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13.4.1雷达方程 图13-15所示的雷达的基本结构由发射机、接收机、天线和目标组成。发射功率为Gt,回波为Gr,天线增益为G＝Gt＝Gr,天线有效面积为Ae＝Aet＝Aer,目标散射截面为σ,则回波功率为 这就是雷达方程。它给出了目标距离与雷达发射功率,天线性能和目标特性之间的关系。(13-18)第62页，共103页，星期日，2025年，2月5日图13-15雷达基本原理第63页，共103页，星期日，2025年，2月5日 如果给定最小可检测功率Si,min,就可得到雷达的最大作用距离为 接收灵敏度Si,min与接收机噪声系数有关,即(13-19)(13-20)第64页，共103页，星期日，2025年，2月5日 故作用距离为 考虑极化失配、天线偏焦、空气损耗等系统损耗Lsys,则作用距离还要缩短,即(13-21)(13-21)第65页，共103页，星期日，2025年，2月5日 计算实例: 已知35GHz脉冲雷达指标如下,计算最大作用距离。(目标直径为1cm。) Pt=2000kW,T=290K,G=66dB,（S0/N0）min=10dBB=250MHz,Lsys=10dB,F=5dB,n=10 已知条件换算成雷达方程内所用形式为 Pt=2×106W,T=290K,G=66dB＝3.98×106（S0/N0）min=10dB=10,B=2.5×108HzLsys=10dB=10,F=5dB=3.16,n=10 σ＝4.45×10-5m2,k=1.38×10-23J/K第66页，共103页，星期日，2025年，2月5日 代入式(13-22),可算得Rmax=35.8km。 从式(13-22)中可以看出,回波功率随距离按4次方变化,目标越近,回波功率急剧增大。回波还与天线、系统损耗和目标散射截面有关。 13.4.2雷达散射截面σ（RCS） 不同目标形状对不同频率的信号的回波特性不同。考虑图13-16所示两种形状的目标,从电磁波的几何特性就可估计到回波功率不同。第67页，共103页，星期日，2025年，2月5日图13-16雷达散射截面第68页，共103页，星期日，2025年，2月5日 目标的雷达散射截面与工作频率和目标结构有关。通过Maxwell方程在给定边界结构下的严格求解可以得到目标的RCS。对于简单结构可以较为严格地求解,大部分情况下要进行数值计算,结合测量的方法才能得到近似的RCS。表13-8给出了人体在不同频率下的RCS。第69页，共103页，星期日，2025年，2月5日表13-8人体在不同频率下的RCS第70页，共103页，星期日，2025年，2月5日 在厘米波段,常见物体的RCS的近似值如表13-9所示。第71页，共103页，星期日，2025年，2月5日表13-9厘米波段常见物体的RCS近似值第72页，共103页，星期日，2025年，2月5日 雷达散射截面RCS还可以用dBSm表示,即散射截面相对于1m2的dB值,如10m2就是10dBSm。第73页，共103页，星期日，2025年，2月5日 故可得： Fin1=1+0.778+2.204+0.066+1.025+0.464+2.396+0.485=8.418 步骤二：求Fin2(见表13-3和表13-4)。第30页，共103页，星期日，2025年，2月5日表13-3Fin2的计算1第31页，共103页，星期日，2025年，2月5日表13-4Fin2的计算2第32页，共103页，星期日，2025年，2月5日 故可得 步骤三：求Fin3(见表13-5)。第33页，共103页，星期日，2025年，2月5日表13-5Fin3的计算第34页，共103页，星期日，2025年，2月5日 混频器前的总增益为 可得 Fin3=1.984+1.984+0.628+0.628+0.198+0.198=5.62? 步骤四：求FT:FＴ=Fin1+Fin2+Fin3=8.418+0.63+5.62=14.668第35页，共103页，星期日，2025年，2月5日 步骤五：求接收灵敏度: 13.2.5接收机的选择性 接收选择性亦称为邻信道选择度ACS,是用来量化接收机对相邻近信道的接收