關於雷達運作的問題
Roger
1.中,高脈波回復頻率(PRF)操作時要如何克服距離混淆問題?
2.旁波瓣(sidelobe)的產生除了造成能量浪費效率不佳外,為何易遭電子
反制,甚至反輻射攻擊?這是如何產生的?
3.雷達發射機功率的問題?這樣問有點含糊,我的問題主要是功率大小在運
作上的問題?
a.為何有些雷達發射機要使用高功率?它的好處為何?
(為了降低衰減,加強回波以增加偵測距離嗎?或是技術不足導至接收機
敏感度不夠,故以高功率加強回波以彌補之?)
缺點為何?(易被對方雷達預警接收器發現嗎?)
b.為何有些雷達使用較低功率,卻可達到比較高功率雷達更遠的偵測距離?
(是操作波段不同嗎?)
c.現代歐美機載軍用雷達發射機功率為何有越來越小的驅勢?
為了匿蹤嗎?
謝謝!
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SANJYSAN
我僅就我知道的部分稍微講一下。
※ 引述《Roger011 (Roger)》之銘言：
: 在下有幾個關於雷達運作的問題,望各位先進不吝解答.
: 1.中,高脈波回復頻率(PRF)操作時要如何克服距離混淆問題?
這個不清楚。
: 2.旁波瓣(sidelobe)的產生除了造成能量浪費效率不佳外,為何易遭電子
: 反制,甚至反輻射攻擊?這是如何產生的?
旁波瓣就是雷達在其照射圓錐之外的散射。這會產生雜亂回波造成處理的困
難，同時也易於被ESM偵知，而反輻射飛彈也有可能從旁波半出去的角度進來。
: 3.雷達發射機功率的問題?這樣問有點含糊,我的問題主要是功率大小在運
: 作上的問題?
: a.為何有些雷達發射機要使用高功率?它的好處為何?
: (為了降低衰減,加強回波以增加偵測距離嗎?或是技術不足導至接收機
: 敏感度不夠,故以高功率加強回波以彌補之?)
主要是增加"有效"偵測距離。早期的電子系統與資料處理能力不佳，故
雷達發射功率很高，如那個AWG-9，要發射夠高的功率才能在遠距離找到
轟炸機編隊。
: 缺點為何?(易被對方雷達預警接收器發現嗎?)
沒錯。還有就是浪費電。
: b.為何有些雷達使用較低功率,卻可達到比較高功率雷達更遠的偵測距離?
: (是操作波段不同嗎?)
電腦的關係。新一代的雷達電腦運算系統威力強大，可以有效濾除雜波分辨出
目標，所以可以在輸出功率降低的時候維持甚至增加有效偵查距離。早期雷達
在遠距離不是得不到回波，而是無法將目標由背景雜波中辨別出來，故能雖獲
得回波但不見得能測出目標。這也就是俄系戰機號稱雷達功率很高，但實際上
的偵測距離卻不見得比西方戰機好的緣故。Intel與軟體革命在美國而不是在�e蘇聯。
: c.現代歐美機載軍用雷達發射機功率為何有越來越小的驅勢?
: 為了匿蹤嗎?
