雷达原理习题解答电子科技大学信息对抗技术系《雷达原理教研组》2005.9第一章1-1. 解:目标距离:685100010310 1.510()15022cR m km τ-⨯⨯⨯===⨯= 波长m 1.010310398=⨯⨯=λ,多卜勒频率KHz MHz f d 10300001.3000=-= 径向速度s m f V d r /5001021.024=⨯==λ,线速度s m V /100060cos 500=︒= 1-2. 解: a )Km Km R 6.3751.010041max =⎪⎭⎫⎝⎛⨯= b )dB k S kS i i 72.051,511.010min min -===∴⨯=⨯1-3. 解: T r 同步器输出调制器输出 发射机高放输出接收机高放输出 t r 混频输出 中放输出第二章2-1. 解:重复周期:ms T r 110001==,平均功率:W P av 2400100031085=⨯⨯= 工作比: 003.010003==D 2-2. 解:对发射信号的频率、相位和谱纯度任一参数有较高要求的情况下选用主振放大式发射机,3参数均无较高要求的情况下选用单级振荡式发射机。
2-3. 解:[]dBc KHz L 501010000010lg 101-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=2-4. 答:(1)p44图2.18中V2的作用是:在阴极负高压作用期间,在管腔产生高功率的电磁振荡,并通过腔的耦合探针将电磁能输出到腔外; (2)p47图2.23中V D1的作用是当PFN 谐振充电到2倍电源电压后,防止PFN 向电源的放电,而保持在2倍电源电压状态;V D2的作用是在PFN 放电期间改善其与负载的匹配,并抑制不匹配时产生的振荡;(3)在p45图2.21中若去掉V 2,则在C 0上可进行正常充电过程,但没有放电开关V 2后,只能通过R 放电,放电时间过长,且波形很差,微波管可能因连续工作时间过长而损坏,不能正常工作。
2-5. 解:充电等效电路 R 放电等效电路 E C C R H 2-6. 解: 010VPFN 特性阻抗:H c R C L Z =Ω=⨯==--500101025106,为匹配放电 脉冲宽度:s LC n μππτ942.010********=⨯⨯==-- 2.7. 解:谐振充电要求:()H L L ch ch44.8103105,105103192449=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⨯=⨯-----ππ匹配放电要求:等效阻抗Ω==='5.1674/670/2n R R H H, H L Lμ28105.167.5.16710929=⨯=Ω=--充电等效电路L ch 放电等效电路E 3C C L C L C L R H若重频改为1000Hz ,可在L ch 后加二极管,或将L ch 改为33.76H 。
2.8. 解: a ) b ) c )i c上升时间s i C E t c s μ15.08010120000100=⨯==-下降时间()s i C E Et dg d μ15.0801012007010≈⨯=+=-G 1管平均功率W t f i E s r c 4321015.06008060000260=⨯⨯⨯⨯=- G 2管平均功率()W t f i E Es r d g 4321015.06008060035260≈⨯⨯⨯⨯=+-第三章3-1. 解:均按等效噪声温度比较 行波管高放:F=6dB=3.98,T e =(3.981)290K=864.2K 参量放大器:F=1.8dB=1.51,T e =(1.511)290K=147.9K量子放大器:10K ;外噪声T A =300K因此,仅从高放的噪声系数来说:量子放大器噪声性能最好,参量放大器次之,行波管放大器性能最差。
外噪声功率比行波管噪声小,比参放和量放的噪声大。
3-2. 解:329.9101032901038.11.01),/(1.1.0126230=⨯⨯⨯⨯⨯+=∴∆+==∆-F BG kT N F W N ())(5.2415290329.72901K F T e =⨯=-=3-3. 解:无源总损耗729.09.09.09.0=⨯⨯,混频器噪声系数102.02==c F总噪声系数44.42.010729.01410729.0110729.013729.0122=⨯⨯-+⨯-+-+=F 去掉低噪声高放29.342.0729.014729.0110729.01=⨯-+-+=F3-4. 解:临界灵敏度dBm dBm S i 45.1058.1lg 106.114min =++-= 3-5. 解:接收机总噪声系数9478.53.015072.01315072.017.672.012.472.01=⨯⨯-+⨯-+-+=F 外噪声引起的总噪声系数2581.72903809478.50=+=+='T T F F A 接收机带宽MHz B 46.010337.16=⨯=- 接收机灵敏度dBm dBm S i 76.10532581.7lg 1046.0lg 10114min -=+++-= 3-6. 解:外噪声引起的总噪声系数429029030=+=+='T T F F A ,()K T e ︒=⨯-=87029014 接收机带宽MHz B 37.110137.16=⨯=- 临界灵敏度dBm dBm S i 61.1064lg 1037.1lg 10114min -=++-=单值测距围Km f c R r 250600210328=⨯⨯==第四章4-1. 解:X 偏转板 140V 100V 300V67sY 467s辉亮 1ms4-2. 解:扫略线长度A 、B 同长,C 、D 同长,且A 、B 是C 、D 的两倍 量程A 最小,B 、C 相同,且为A 的两倍,D 最大,且为A 的3倍 4-3. 解:X 左偏转板X 右偏转板Y 上偏转板Y 下偏转板4-4. 解:(1)发射脉冲 扫略线圈电流辉亮信号 (2)扫略线圈电流辉亮信号67s4-5. 解:目标距离Km ms V cmV cm Km R 150/100/1010150=⨯⨯=距离量程Km msV cmV cm Km 300/10/1020150=⨯⨯若将量程提高一倍,扫略电压正程时间需提高一倍,斜率降为50V/ms 。
