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雷達(dá)方程，二次雷達(dá)方程是怎么樣推導(dǎo)的過程

來源：整理時(shí)間：2023-08-24 16:18:38 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，二次雷達(dá)方程是怎么樣推導(dǎo)的過程
2，雷達(dá)定理
3，雷達(dá)測距技術(shù)公式
4，電燈能在空中能照多遠(yuǎn)
5，雷達(dá)波射程掃射范圍是多大最遠(yuǎn)掃射的時(shí)候射到單位面積電磁能量
6，關(guān)于雷達(dá)方程

1，二次雷達(dá)方程是怎么樣推導(dǎo)的過程

科學(xué)家

二次雷達(dá)方程是怎么樣推導(dǎo)的過程

2，雷達(dá)定理

是韋達(dá)定理 x1+x2=-b/a x1x2=c/a

雷達(dá)定理

3，雷達(dá)測距技術(shù)公式

S=Ct/2

雷達(dá)向外發(fā)出電磁波接受返回的電磁波通過時(shí)間差測距離

雷達(dá)測距技術(shù)公式

4，電燈能在空中能照多遠(yuǎn)

我來一個專業(yè)的。你的問題實(shí)際上是雷達(dá)的問題?？梢姽夂蜔o線電在大尺度上是沒有區(qū)別的，光本身就是無線電，其波段介于紅外和紫外間，在兩側(cè)是微波和X射線。來看看是不是：發(fā)射光（雷達(dá)是微波），這就是“照”，光碰到“遠(yuǎn)”處一個要被“照亮”的物體，光線反射回來，進(jìn)入你的眼睛，激活你的視細(xì)胞，你就看到了，于是就你就感覺那個遠(yuǎn)處被照亮了。這個問題的本質(zhì)是光線經(jīng)過反射，回到你眼睛時(shí)的強(qiáng)度任然能激活你的視細(xì)胞。再假設(shè)幾個條件。遠(yuǎn)出物體的截面（向光源方向的投影面積）大小為S，你的瞳孔大小是S0，光，無線電發(fā)射的時(shí)候功率是P，激活你的視細(xì)胞的最小功率是P0，照亮的距離是L，光（無線電）是點(diǎn)光源，就像燈泡。下面我們來推導(dǎo)（雷達(dá)方程）當(dāng)總功率P傳播了L以后，從發(fā)射點(diǎn)的功率就擴(kuò)散到了以發(fā)射點(diǎn)為球心，以L為半徑的整個球面，那么在球面上每一點(diǎn)的功率就是P/(4πL^2), 遠(yuǎn)出物體總共接收到的功率是PS/(4πL^2), 這一點(diǎn)功率在經(jīng)過L的距離傳回來，再次擴(kuò)散到以遠(yuǎn)出物體為球心，以L為半徑的整個球面上，這時(shí)球面上每一點(diǎn)的功率就是PS/(4πL^2)^2, 那么你眼睛接受到的總功率就是PSS0/(4πL^2)^2。現(xiàn)在就要求PSS0/(4πL^2)^2大于等于P0，你就認(rèn)為遠(yuǎn)處的物體是照亮了。要求L最大，使其相等就可以得到L=[(P*S*S0/P0)^(0.25)]/16π^2 這可是非?？茖W(xué)的答案哦！因?yàn)橐沁h(yuǎn)處沒有一個有一定截面積的物體，就沒有所謂的照亮，所以距離是和光的強(qiáng)度，檢驗(yàn)物體的反射性質(zhì)、你眼睛的分辨感光能力有關(guān)的，是一個函數(shù)。