對。降低敵人ESM警覺的可能性。達到這個目標靠的就是CPU以及演算法的威力。
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[1;37;40m─── [1;36;40m相遇 相助 相知 相守 相別離 [1;37;40m───
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Mike Tam
1﹐我見過一個解決「距離混淆」的方法﹕可變PRF。
因為如果要在雷達上看到一點﹐至少要對同一個目標掃描三四次。(所以你會見到那些專看遠距離的雷達的天線會轉得很慢。)
雷達每次發射的間隔不同﹐對那些正確的目標沒有影響(因為它們他是在雷發射之後一段特定的時間回到雷達那裡)。但是那些FULSE
REFLECTION就不會在同一個地方出現﹐成不到點了。
2﹐SIDELOBE強的地方﹐除了表示在那方向的發射能力強之外﹐也表示那個方向的接收能力強。亦即是說﹐你在MAINLOBE(雷達指向)以外向雷達發射一個
訊號(假目標)﹐雷達也會收得到。
3A1﹐你說的全都是原因。
雷達需要一個比雜訊(注意﹕不一定是背景雜訊﹐下面再詳細說明)強的訊號﹐才能在上面「畫」上一點。對遠距離的目標﹐訊號自然比近距離的目標弱﹐增強發射訊號是其
中一個解決方法。
對通訊系統(包括雷達)來說﹐最重要的不是接收訊號的強弱﹐而是「噪∕訊比」(SIGNAL-TO-NOISE
RATIO)。那個雜訊不單指背景雜訊(BACKGROUND
NOISE)﹐它還包括雷達本身所產生的雜訊。而且很不幸的﹐那些雜訊只會越加越多﹐每過一級「噪∕訊比」也會差了。
所以在以前﹐工程師做不出低噪訊(LOW
NOISE﹐不是大家聽到那隻)的放大器﹐只好把由天線接收回來的訊號直接用MIXER接收。但是這麼一來﹐如果接收到的訊號不夠強﹐我們還是收不到那訊號。(所
以我相信﹐前蘇聯那些高功率雷達﹐也是因為解決不了這個問題﹐SIGNAL PROCESSING只是其次。)
近代電子科技進步﹐工程師已經可以做出低噪訊放大器(LOW NOISE AMPLIFIER / BLOCK﹐LNA /
LNB)﹐它們可以放大天線接收回來的訊號放大﹐而又不會增加太多噪訊﹐接收所需的訊號強度也相應低了﹐自然不需要那麼大功率的發射機。
我學過(也修理過)現代的遠洋船用雷達﹐那發射∕接收∕控制器才和一部個人電腦那麼大﹐而那個發射器(MAGNETRON﹐用來產生雷達波的)才兩隻手那麼大吧﹗
聽老師說﹐以前的船用雷達﹐單是發射器也已經有一個人那麼高了。
3A2﹐除了用電多之外﹐要找地方放那麼大(和重)的物體他是問題呢﹗
3B﹐雷達的偵察距離﹐除了發射功率之外﹐還要看很多因素的。
一﹐PRF不可以高﹐因為理論上﹐雷達的最遠偵察距離和PRF是成反比的。
二﹐雷達天線的轉數低﹐如第1條所說﹐雷達需要對同一個目標掃描三四次﹐才能「畫」出一個夠光的點。因為PRF不高﹐所以要減少雷達天線的轉數來補償。一個實際的
例子﹐美國海軍的E-2C所用的AN/A??145雷達(對不起﹐不記得是甚麼)﹐它的天線轉速由上幾代(到AN/A??138為止)的一分鐘六轉減為一分鐘五轉
﹐以增加偵察距離。
三﹐一個高ANTENNA GAIN的雷達天線﹐天線把電波集中在一個特定的方向﹐發射機所需的功率他可以減少。另外﹐高ANTENNA
GAIN亦表示高指向性。不過壞處很容易看得到﹐因為ANTENNA GAIN和天線的大少是成正比的﹐ANTENNA GAIN越高﹐天女線越大。
四﹐頻率也有些影響﹐因為低頻在空氣中的衰減沒有高頻那麼大。不過說到指向性﹐還是高頻努好過低頻。另外﹐同樣的ANTENNA
GAIN﹐低頻所需的天線大小會比高頻來得大﹐換句話說﹐同樣大小的天線﹐對高頻來說會有比較高的ANTENNA GAIN。
3C﹐上面也說過﹐功率越小﹐發射機的體積和重量也可以減少。以現代的科技﹐在接收的噪∕訊比和SIGNAL
PROCESSING也能做得很好的時候﹐自然不需要那麼高功率了。倒不如省點重量∕空間吧﹗
題外話﹕
1﹐上面也說過「噪∕訊比」的重要﹐接收機本身的躁訊對於它能接收幾弱的訊號有決定性的影響。所以接收機的「靈敏度」基本上就是接收機本身所發出來的噪訊。
2﹐不要以為電腦∕數位化是無所不能的﹐如果訊號本身在未數位化之前已經出了問題的話﹐不論那電腦怎樣強大也無法分辨。(電腦基本上只是處理數位化了的資料而已。
)
還有一句﹐如需引用或轉載﹐請先取得本人同意。
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Mike Tam VR2ZIV
Studying in University of Salford, UK.
