第5章雷达作用距离 第5章雷达作用距离 5,1雷达方程 5.2显小可检测信号 53脉冲积累对检测性能的改善 5.4且标截面积及其起伏特性 55系统损耗 5.6传播过程中各种因素的影响 5.7雷达方程的几种形式 BACK
第 5 章 雷达作用距离 第 5 章 雷达作用距离 5.1 雷达方程 5.2 显小可检测信号 5.3 脉冲积累对检测性能的改善 5.4 目标截面积及其起伏特性 5.5 系统损耗 5.6 传播过程中各种因素的影响 5.7 雷达方程的几种形式
第5章雷达作用距离 51雷达方程 511基本雷达方程 设雷达发射功率为P,雷达天线的增益为G,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 PG (5.1.1) 4R 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a(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
第 5 章 雷达作用距离 5.1.1 基本雷达方程 5.1 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 1 2 4 R PG S t t = (5.1.1) 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
第5章雷达作用距离 Plo P=OS,= 4TR2 (5.1.2) 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 Pgo 24mR2(4zR2) (51.3) 如果雷达接收天线的有效接收面积为A。则在雷达接收处接收回 波功率为P而 PGot P=As (4mR2)2 (5.14)
第 5 章 雷达作用距离 2 1 2 4 R PG P S t t = = (5.1.2) 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 2 2 2 2 2 4 (4 R ) PG R P S t t = = (5.1.3) 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 2 2 2 (4 R ) PG A P A S t t r r = = (5.1.4)
第5章雷达作用距离 由天线理论知道,天线增益和有效面积之间有以下关系 4TA G 式中λ为所用波长,则接收回波功率可写成如下形式 PAGo (5.1.5) ′(4)3R 2=24 (5.1.6) 单基地脉冲雷达通常收发共用天线,即G=G=G,A=A,将此 关系式代入上二式即可得常用结果
第 5 章 雷达作用距离 由天线理论知道, 天线增益和有效面积之间有以下关系: 2 4 A G = 式中λ为所用波长, 则接收回波功率可写成如下形式: 3 4 2 (4 ) R PG G P t t r r = 2 4 4 R PA A P t t r r = (5.1.5) (5.1.6) 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
第5章雷达作用距离 由式(5.14)-(516)可看出,接收的回波功率P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P必须超 过最小可检测信号功率S;m雷达才能可靠地发现目标,当P正 好等于Sm时,就可得到雷达检测该目标的最大作用距离Rnax 因为超过这个距离,接收的信号功率P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 O PGo (5.1.7) i min 4丌eR1(4丌)3R
第 5 章 雷达作用距离 由式(5.1.4)~(5.1.6)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 4 max 3 2 2 4 max 2 2 min 4 (4 ) R PG R P A P S t r t r i = = = (5.1.7)