5，雷達(dá)波射程掃射范圍是多大最遠(yuǎn)掃射的時(shí)候射到單位面積電磁能量

設(shè)雷達(dá)發(fā)射機(jī)發(fā)射功率為P1,雷達(dá)天線增益為G1,天線有效面積為A1,則距雷達(dá)天線R遠(yuǎn)處功率密度S1=P1*G1/(4×3.14×R^2)（在空間中是一個球面?。?目標(biāo)受電磁波照射，產(chǎn)生散射回波，假設(shè)目標(biāo)散射截面積為S2,則目標(biāo)無損耗散射功率P2=S2×S1又假設(shè)P2無損耗均勻輻射，則回到雷達(dá)接收天線處功率密度為S3=P2/(4×3.14×R^2)若接收天線有效接收面積為A2,則接收處接收回波功率為P3=S3×A2.由于天線接收增益G2=4×3.14×A2/（B^2）,B為所用電磁波波長（《天線原理》的知識），則P3=S3×A2=P2×A2/(4×3.14×R^2)=S2×S1×A2/(4×3.14×R^2)=P1×G1×A2×S2/[(4×3.14×R^2)]^2= P1×G1×G2×S2×B^2/[(4×3.14)^3×R^4]=P1×A1×A2×S2/(4×3.14×B^2×R^4),由于雷達(dá)通常收發(fā)共用天線，即G1=G2=G,A1=A2,代入上式可得一般形式。雷達(dá)接收到的功率P3必須大于雷達(dá)接收機(jī)的最小可檢測信號Simin才能可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，當(dāng)P3正好等于Simin時(shí),可得雷達(dá)最大發(fā)現(xiàn)距離Rmax=[P1×S2×A^2/(4×3.14×Simin×B^2)]^(1/4)=這就是基本雷達(dá)方程。最小可檢測信號功率是雷達(dá)接收機(jī)的一個重要性能參數(shù)，這個數(shù)字越小，說明雷達(dá)識別目標(biāo)能力越強(qiáng)。由式可以看出，波長、天線增益不變，發(fā)射功率越大，最小可檢測功率越小，發(fā)現(xiàn)距離越遠(yuǎn)；還有目標(biāo)的散射截面積越大，雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)距離越遠(yuǎn)，隱身飛機(jī)的原理就是設(shè)法降低飛機(jī)對著雷達(dá)方向的散射截面積，從而減小反射回到雷達(dá)的電磁波功率，降低雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)距離，進(jìn)行突然襲擊，給敵以措手不及（不是真的隱身了，而是雷達(dá)在一定距離上應(yīng)該發(fā)現(xiàn)而發(fā)現(xiàn)不了，等到發(fā)現(xiàn)了可能已晚了）。你說的掃射范圍與天線的掃描波束寬度及波位有關(guān)，雷達(dá)為了快速發(fā)現(xiàn)和保持對目標(biāo)的跟蹤，需要在一定空間范圍內(nèi)掃描，一般為幾度到上百度不等。至于第二個問題，相信你看了之后自己會推導(dǎo)，你只要記住輻射到空間中是一個球面。手機(jī)寫的，推導(dǎo)過程和公式可能不夠清晰，見諒。

額

6，關(guān)于雷達(dá)方程

帶寬校正系數(shù)是Co而不是Do.我們知道雷達(dá)接收到回波信號后，必須進(jìn)行信號處理，使中頻接收機(jī)的輸出端(檢波器的輸入端)輸出的信號和噪聲功率比(簡稱信噪比)達(dá)到規(guī)定值才能被檢波器識別，微弱的目標(biāo)信號才能從大量的噪聲中被分離出來。當(dāng)接收機(jī)為匹配濾波器時(shí)輸出的信噪比最大，但實(shí)際上是達(dá)不到完全匹配的，因?yàn)闉V波器自身也會產(chǎn)生噪聲，也會使信噪比產(chǎn)生損耗。帶寬校正系數(shù)就是衡量匹配程度的一個數(shù)值，它恒大于等于1，當(dāng)完全匹配時(shí)為1，此時(shí)信噪比無損耗，所以雷達(dá)處理微弱信號的能力變強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)距離變大了?？梢姸认禂?shù)又稱檢測因子，雷達(dá)接收機(jī)是接收微弱的回波信號的，如果回波信號含有的噪聲過大，使信噪比低于雷達(dá)檢波器所能識別的信噪比的最低值，則目標(biāo)信息就被噪聲淹沒而分離不出來，這個最低值我們可以把它叫做識別系數(shù)。顯然，這個值越小雷達(dá)識別微弱信號的能力越強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)距離也就越大。系統(tǒng)損耗。信號在雷達(dá)處理過程中總會有各種損耗的，這些損耗將使信噪比減小，降低了雷達(dá)的實(shí)際作用距離，因此我們在雷達(dá)方程中要加上損耗的修正量L,顯然它越小越好。發(fā)射功率增益和接收功率增益實(shí)際上是發(fā)射天線和接收天線的增益。一般雷達(dá)發(fā)射和接收共用一個天線，所以增益實(shí)際上是同一個值

