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常见的雷达系统分类

2020-12-25

下列是一些常见的雷达系统,具有各种信号类型:

按信号类型分类:

连续波(多普勒)雷达:连续波雷达系统以恒定的频率发送连续波信号。接收到的信号具有多普勒频移,可以用来确定目标速度。雷达系统通常用于交通监控。

FMCW雷达:FMCW雷达系统将调频连续波信号产生一个定时参考。有了这个信息,除了可以测量速度外,还可以量程。与脉冲雷达相比,连续波雷达的一个显著优点是可以提供连续的结果。这种雷达系统常用于在着陆时测量高度。

脉冲雷达:一种基本的(非相干)脉冲雷达系统,它通过测量发射和接收脉冲之间的时间差来确定目标的距离和方向。由于相位在脉冲之间是随机的,所以系统是非相干的。远程空中监视是这些雷达系统常见的应用场景。

多普勒脉冲雷达:通过接收脉冲与目标速度之间的相位变化来获取目标距离和方向以外的信息的一种相干雷达系统。通常采用高脉冲重复率(PRRs),可以实现径向速度测量,但测距精度较低。多普勒脉冲雷达系统在抑制静态杂波的同时检测运动目标,对气象监测应用具有重要意义。

运动目标指示(MTI)雷达:MTI雷达也使用多普勒频率来区分运动目标与静止目标和杂波。它的波形是一系列低PRR脉冲,因此避免了距离模糊,但牺牲了速度精度。这些雷达系统通常用于陆基飞机搜索和监视应用。

脉冲压缩雷达:短脉冲宽度信号提供较好的距离分辨率,但作用范围有限。长脉冲宽度信号包含更多的能量,提供更长的探测距离,但以距离分辨率为代价。脉冲压缩结合了长脉冲宽度的功率依赖性优势和短脉冲宽度的分辨率优势。通过调制所发送信号的频率(如线性频率调制)或相位(如使用巴克码),长脉冲可以在接收机中压缩与所调制信号带宽的倒数相等的量;许多天气监测系统都倾向于使用脉冲压缩雷达

雷达

按天线配置分类;

单站雷达:在单站雷达中,通过时域多路复用,发射和接收共用同一天线。

双基地雷达:发射天线和接收天线分开(通常在较大的距离或偏移角度)的雷达系统称为双基地雷达系统。双基地雷达系统通常用于探测隐身目标,而隐身技术的设计是为了避免雷达信号向发射机方向反射。

电子扫描阵列(ESA):雷达系统可以使用天线阵列,可以包含1000或10000个天线阵列。通过控制各天线阵的相位和幅值,可以形成阵列的整体波束图。这些相控阵是机械扫描天线的替代品,机械扫描天线通常较重,更容易失效。

另外,电机的单点故障会导致机械系统的故障,而相控阵天线的一个或多个元件的故障不会导致整个雷达系统的故障。有两种基本类型的电子扫描阵列(ESA)雷达系统:被动ESA (PESA)和主动ESA (AESA)。

被动电子扫描阵列。通常,PESA雷达系统从信号源获取信号,将其分成数百条路径,并延迟和/或衰减其中一些路径,直到每条路径到达单个天线阵列。

有源电子扫描阵列。AESA雷达系统阵列的每个天线元件都是一个单独的发射/接收模块(TRM)。这提供了很大的灵活性,使AESA雷达系统能够在多个频率下同时工作,为不同的雷达功能产生多个波束模式。

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