雷达原理习题集西安电子科技大学信息对抗技术系《雷达原理教研组》2007.9第一章1-1.已知脉冲雷达中心频率f 0＝10000MHz ，回波信号 相对发射信号的延迟时间为500μs ，回波信号的 频率为10000.03MHz ，目标运动方向与目标所在 方向的夹角60︒，如图1-1所示，求此时目标距离R 、径向速度V r 与线速度V 。

解：波长m f c 03.0101031080=⨯==λ，多卜勒频率KHz MHz f d 3003.01000003.10000==-= 径向速度s m f V d r /450103015.024=⨯⨯==λ，线速度s m V V r/90060cos =︒=目标距离km t c R r 752105103248=⨯⨯⨯==-1-2.已知某雷达对σ=5m 2的大型歼击机最大探测距离为100Km ，a ） 如果该机采用隐身技术，使σ减小到0.1m 2，此时的最大探测距离为多少？b ） 在a ）条件下，如果雷达仍然要保持100Km 最大探测距离，并将发射功率提高到10倍，则接收机灵敏度还将提高到多少？解：根据雷达方程，作用距离与目标RCS 的4次方根成正比，因此： a ） 此时的最大探测距离为km km R 6.3751.01004max =⨯= b ） 根据雷达方程，作用距离的4次方与目标RCS 、发射功率成正比，与灵敏度成反比，故当RCS 减小到50倍，发射功率提高到10倍，还需要将灵敏度提高到5倍（数值减小），才能达到相同的作用距离。

1-3. 画出p5图1.5中同步器、调制器、发射机功放、接收机高放和混频、中放输出信号的基解： 同步器调制器中放输出第二章2-1. 某雷达发射机峰值功率为800KW ，矩形脉冲宽度为3μs ，脉冲重复频率为1000Hz ，求该发射机的平均发射功率和工作比 解：平均发射功率368001031010002400() 2.4av tt r rP p P f W kW T ττ-===⨯⨯⨯⨯==工作比631010000.003r rD f T ττ-==⨯=⨯⨯=2-2. 一般在什么情况下选用主振放大式发射机？在什么情况下选用单级振荡式发射机？答：单级振荡式发射机简单、经济、效率高，相对体积重量小，使用方便，适用于对脉冲波形、频率精度和稳定度、射频信号相位调制要求不严格的非相参雷达系统；主振放大式发射机具有很高的脉冲波形和频率、相位稳定度，能够适用于对波形、频率、相位有复杂调制，且有很高的稳定性要求的雷达系统。

但其组成复杂、造价高，体积和重量也较大。

2-3. 用带宽为10Hz 的测试设备测得某发射机在距主频1KHz 处的分布型寄生输出功率为10μW ，信号功率为100mW ，求该发射机在距主频1KHz 处的频谱纯度（相位噪声）。

解：根据定义，相位噪声为()Hz dB Hzf L m /5010101001010lg 1036-=⨯⨯⨯=--2-4. 阐述p44图2.18中V2和p47图2.23中V D1、V D2的作用，在p45图2.21中若去掉V 2后还能否正常工作？ 答：（1）p44图2.18中V2的作用是：在阴极负高压作用期间，在管腔内产生高功率的电磁振荡，并通过腔内的耦合探针将电磁能由波导输出到腔外；（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2-6. 某人工长线如图，开关接通前已充电压10V ，试画出该人工长线放电时（开关接通）在负载R H 上产生的近似波形，求出其脉冲宽度L=25μh ，C=100pF ，R H=500Ω解：PFN 阻抗Ω=⨯--500101025106，为匹配放电 脉宽sμππτ942.0103010102568106=⨯=⨯⨯=---2.7.某软性开关脉冲调制器如图，已知脉冲重复频率为2000Hz ，C=1000pF ，脉冲变压器初次极匝数比为1：2，磁控管等效电阻R H =670Ω，试画出充放电等效电路和①~⑤点的时间波形。

若重复频率改为1000Hz ，电路可做哪些修改？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 R H① ② ③ ④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． 某放大链末级速调管采用调制阳极脉冲调制器，已知E 0=120KV ，E g =70V ，C 0=100pF ，充放电电流I=80A ，试画出a,b,c 三点的电压波形及电容C 0的充电电流i c 波形与时间关系图。

