目标方向。 目标的角坐标数据即可由天线旋转角确定。 零度起点可规定为真北向或船首向等。
1.2 雷达的基本组成
应用最为广泛的是脉冲法测距、最大值振幅法测角、显示 平面位置的主动雷达。
3 雷达发射机
3.1 发射机的任务、技术指标与组成 3.1.1 发射机的任务与组成
任务：是为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经收 发开关和馈线，送到天线辐射出去。
雷达发射机有单级振荡式和主振放大式两类。
VTS雷达主要为非相参脉冲调制体制雷达单级振荡式雷达，发射 信号直接来自磁控管的振荡输出（ 峰值功率25kW，频率 9410MHz，脉冲宽度在0.07～1.2s之间，脉冲重复频率在 600 ～3000Hz之间）。
低噪声 高 频放大器
混频器
中频 放大器
检波器
视频 放大器
高频部分
本振
增益控制（灵敏度控制） 反海浪 反雨雪
2 雷达天线分机
2.1 雷达天线分机的基本构成和形式
2.1.1 天线构成
天线（辐射器）：波导隙缝天线 旋转驱动系统（电机,电极保护与驱动电路，变速装置）； 方位编码器; 参考方位标志产生器； 天线座等。
对一个复杂目标来说，反射、散射、绕射、“谐振”二次辐射可能同时发生， 但有主次之分。对大量目标来说，往往散射是主要的。
除了完全绕射情况之外，反射、散射、“谐振”二次辐射都可以用来发现目标。 主动雷达（active radar）：雷达向空间发射无线电波，利用后向散射探测目标，
也称为有源雷达。
2）利用目标应答器转发无线电波探测目标
2.2.4波导隙缝天线的辐射形成
LA
λg/2
λg /2
2.2 辐射器 2.2.1 水平波束 波束宽度（半功率点宽度）为θA=kλg /LA ，k为与旁瓣电 平有关的系数。
LA 5.5m（18ft）
θA 0.43°
LA 9.5m
θA 0.25°
2.2.2 垂直波束 天线垂直波束为15˚（半功率点宽度）的扇形波束。
电磁波在介质中传播，遇到任何电性能与传播介质有差异的物体都会产 生二次辐射现象。
目标各点产生的二次辐射电磁波与原来的电磁波相互干涉叠加，产生反射、 散射、 绕射三种情况。 反射——如果目标受到照射部分的尺寸远大于电磁波波长，且其表面非常平滑， 电磁波传播方向改变，入射角等于反射角。 散射——如果目标尺寸远大于电磁波波长，但其表面粗糙，各单元的二次辐射 指向不同，强度与分布又极不均匀，具有随机性质。 绕射——如果目标尺寸远小于电磁波波长，使电磁波连续弯折绕过目标，朝其 背后继续传播。 谐振——当目标尺寸与电磁波波长相比拟时，特别是当目标是一个导体，其指 向与电磁波的电场矢量相平行，相当一个电偶极子在电磁波强迫振动下产生 的二次辐射，形成特殊的天线效应。