有哪些環(huán)節(jié)會帶來雷達系統(tǒng)的損耗？

雷達方程大家比較熟悉了：

但是，實際雷達常有各種損耗，從而降低了雷達的實際作用距離，需要在雷達方程中引入損耗的修正量Ls，把它加到雷達方程的分母中，用正分貝表示。雷達系統(tǒng)中有很多影響雷達作用距離的實際因素，需要在雷達設計和使用的全過程中考慮并盡量將損失降到最小。

雷達系統(tǒng)損耗包括饋線傳輸損耗、接收機失配損耗、量化損耗、脈沖壓縮加權損耗、CFAR檢測損耗、目標起伏損耗、天線波束形狀損耗、設備不理想的損耗等。

饋線傳輸損耗。發(fā)射機和接收機饋線傳輸損耗包括收發(fā)開關T/R、旋轉開關、隔離器、定向耦合器、功分器、波導、接頭等產(chǎn)生的損耗，對于一個給定的雷達系統(tǒng)來說是恒定的，一般約為3-4dB。該損耗與材料、工藝以及工作波長等因素有關，通常情況下，工作波長越短，也就是頻率越高，損耗越大。

天線波束形狀損耗。雷達方程中的天線增益認為是最大輻射方向對準目標時的最大增益，但實際中天線波束掃過目標時收到的目標回波能量會比最大增益的等幅脈沖串時要小。當積累脈沖數(shù)較多時，天線波束形狀對脈沖串幅度的調(diào)制影響會越大，從而損失也會越大。

接收機失配損耗。由于系統(tǒng)設計的問題，接收機濾波器可能不是完全的匹配濾波，會產(chǎn)生失配損耗，一般情況下，失配損耗小于1dB。這個損耗的大小與信號形式、接收機濾波特性相關，并且當接收機采用的不是最佳帶寬時信噪比損失也會變大。

量化損耗。量化損耗是A/D變換處理過程中所引入的噪聲產(chǎn)生的，以及由信號處理電路中有限字長的截斷效應產(chǎn)生的。

脈沖壓縮加權損耗。脈沖壓縮加權損耗是為了降低距離副瓣而引入的加權函數(shù)引起的。

CFAR損耗。CFAR檢測損耗是由檢測門限非理想估計值與理想的門限相比所造成的。估計的波動迫使門限均值高于理想門限值，因而產(chǎn)生了損耗。CFAR損失與CFAR類型不同而略有不同，這種損失有可能大于2dB。

目標起伏損耗。在雷達方程中，雷達截面積是按照不起伏來計算的，當考慮目標起伏時，回波功率會下降。目標起伏損耗是檢測概率、虛警概率、脈沖積累數(shù)和目標起伏模型的函數(shù)。

實際空間的損耗。雷達很少工作在近似自由空間中，而是經(jīng)常受到地面/海面及其傳播介質的影響，需要將自由空間中的雷達方程按照實際空間情況進行修正。例如不同天氣情況、大氣成分的不同、折射率的不同、發(fā)射波和直達波的干涉效應等都會對雷達性能產(chǎn)生影響。

審核編輯：湯梓紅