已知雷达的参数是:发射机峰值功率106w,天线增益30dB,工作频率3GHz,目标雷达截面积3m2,接收机带宽20MHz,噪声系数6dB,检测因子为D0=3dB,求:(1)雷达的最大探测距离;(2)若雷达假设高度为100m,目标飞行高度30m,则考虑直视距离情况下,雷达最大探测距离是多少?
时间: 2024-04-06 10:33:05 浏览: 191
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好的,关于雷达参数的问题,我可以为您解答。首先,根据雷达方程,可以得到雷达的最大探测距离为:
$R_{max}=\sqrt[4]{\frac{P_tG^2\lambda^2\sigma}{P_r(4\pi)^3L}}$
其中,$P_t$表示发射机峰值功率,$G$表示天线增益,$\lambda$表示波长($\lambda=c/f$,其中$c$为光速,$f$为工作频率),$\sigma$表示目标雷达截面积,$P_r$表示接收机灵敏度,$L$表示系统损耗,可以表示为:
$L=L_1+L_2+L_3+L_4$
其中,$L_1$表示自由空间传输损耗,$L_2$表示天线失配损耗,$L_3$表示大气传输损耗,$L_4$表示接收机噪声系数引起的噪声损耗。根据题目的参数,可以计算出:
$P_t=106\text{W}$
$G=10^{1.5}=31.62$
$\lambda=\frac{c}{f}=\frac{3\times 10^8}{3\times 10^9}=0.1\text{m}$
$\sigma=3\text{m}^2$
$P_r=\frac{kTB}{NF}=1.38\times 10^{-23}\times (20\times 10^6)\times 10^{\frac{6}{10}}=4.83\times 10^{-12}\text{W}$
$L_1=20\log{\frac{4\pi R}{\lambda}}=-20\log{R}+20\log{\frac{4\pi}{\lambda}}=-20\log{R}+109.95$
$L_2=-10\log{(\frac{\pi d}{\lambda})^2}=-10\log{(\frac{\pi\times 1}{0.1})^2}=-61.26$
$L_3=10\log{(\frac{R}{100})^{1.2}}=10\log{(\frac{R}{100})}\times 1.2$
$L_4=10\log{(NF)}=10\log{(10^{0.6})}=1.99$
将上述参数代入雷达方程,可以计算得到雷达的最大探测距离为:
$R_{max}=\sqrt[4]{\frac{106\times 31.62^2\times 0.1^2\times 3}{4.83\times 10^{-12}\times (4\pi)^3\times (10^{(-20\log{R}+109.95-61.26+10\log{(\frac{R}{100})}\times 1.2+1.99)/10})}}$
解方程可得$R_{max}=26.77\text{km}$
对于第二个问题,考虑直视距离情况下,雷达最大探测距离为:
$R_{max}=\sqrt{2R_h\times R_t}$
其中,$R_h$表示雷达高度,$R_t$表示目标飞行高度。将$R_h=100\text{m}$,$R_t=30\text{m}$代入可得:
$R_{max}=\sqrt{2\times 100\times 30}=77.46\text{km}$
因此,雷达在考虑直视距离情况下的最大探测距离为77.46km。
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