vr2...@geocities.com
M.K....@eee.salford.ac.uk
vr2...@mkmtam.u-net.com
My life in University of Salford.
http://www.mkmtam.u-net.com/
SANJYSAN wrote in message <3TJ5ED$Z...@bbs.ee.ntu.edu.tw>...
>的偵測距離卻不見得比西方戰機好的緣故。Intel與軟體革命在美國而不是在?
flak
>在下有幾個關於雷達運作的問題,望各位先進不吝解答.
>1.中,高脈波回復頻率(PRF)操作時要如何克服距離混淆問題?
改變PRF 作邏輯判斷
>2.旁波瓣(sidelobe)的產生除了造成能量浪費效率不佳外,為何易遭電子
> 反制,甚至反輻射攻擊?這是如何產生的?
增加敵機偵測到的機率 則敵機就很好反制了
假設你的波束寬只有一度 每秒轉120度則 敵機被照到的時間只有 1/120秒
若旁波瓣寬有50度 每秒轉120度則敵機被照到的時間有5/12秒
敵機就有5/12秒去接收分析了
>3.雷達發射機功率的問題?這樣問有點含糊,我的問題主要是功率大小在運
> 作上的問題?
> a.為何有些雷達發射機要使用高功率?它的好處為何?
日光燈為什麼要用高功率呢？
> 缺點為何?(易被對方雷達預警接收器發現嗎?)
還有 高功率燒掉的機率就大
> b.為何有些雷達使用較低功率,卻可達到比較高功率雷達更遠的偵測距離?
> (是操作波段不同嗎?)
> c.現代歐美機載軍用雷達發射機功率為何有越來越小的驅勢?
> 為了匿蹤嗎?
雷達接收靈敏 也可以看得很遠
此外 脈波壓縮 也可以增加瞬間功率
歐美戰機雷達功率越來越小 是因為戰機越來越小...：）
單位體積的功率還是比以往的戰機高
功率不只是平均輸出功率而已 還有瞬間功率 雷達波的功率....
flak
(SIGNAL-TO-NOISE
>RATIO)。那個雜訊不單指背景雜訊(BACKGROUND
>NOISE)﹐它還包括雷達本身所產生的雜訊。而且很不幸的﹐那些雜訊只會越加越多﹐
每過一級「噪∕訊比」也會差了。
軍用雷達的雜訊比也是很重要的 都卜勒功力差一點的 陸地雜訊還足以強得穿
過去呢
民用航海雷達 因為海面雜訊低 所以可以叫操作員自己判斷
> 所以在以前﹐工程師做不出低噪訊(LOW
>NOISE﹐不是大家聽到那隻)的放大器﹐只好把由天線接收回來的訊號直接用MIXER接
收。但是這麼一來﹐如果接收到的訊號不夠強﹐我們還是收不到那訊號。(所
>以我相信﹐前蘇聯那些高功率雷達﹐也是因為解決不了這個問題﹐SIGNAL PROCESSING
只是其次。)
> 近代電子科技進步﹐工程師已經可以做出低噪訊放大器(LOW NOISE AMPLIFIER /
BLOCK﹐LNA /
>LNB)﹐它們可以放大天線接收回來的訊號放大﹐而又不會增加太多噪訊﹐接收所需的
訊號強度也相應低了﹐自然不需要那麼大功率的發射機。
沒錯 在雷達導引飛彈中 以上就是所謂『逆』尋標器的概念
>我學過(也修理過)現代的遠洋船用雷達﹐那發射∕接收∕控制器才和一部個人電腦那
麼大﹐而那個發射器(MAGNETRON﹐用來產生雷達波的)才兩隻手那麼大吧﹗
︿︿︿︿︿
磁控管 現代行波管TWT因為打的是CONHERENT 就可以小很多了
>二﹐雷達天線的轉數低﹐如第1條所說﹐雷達需要對同一個目標掃描三四次﹐才能
