聊聊雷達的參數(shù)測量那些事兒

來源：RF技術(shù)社區(qū)

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雷達系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，不同類型的雷達應(yīng)用場景也不同，它需要綜合考慮性能、尺寸、成本等一系列因素。比如警用雷達常使用連續(xù)波雷達來簡單測量運動車輛的速度而不需關(guān)注距離信息。因此，低成本和小尺寸就比先進性能和特性更重要。

另一種極端情況下，復雜的相控陣雷達，可能有上千個收發(fā)組件同時工作，另外他們可能依靠復雜的技術(shù)來提升性能，比如說，旁瓣調(diào)零，參差 PRI，捷變頻、實時波形優(yōu)化等。

今天一起來看看雷達參數(shù)的測量。功率 / 頻譜的測量

通常，雷達發(fā)射機是系統(tǒng)中成本最高的部件，它具有最高的功耗，最嚴格的冷卻要求以及對系統(tǒng)性能的影響最大。在談?wù)摴β蕰r使用了許多不同的術(shù)語，如下圖所示。

平均功率是在雷達的完整時間波形上積分的功率。 如果脈沖寬度和PRF不恒定，積分時間必須足夠長，以涵蓋脈沖參數(shù)所有可能的變化。大多數(shù)典型的射頻和微波功率計是平均功率計，與信號的能量相關(guān)。

峰值功率是最大瞬時功率。脈沖功率是一個完整脈沖的積分或平均功率。其他參數(shù)，包括占空比，脈沖寬度，PRF，以及上升和下降時間，對于表征雷達信號的功率非常有用。

從雷達方程的角度來看，功率項對應(yīng)于發(fā)射脈沖的功率。如果排除積分項，則該等式適用于單個脈沖。因此，在單個脈沖的基礎(chǔ)上測量峰值和脈沖功率是有用的。對于現(xiàn)代雷達系統(tǒng)，這種技術(shù)變得越來越重要，因為雷達會動態(tài)調(diào)整脈沖寬度和 PRF 以改善系統(tǒng)性能。

使用現(xiàn)代測試設(shè)備使測量變得更容易。

如果已知脈沖的某些特性，例如雷達信號的占空比，則可以基于平均功率導出或估計出脈沖功率。其結(jié)果幾乎等于脈沖頂部幅度，并且在方波脈沖的情況下，它將等于真實的峰值功率或脈沖功率。

除了測量功率外，頻譜形狀對于驗證雷達系統(tǒng)是否有效運行也至關(guān)重要。

例如，不對稱或不正確的頻譜形狀表示雷達的運行效果不是最佳。在這種情況下，雷達可能在不需要的頻率上發(fā)射功率而產(chǎn)生功率浪費，還會導致帶外干擾。對于某些雷達系統(tǒng)，脈沖整形用于降低頻譜旁瓣的水平，以提高雷達組件的效率和壽命，并減少帶寬。

測量雷達功率、脈沖特性和頻譜有多種選擇，包括使用功率計，信號 / 頻譜分析儀或矢量信號分析儀。由于每種儀器都有優(yōu)點和局限性，因此最佳的選擇取決于測量目標以及雷達和測試儀器的限制。

審核編輯黃昊宇