军用雷达的运作原理是什么？

典型的雷达是脉冲雷达，主要由天线、收发转换开关、发射机、接收机、定时器、显示器、电源等部分组成。

发射机产生强功率高频振荡脉冲。具有方向性的天线，将这种高频振荡转变成束状的电磁波（简称波束），以光速在空间传播。电磁波在传播过程中遇到目标时，目标受到激励而产生二次辐射，二次辐射中的一小部分电磁波返回雷达，为天线所收集，称为回波信号。

接收机将回波信号放大和变换后，送到显示器上显示，从而探测到目标的存在。为了使雷达能够在各个方向的广阔空域内搜索、发现和跟踪目标，通常采用机械转动天线或电子控制波束扫描的方法，使天线的定向波束以一定的方式在空间扫描。

定时器用于控制雷达各个部分保持同步工作。收发转换开关可使同一副天线兼作发射和接收之用。电源供给雷达各部分需要的电能。目标的距离是根据电磁波从雷达传播到目标所需要的时间（即回波信号到达时间的一半）和光速（每秒30万公里）相乘而得的。目标的方位角和仰角是利用天线波束的指向特性测定的。

根据目标距离和仰角，可测定目标的高度。当目标与雷达之间存在相对运动时，雷达接收到目标回波的频率就会产生变化。这种频移称为多普勒频移，它的数值与目标运动速度的径向分量成正比。据此，即可测定目标的径向速度。

雷达的原理 雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。 雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=CT/2其中S：目标距离　 T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间　 C：光速雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用，雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向，一旦发现目标，雷达读出些时天线小事的指向角，就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，—雷达测速利用了物理学中的多普勒原理．当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。雷达的战术指标主要包括作用距离、威力范围、测距分辨力与精度、测角分辨力与精度、测速分辨力与精度、系统机动性等。其中，作用距离是指雷达刚好能够可靠发现目标的距离。它取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积，并与目标本身反射雷达电磁波的能力（雷达散射截面积的大小）等因素有关。威力范围指由最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角及方位角范围确定的区域。雷达的技术指标与参数很多，而且与雷达的体制有关，这里仅仅讨论那些与电子对抗关系密切的主要参数。根据波形来区分，雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达。常规脉冲雷达周期性地发射高频脉冲。相关的参数为脉冲重复周期（脉冲重复频率）、脉冲宽度以及载波频率。载波频率是在一个脉冲内信号的高频振荡频率，也称为雷达的工作频率。雷达天线对电磁能量在方向上的聚集能力用波束宽度来描述，波束越窄，天线的方向性越好。但是在设计和制造过程中，雷达天线不可能把所有能量全部集中在理想的波束之内，在其它方向上在在着泄漏能量的问题。能量集中在主波束中，我们常常形象地把主波束称为主瓣，其它方向上由泄漏形成旁瓣。为了覆盖宽广的空间，需要通过天线的机械转动或电子控制，使雷达波束在探测区域内扫描。概括起来，雷达的技术参数主要包括工作频率（波长）、脉冲重复频率、脉冲宽度、发射功率、天线波束宽度、天线波束扫描方式、接收机灵敏度等。技术参数是根据雷达的战术性能与指标要求来选择和设计的，因此它们的数值在某种程度上反映了雷达具有的功能。例如，为提高远距离发现目标能力，预警雷达采用比较低的工作频率和脉冲重复频率，而机载雷达则为减小体积、重量等目的，使用比较高的工作频率和脉冲重复频率。这说明，如果知道了雷达的技术参数，就可在一定程度上识别出雷达的种类。

相控阵雷达天线的理论出现于20世纪30年代,其后由于受微波器件的制约发展较为缓慢，直到二次世界大战初期美国海军研制成功了首部相控阵雷达线，但由于移相器件控制速度慢，与机械扫描雷达天线相比没有优势。

直到20世纪50年代后期，由于对d道导d等髙速进攻性武器的防御和空间各种军事卫星的探测、监视和跟踪的要求，以及计算机技术、铁氧体技术以及半导体微波技术的发展推动了相控阵雷达天线的发展。

比如林肯实验室就曾经对相控阵雷达进行全面深入研究；中期研制成功舰载相控阵雷达，安装在企业号航空母舰上；末期研制成功FPS-46相控阵雷达，60年代研制成功FPS-85相控阵雷达，开启了相控阵雷达新时代。

今年美国在相控阵雷达天线的研究方面最为成熟，在地面雷达、机载雷达、舰载雷达等方面均研制成功了相应的相控阵雷达天线。

中国近年来相控阵雷达技术发展迅猛，在最先进的数字相控阵雷达上我们和美国也有一拼：目前，只有世界上只有中国、美国能制造数字相控阵雷达，其他国家差的很远。

而且仅有极个别飞机有这种雷达，例如：F22和F35的雷达就是数字相控阵雷达，不过这是小型的。

中国最新预警上有中大型数字相控阵雷达，这是官方公开报道过的。

相控阵雷达天线的发展趋势

当今世界，科技迅猛发展，现代化战争方式对雷达提出了新的更具挑战性的要求，MEMS技术、GaN等宽禁带半导体技术将会将会对相控阵雷达的发展产生深远的影响。

为了满足当前相控阵雷达的要求，目前相控阵雷达天线的发展呈现出有源化、数字化、宽带、毫米波、多功能、低成本的几大趋势。

相控阵雷达的技术追赶，依然是目前中美军工角力场上的重头戏。

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