文档介绍：导弹制导控制系统原理
雷达作用距离
第四章雷达作用距离
§ 雷达方程
§ 显小可检测信号
§ 脉冲积累对检测性能的改善
§ 目标截面积及其起伏特性
§ 系统损耗
§ 传播过程中各种因素的影响
§ 雷达方程的几种形式
基本雷达方程
§ 雷达方程
设雷达发射功率为Pt, 雷达天线的增益为Gt, 则在自由空间工作时, 距雷达天线R远的目标处的功率密度S1为
()
目标受到发射电磁波的照射, 因其散射特性而将产生散射回波。散射功率的大小显然和目标所在点的发射功率密度S1以及目标的特性有关。用目标的散射截面积σ(其量纲是面积)来表征其散射特性。若假定目标可将接收到的功率无损耗地辐射出来, 则可得到由目标散射的功率(二次辐射功率)为
()
又假设P2均匀地辐射, 则在接收天线处收到的回波功率密度为
()
如果雷达接收天线的有效接收面积为Ar, 则在雷达接收处接收回波功率为Pr, 而
()
由天线理论知道, 天线增益和有效面积之间有以下关系:
式中λ为所用波长, 则接收回波功率可写成如下形式:
()
()
单基地脉冲雷达通常收发共用天线, 即Gt=Gr=G, At=Ar, 将此关系式代入上二式即可得常用结果。
由式()~()可看出, 接收的回波功率Pr反比于目标与雷达站间的距离R的四次方, 这是因为一次雷达中, 反射功率经过往返双倍的距离路程, 能量衰减很大。接收到的功率Pr必须超过最小可检测信号功率Si min, 雷达才能可靠地发现目标, 当Pr正好等于Si min时, 就可得到雷达检测该目标的最大作用距离Rmax。因为超过这个距离, 接收的信号功率Pr进一步减小, 就不能可靠地检测到该目标。它们的关系式可以表达为
()
或
()
()
式()、()是雷达距离方程的两种基本形式, 它表明了作用距离Rmax和雷达参数以及目标特性间的关系。
目标的雷达截面积(RCS)
雷达是通过目标的二次散射功率来发现目标的。为了描述目标的后向散射特性, 在雷达方程的推导过程中, 定义了“点”目标的雷达截面积σ, 如式()所示,
P2=S1σ
P2为目标散射的总功率, S1为照射的功率密度。雷达截面积σ又可写为
“心神”验证机正在电磁暗房内做雷达截面积(RCS)测试