若重频为600Hz ，求G 1、G 2的平均功率和调制脉冲的上升时间、下降时间。

解：a ）b ）c ）i c上升时间s i CE E t cg s μ15.08010120070)(100≈⨯=+=-下降时间()s i C E Et dg d μ15.08010120070100≈⨯=+=-G 1管平均功率()W t f i E Es r c g 4321015.06008060035260≈⨯⨯⨯⨯=+-G 2管平均功率()W t f i E Es r d g 4321015.06008060035260≈⨯⨯⨯⨯=+-第三章3-1. 已知行波管高放F=6dB ，参放F=1.8dB ，量子放大器T e =10︒k ，试比较三者的噪声性能。

如果天线噪声温度T A =300︒k ，试比较三者内外噪声的相对大小。

解：行波管高放：F=6dB=3.98，T e =（3.98-1）⨯290︒K=864.2︒K参量放大器：F=1.8dB=1.51，T e =（1.51-1）⨯290︒K=147.9︒K 量子放大器：10︒K ；外噪声T A =300︒K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内噪声小，比参放和量放的内噪声大。

3-2. 已知接收机输入端在接匹配负载的条件下，于其输出端测得的噪声功率为0.1W ，接收机额定功率增益为1012，测试带宽为3MHz ，求等效输入噪声温度和接收机噪声系数。

解：()KT F T GN N F W N W N W N N G N N e i i o ︒=⨯=-==+=⨯⨯⨯⨯⨯+=∆+==-=∆=∆+⨯=∆+⨯⨯⨯⨯⨯=∆+=---7.212529033.71,33.8012.0088.011032901038.110088.011,088.0012.01.01.0102.1101032901038.10623122126233-3. p58图3.12中的馈线、接收机放电器、限幅器功率增益均为0.9，低噪声高放增益为20dB ，噪声系数3，混频器增益为0.2，相对噪声温度为2，中放增益120dB ，噪声系数6dB ，求该接收机噪声系数。

如果去掉低噪声高放，则噪声系数为多少？ 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. 某雷达接收机噪声系数为6dB ，接收机带宽为1.8MHz ，求其临界灵敏度。

解：临界灵敏度dBm dBm S i 45.1058.1lg 106.114min =++-=3-5. 某雷达发射矩形脉冲宽度3μs ，接收机采用矩形频率特性的匹配滤波器，天线噪声温度为380︒k ，系统组成和参数如下图，求：含天线噪声在内的系统噪声系数和临界灵敏度。

c 解：接收机总噪声系数282.43.015072.01315072.017.672.012.472.01=⨯⨯-+⨯-+-+=F 内外噪声引起的总噪声系数92.5290380282.40=+=+='T T F F A 接收机带宽MHz B 46.010337.16=⨯=- 含外噪声的接收机临界灵敏度dBm dBm S i 65.10992.5lg 1046.0lg 10114min -=++-= 3-6. 某雷达脉冲宽度1μs ，重复频率600Hz ，发射脉冲包络和接收机准匹配滤波器均为矩形特性，接收机噪声系数3，求接收机等效噪声温度T e 、临界灵敏度S imin 和最大的单值测距范围。

解：等效噪声温度 ()K T e ︒=⨯-=58029013接收机带宽MHz B 37.110137.16=⨯=-临界灵敏度dBm dBm S i 86.1073lg 1037.1lg 10114min -=++-=单值测距范围Km f c R r 250600210328=⨯⨯==第四章4-1. 已知单枪静电偏转示波管偏转灵敏度10V/cm ，量程R max 对应扫略线长度l =30cm ，标尺系数m=0.2cm/Km ，现保证全程测量，采用A/R 显示方法，将70Km~80km 一段标尺系数扩大5倍，画出加于x 偏转板、y 偏转板上的偏转信号和加于阴极上的辉亮信号，表明锯齿电压的斜率，对准时间关系4-2. 若将下图中A 、B 、C 、D 扫略电压分别加于显示器水平偏转板上，试比较扫略线的长度和量程。

A BC D4-3.单枪A/R 显示器画面如图所示，试画出 左、右x 偏转板的扫略电压及上、下y 偏转板上回波信号和偏转电压的时间关 系图。

4-4. 动圈式示波管PPI 显示器（1）若使0Km 位置处于圆环上（空心显示），画出发射脉冲、扫略线圈电流、辉亮信号波形（对准时间关系）（2）若使显示器原点代表10Km ，上述波形应如何变化？4-5. 已知静电偏转示波管偏转灵敏度10V/cm ，A 显水平扫略电压斜率为100V/ms ，现有一目标回波里扫略线起点的长度为10cm ，扫略线全长20cm ，求该目标的距离、显示器距离量程？若将量程提高一倍，扫略电压应如何变化？4-6. 已知静电偏转示波管各极的电压波形如下图，画出该显示器的显示画面。