4-6. 解:未改改u x u g4-7.解:按照57自左下而上、再由上而下用顺序点阵法分解,如图所得序列为下表:(1为有辉亮,0为无辉亮)序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 辉亮0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1按照57自左下而上、再由上而下用程控点阵法分解,如图所得序列为下表:(1为有辉亮,0为无辉亮)序号增量数+X -X +Y -Y 辉亮1 1 0 0 1 0 02 1 1 0 0 1 13 2 1 0 0 0 14 1 1 0 1 0 15 1 0 0 1 0 16 1 0 1 1 0 17 3 0 1 0 0 18 3 0 0 1 0 19 4 1 0 0 0 1书写速度:顺序点阵法每字符固定为35节拍(时钟周期),程控点阵法取决于所写字符,本例中为17节拍(增量数之和),所以较快;存储容量:顺序点阵法固定为35bit,程控点阵法取决于所写字符,本例中为517=85bit,所需容量较大。
第五章5-1.解:根据雷达方程:()()421214224114222241212,,44⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∴==R R R R R A G P R A G P e t et σσσσπσπσ 5-2. 解: 根据雷达方程:()()()()σσσπσπσ162,24440404022422===R R R A G P RA G P t et et t5-3. 解:(1)根据RCS 的定义:1222214,4S S R R S S πσπσ=∴= (2)目标等效球体的总散射功率2214R S S P πσ== (3)σ与入射功率无关,所以不变 5-4. 解:(1)在自由空间的最大跟踪距离()Km R 6.631101.0410********113226max =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-ππ (2)信标作用距离()Km R 316228101.04104101021726max 1=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=-ππ 雷达作用距离()Km R 316228101.0410410121132max 2=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=-ππ 信标跟踪时最大作用距离{}Km R R R 316228,m in max 2max 1max == 5-5. 解: 虚警时间满足1061039.110236001,1-⨯=⨯⨯=∴=fa fa fa P BP T 虚警数96102.710236001⨯=⨯⨯==fafa P n 由于222σT V fa eP -=,所以()737.61039.1ln 2ln 210=⨯-=-=-fa TP V σ5-6. 解:(1)根据全概率公式:()()()()()52.01.04.08.06.0//=⨯+⨯=+=A B P A P A B P A P B P ,()()48.01=-=B P B P(2)根据条件概率()()()()()B A P B P A B P A P B A P //,==,所以()()()()923.052.08.06.0//=⨯==B P A B P A P B A P5-7. 解:由p137图 5.7在%50,106==-d fa P P 时,查得检测因子为11.2dB ,在%90,1012==-d fa P P 时,查得检测因子为16.3dB ;由p148表 5.3,小型歼击机=2m 2,大型远程轰炸机=40m 2,相差dB 01.1320240==,检测信噪比增加:dB 91.72.113.1601.13=+-,对检测距离影响:5767.19775.1491.7==dB 倍 检测距离为:300Km 1.5767=473.01Km 。
5-8.解:(1)天线扫描周期s 41560=,脉冲积累数2043603600=⨯⨯=n 由p137图 5.7查得单脉冲检测%90,1012==-d fa P P 时,信噪比为15.6dB ,由p140图5.10查得%90,1012==-d fa P P ,n=20检测因子为5.3dB,对距离改善()dB 575.243.56.15=-,作用距离为:Km 543103002575.0=⨯(2)天线扫描周期s 2060=,脉冲积累数100203603600=⨯⨯=n 由p140图5.10查得%90,1012==-d fa P P ,n=100检测因子为0.7dB,对距离改善()dB 725.347.06.15=-,作用距离为:Km 707103003725.0=⨯ (3)SWELLING Ⅰ型起伏时,由p151图5.15查得信噪比附加8dB ,相参积累20的改善为13dB ,对作用距离影响33.125.14/)813(==-dB ,作用距离为:Km 40033.1300=⨯5-9. 解:以直视距离()Km 65.17010010001.4=+⨯为宜 5-10. 解:(1)天线口径不变,波长使增益成为e A G 24λπ=,当波长从10cm 变到3.2cm 时,增益提高766.92.3102=⎪⎭⎫⎝⎛倍,Km R 8844766.910041max =⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯= (2)按非起伏目标,P d =0.9,P fa =10-10由p140图5.10查得dB D 6.40=,当P fa =10-6,P d =0.9时,dB D 8.20=,距离增加到:109.145.048.26.4==-dB 倍,Km R 9.110109.1100max =⨯= (3)由于()a H +=2001.480,所以m H a 84.282001.4802=⎪⎭⎫⎝⎛-≥ (4)天线扫描速度提高一倍则脉冲积累数减为10,查p140图5.10得dB D 60=,距离为923.035.0466.4=-=-dB 倍,Km R 3.92923.0100max =⨯= 5-11. 解: 天线增益提高11.113102=⎪⎭⎫ ⎝⎛,最大作用距离0410max 732.11008111.11R R R =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯= 5-12. 解:204.050=⨯,理想中频积累达到相同积累效果时需要20个脉冲。