1、.,第二節(jié) 最大作用距離及其影響因素,定義：一臺雷達在一定的電波傳播條件下，對某一特定的物標，雷達能滿足一定發(fā)現(xiàn)概率時所能觀測的物標最大距離即為該雷達的最大作用距離，用符號rmax表示，它表示雷達探測遠距離目標的能力。,.,一、雷達技術參數(shù)(技術指標)及物標反射性能對rmax的影響,.,1雷達技術參數(shù)的影響 1)從雷達方程式可知，rmax與Pt的四次方根成正比。因此，增加發(fā)射功率，最大使用距離增加并不顯著，況且增加發(fā)射功率，付出代價大，不可取。 2) rmax與Prmin 的四次方根成反比，減小 Prmin (即提高接收機靈敏度)可增加rmax ， 但影響也不顯著。,.,3)從雷達方程中還可看

2、出， rmax 與GA 和 的平方根成正比。 4)除了上述雷達技術參數(shù)外，顯然雷達作用距離還受到雷達極限探測距離的限制,.,2物標反射性能的影響,物標反射雷達波性能的強弱顯然會影響雷達的最大作用距離。通常物標反射雷達波性能的強弱可用目標有效散射面積來表示。目標有效散射面積的定義是：將物標看成各向同性的等效散射體，它以相對于雷達波方向的截面積 ，吸收發(fā)射波能量并無損耗地向四周均勻散射，使得在天線處的反射功率通量密度與由該物標實際反射時等同，則稱為該物標有效散射面積。它表示物標對雷達波的散射能力。實際物標的反射性能(即有效散射面積)與物標的幾何尺寸大小、形狀、表面結構、入射波方向、材料及雷達波工作

3、波長等因素有關。,.,1)物標尺寸對反射性能的影響 物標的尺寸越大，被雷達波束照射到的面積越大，則回波越強 就寬度而言，若物標寬度比雷達水平波束窄，則回波強度與其寬度成正比；反之，則回波強度與目標總寬度無關。 就物標高度而言，一般物標高度與回波強度成正比 就物標深度而言，物標的深度往往雷達不能加以顯示。,.,.,2)物標形狀、表面結構及入射波方向的影響,(1)平板形物體 對光滑表面的物標，入射角等于90時，全部返回；當入射角不等于90 時，不返回； 對表面粗糙的物標,有小部分散射波返回雷達。 對由三個相互垂直的平面構成的“角反射器”，只要雷達波在某一定角度范圍內入射進角內，則反射波將以完全相反

4、的方向反射出來，故其反射性能特別強。,.,(2)球形物體 球體反射性能很差，只有正對圓心的才返回； (3)圓柱形物體 像煙囪、煤氣罐、系船浮筒這類圓柱形物標，則其水平方向的影響與球體相似，垂直方向的影響則和平板一樣； (4)錐體 像燈塔、教堂尖頂及錐形浮標這類錐形物標的反射性能很差，只有當射束于母線垂直時，效果與圓柱相同。,.,.,.,.,3)物標材料的影響 物標的材料不同，其回波強度也不同。物標反射強弱可用反射系數(shù)表示。反射系數(shù)是指反射能量與入射能量的比值，反射系數(shù)取決于物標材料的基本電特性，導電性能好的材料其雷達波的反射系數(shù)也高。金屬比非金屬的反射強，木質及玻璃鋼的放射性能較差。 4)工作

5、波長對反射性能的影響 目標的有效散射面積與雷達波長有關。對于尺寸比雷達波長小很多的目標(如雨、雪)來說，其有效散射面積與波長的4次方成反比，故3cm雷達的雨雪干擾要比10cm雷達強得多。,.,二、海面鏡面反射對雷達最大作用距離的影響,對海面低物標的探測能力，3 cm雷達要比10 cm雷達好。,.,若AB+BD-AD=2*n rmax=2 rmax 若AB+BD-AD=*(2n+1) rmax=0 所以若存在鏡面反射，作用距離有時為0，有時等于無鏡面放射的兩倍；,.,.,三、海浪干擾雜波的影響,1離本船越近，海浪反射越強；隨著距離增加，則海浪反射強度呈指數(shù)規(guī)律迅速減弱。一般風浪時，海浪回波顯示范

6、圍可達6nmile8 nmile，大風浪時甚至可達10nmile。海浪回波在雷達熒光屏上顯示為掃描中心周圍一片不穩(wěn)定的魚鱗狀亮斑。 2海浪回波強度與風向有關，風向和海浪波形關系如圖1314所示。海浪反射上風側強，顯示距離遠，下風側弱，顯示距離近。,.,.,3大風浪時，海浪回波密集而變成分布在掃描中心周圍的輝亮實體。如果是幅度較大的長涌，可在屏上見到一條條浪涌回波。 4海浪回波的強弱還和雷達的下述技術參數(shù)有關： 1)工作波長：3cm雷達波受海浪影響比10cm雷達波要大近10倍。 2)波束的入射角：天線垂直波束越寬或天線高度越高，則雷達波束對海浪的入射角越大，因而海浪回波則越強。 3)雷達波的極化

7、類型：若采用水平極化天線發(fā)射水平極化波，則要比用垂直極化波時減少海浪反射 l4110。 4)脈沖寬度和水平波束寬度：這兩者的寬度較寬時，則海浪同時反射面積大，因而海浪回波也強。,.,四、大氣衰減的影響,大氣衰減是指雷達波在大氣層傳播過程中受到大氣吸收或散射導致雷達波能量的衰減。這在大氣中有霧、云、雨和雪等含水量增大時更為嚴重。 其特點是： 1水蒸汽對3 cm雷達波的衰減比lO cm雷達波大10倍多。 2雨對雷達波的衰減隨雨滴及密度的增大而增加， 3 cm雷達波的衰減比對10 cm雷達波大10倍左右，故雨天宜選用10 cm雷達。,.,3一般的霧對雷達波的衰減較小，但能見度為30 m的大霧對雷達波的衰減要比中雨引起的衰減還要大。 4大氣中的云和雨雪，除了引起雷達波衰減