雷達(dá)方程是表征雷達(dá)能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的最遠(yuǎn)距離的公式。已知雷達(dá)發(fā)射功率為pt,發(fā)射天線增益為gt,那么距離r遠(yuǎn)的功率密度為s1=pt×gt/(4π×r^2)（在空間中是一個球面?。?目標(biāo)受電磁波照射，產(chǎn)生散射回波，假設(shè)目標(biāo)散射截面積為σ,則目標(biāo)無損耗散射功率p2=σ×s1，又假設(shè)p2無損耗均勻輻射，則回到雷達(dá)接收天線處功率密度為s2=p2/(4π×r^2)，若接收天線有效接收面積為ar,則接收處接收回波功率為p3=s2×ar.由于天線接收增益gr=4×3.14×ar/(λ^2）λ為所用電磁波波長（《天線原理》的知識），則pr=s2×ar=p2×ar/(4×3.14×r^2)=σ×s1×ar/(4×3.14×r^2)=pt×gt×σ×ar/(4×3.14×r^2)^2=pt×gt×gr×σ×λ^2/[(4×3.14)^3×r^4],這就是雷達(dá)接收的信號強(qiáng)度，顯然此信號必須大于或等于雷達(dá)接收機(jī)的最小可檢測信號才能被雷達(dá)檢測，否則信號因?yàn)楣β侍⒈辉肼曆蜎]而無法檢測出來，由于雷達(dá)通常是收發(fā)共用一個天線，即gt=gr=g,所以當(dāng)p3正好等于雷達(dá)的最小可檢測信號simin時(shí),可得雷達(dá)最大發(fā)現(xiàn)距離rmax={[pt×σ×g^2×λ^2/[（4×3.14）^3×simin)]}^(1/4)，這就是基本雷達(dá)方程。最小可檢測信號功率是雷達(dá)接收機(jī)的一個重要性能參數(shù)，這個數(shù)字越小，說明雷達(dá)識別目標(biāo)能力越強(qiáng)。由式可以看出，波長、天線增益不變，發(fā)射功率越大，最小可檢測功率越小，發(fā)現(xiàn)距離越遠(yuǎn)；還有目標(biāo)的散射截面積越大，雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)距離越遠(yuǎn)。σ就是表征目標(biāo)雷達(dá)散射截面積（rcs,即雷達(dá)截面積）的物理量，雷達(dá)截面積越大，雷達(dá)發(fā)現(xiàn)距離越遠(yuǎn)，隱身飛機(jī)就是設(shè)法減小雷達(dá)截面積使雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)距離減小而實(shí)現(xiàn)“隱身”的。目標(biāo)的雷達(dá)截面積與目標(biāo)的尺寸、形狀和材料有關(guān)，比如隱身飛機(jī)就是通過改變外形（如f-117,b-2等)、涂敷吸波材料（如f-22等）等方法來設(shè)法雷達(dá)截面積。對于雷達(dá)來說，它是個比較復(fù)雜的起伏的統(tǒng)計(jì)量，并與雷達(dá)的工作波長、入射角等有關(guān)，對于形狀比較簡單的目標(biāo)，它們的雷達(dá)截面積可以計(jì)算出來。

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