发射器
雷达系统的发射机必须高效,可靠,没有在大小和重量太大,易于维护,以及宽的带宽和高功率雷达应用的特点。一般来说,发射机必须生成低噪声、稳定传输,这样无关的(多余的)从发射机都不会干扰信号检测小多普勒频率由弱移动目标的转变。
这是观察到的部分雷达的历史的发明磁控管发射机在1930年代末导致雷达系统可以运行在更高的频率称为微波。磁控管发射机具有一定的局限性,但它继续被使用,例如,在low-average-power船等应用程序导航雷达和机载weather-avoidance雷达。磁控管功率振荡器在它self-oscillates(即。加载电压时,产生微波能量)。其他雷达发射机通常在他们低功率信号功率放大器的输入和放大他们的高功率输出。这提供了稳定的大功率信号,当信号辐射可以生成精度在低功率。
的速调管放大器有能力最高的功率用于雷达(几百千瓦的平均功率)。具有良好的效率和良好的稳定性。速调管的缺点是,它通常是大,它需要高电压(例如,90千伏一兆瓦的峰值功率)。在低功率速调管的瞬时带宽很小,但大带宽的速调管能够在高峰的几兆瓦。
的行波光管(行)与速调管。它有很宽的带宽低峰值功率,但是,随着峰值功率水平的增加所需脉冲雷达,它带宽减少。随着峰值功率增加,行波管、速调管方法的带宽。
固态发射器,如晶体管是有吸引力的,因为他们可能寿命长,易于维护,相对较宽的带宽。一个人固态设备生成时,才可以使用相对较低的权力和雷达应用程序可以实现低功率(如短程应用程序或雷达高度计)。然而,可以实现高功率,通过结合许多个人固态设备的输出。
在固态发射机是易于维护和宽带业务的能力,它有一定的缺点。这是更好的适合长脉冲(毫秒)比短脉冲(微秒)。长脉冲可以复杂化因为信号处理(如雷达操作脉冲压缩)需要实现所需的距离分辨率。此外,长期脉冲雷达通常需要几个不同的脉冲宽度:长脉冲长时间范围和一个或多个短,高能脉冲用更少的能源来观察目标范围蒙面当长脉冲传输。(例如,一毫秒脉冲面具回声从0到80海里,或150公里)。
每一种发射机有其优点也有缺点。在任何特定的应用程序中,雷达工程师必须不断寻找妥协,结果所需的没有太多的负面影响,不能充分满足。
接收器
像大多数其他接收器,雷达接收机是一个典型的超外差式收音机。它必须过滤所需的从杂波回波信号,接收机噪音干扰检测。它还必须放大微弱的收到信号的接收机输出足够大的动作显示或计算机。的技术雷达接收机的良好,很少设置一个限制雷达性能。
接收方必须有一个大的动态范围在有必要的情况下检测微弱信号的存在非常大的杂波回波的识别所需的移动目标的多普勒频移。动态范围可以松散描述为最强最弱信号的比值,可以由接收器没有显著变形处理。雷达接收机检测信号,可能需要改变执政到一百万年——有时更多。
在大多数情况下雷达接收机的灵敏度是由内部产生的噪声的输入。因为它不产生噪音,晶体管通常是用作接收器的第一阶段。
信号和数据处理器
的信号处理器接收机的部分,提取所需的目标信号从多余的杂物。这不是不寻常的对于这些不受欢迎的回声反射比所需的更大的目标,在某些情况下超过一百万倍。大混乱回声从静止的对象可以被注意分开小的移动目标回波的多普勒频移产生的移动目标。大多数执行信号处理和计算机技术数字化。数字处理之前与信号处理中的重要功能无法使用模拟方法。
脉冲压缩有时包含在信号处理。也受益于数字技术,但模拟处理器(例如,声表面波延迟线路),而不是使用数字方法当脉冲压缩必须达到决议脚或更少。
显示
尽管有其局限性,阴极射线管(CRT)已经显示信息的首选技术从早期的雷达。然而,有相当大的改善平板显示器因为电脑和电视的要求。平板显示器比crt占据体积减少,需要更少的力量,但他们也有他们限制。雷达利用平板显示器,显示变得越来越重要。
在早期的雷达,操作员决定目标是否出现在原始数据所显示的基础。现代雷达,然而,目前信息处理操作符。自动检测是由接收者没有运营商的参与,然后在显示给操作员为进一步的行动。
一个常用的雷达显示计划位置指示器(PPI),它提供了一个maplike表示极坐标的范围和角度。显示是“黑暗”,除了当回波信号。
所有实际雷达显示二维,然而,许多雷达提供更多的信息可以显示在两个坐标平面的屏幕。彩色编码的信号表示PPI有时被用来提供额外的回波信号的信息。颜色被使用,例如,显示回波的强度。多普勒天气雷达充分利用彩色编码显示在二维显示降雨强度的水平与每个回波相关联。他们还利用颜色来表示风的径向速度,风切变和其他信息有关严重的风暴。