「畫」出一個夠光的點。因為PRF不高﹐所以要減少雷達天線的轉數來補償。一個實際
的
>例子﹐美國海軍的E-2C所用的AN/A??145雷達(對不起﹐不記得是甚麼)﹐它的天線轉速
由上幾代(到AN/A??138為
APS-145
>2﹐不要以為電腦∕數位化是無所不能的﹐如果訊號本身在未數位化之前已經出了問題
的話﹐不論那電腦怎樣強大也無法分辨。(電腦基本上只是處理數位化了的資料而已。
數位化的優點主要是訊號處理的方法可以比較複雜 例如多重PRF FFT...以對
付高雜訊
不過數位化一定會失真 所以F-4類比雷達在理想狀況下鎖定距離比F-16 F-18
都遠
crams
: >3.雷達發射機功率的問題?這樣問有點含糊,我的問題主要是功率大小在運
: > 作上的問題?
: > a.為何有些雷達發射機要使用高功率?它的好處為何?
: 還有 高功率燒掉的機率就大
有沒有功率可調的雷達?
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Mike Tam
軍用的我真的完全不懂。
flak wrote in message <7blbr9$f9m$1...@gemini.ntu.edu.tw>...
>> 對通訊系統(包括雷達)來說﹐最重要的不是接收訊號的強弱﹐而是「噪∕訊比」
>(SIGNAL-TO-NOISE
>>RATIO)。那個雜訊不單指背景雜訊(BACKGROUND
>>NOISE)﹐它還包括雷達本身所產生的雜訊。而且很不幸的﹐那些雜訊只會越加越多﹐
>每過一級「噪∕訊比」也會差了。
>
>
> 軍用雷達的雜訊比也是很重要的 都卜勒功力差一點的 陸地雜訊還足以強得穿
>過去呢
> 民用航海雷達 因為海面雜訊低 所以可以叫操作員自己判斷
>
>> 所以在以前﹐工程師做不出低噪訊(LOW
>>NOISE﹐不是大家聽到那隻)的放大器﹐只好把由天線接收回來的訊號直接用MIXER接
>收。但是這麼一來﹐如果接收到的訊號不夠強﹐我們還是收不到那訊號。(所
>>以我相信﹐前蘇聯那些高功率雷達﹐也是因為解決不了這個問題﹐SIGNAL PROCESSING
>只是其次。)
>> 近代電子科技進步﹐工程師已經可以做出低噪訊放大器(LOW NOISE AMPLIFIER /
>BLOCK﹐LNA /
>>LNB)﹐它們可以放大天線接收回來的訊號放大﹐而又不會增加太多噪訊﹐接收所需的
>訊號強度也相應低了﹐自然不需要那麼大功率的發射機。
>
>
> 沒錯 在雷達導引飛彈中 以上就是所謂『逆』尋標器的概念
>
>>我學過(也修理過)現代的遠洋船用雷達﹐那發射∕接收∕控制器才和一部個人電腦那
>麼大﹐而那個發射器(MAGNETRON﹐用來產生雷達波的)才兩隻手那麼大吧﹗
>
> ︿︿︿︿︿
> 磁控管 現代行波管TWT因為打的是CONHERENT 就可以小很多了
>
>>二﹐雷達天線的轉數低﹐如第1條所說﹐雷達需要對同一個目標掃描三四次﹐才能
mustang
: ※ 引述《"flak" <r752...@ms.cc.ntu.edu.tw>》之銘言：
: : 還有 高功率燒掉的機率就大
: 有沒有功率可調的雷達?
一般雷達功率都是可以調的，雖然不見得是無段調整，但是像是最大尖峰功率
和平均功率就不一樣了。
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