现代ka波段雷达设计导论
关键的外卖
ka波段雷达设计因天线尺寸小、分辨率高、大气吸收损耗小等优点而受到广泛欢迎。
在选择雷达频率时，应考虑发射功率、天线波束宽度、大气衰减和物理尺寸等因素。
ka波段雷达设计是鲁棒传感、监视、航空、天文等系统的关键组成部分。
现代雷达系统被应用于智能移动、执法、航空、天文和农业等领域
在航空、天文、气候、能源、农业和遥感等应用领域，雷达的使用是必不可少的。在军事、工业和通信雷达应用中，通过仔细选择电磁雷达波的波长或频率，可以实现更高分辨率和更小尺寸的天线。较低波长或较高频带是高分辨率雷达的首选，天线尺寸小和其他组件。
ka波段雷达设计因天线尺寸小、分辨率高、大气吸收损耗小等优点而受到广泛欢迎。ka波段雷达在恶劣的天气条件下使用，如多雾或多云的环境。在本文中，我们将简要介绍现代雷达系统、雷达频率选择和广义ka波段雷达设计。
现代雷达系统
现代雷达系统应用于各种应用，包括气候监测、智能移动、执法、国防或军事系统、航空、天文和农业。在所有这些应用中，频率源是决定雷达性能的主要因素。
什么是雷达?
雷达是一种通过发射电磁波和利用目标反射波对目标或目标参数进行探测和定位的电磁装置。雷达的工作原理在任何雷达频率保持不变。
现代雷达以在400MHz到数百GHz的范围内工作而闻名。但是，根据应用程序和可用于放置组件的空间，选择雷达频率。更高的频率要求小尺寸天线和相关系统。
选择雷达频率
大多数雷达频率是无线电频段。雷达频率保证了雷达的兼容运行而不干扰其他雷达系统。最常用的雷达频率是L、S、C、X、Ku、K和Ka。雷达频率根据应用要求选择。在选择雷达频率时，其他因素如发射功率、天线波束宽度、大气衰减和物理尺寸也要考虑在内。
影响雷达频率选择的因素
影响雷达频率选择的因素有:
〇发射功率透射功率随波长增加而增加。波长在米数量级的雷达发射兆瓦的功率，而毫米波雷达将平均发射功率限制在数百瓦。
〇物理尺寸频率越高，波长越短，天线和其他相关组件就越小。
大气衰减——电磁波在空气中传播时，吸收和散射是很常见的。大气衰减基于吸收和散射;这两种现象都随着频率的增加而增加。
波束宽度,当波束宽度变窄时，雷达的发射功率和角分辨率趋于较好的值。随着频率的增加，小天线对于窄波束已经足够了。
通用雷达设计
不考虑频段，雷达系统包括:
- 收发机-收发器为发射机+接收器。该收发器包括雷达信号的产生和处理。
- 处理单元-雷达组件和外部设备的信号在此单元中进行处理。
- 控制单元-控制雷达操作的控制系统由控制单元维护。
- 天线单元-包括用于辐射雷达波的天线和用于旋转天线的电机。
- 显示单元-来自雷达和连接的传感器的数据显示在雷达屏幕上。
让我们来看看ka波段的频率系统设计。
调频连续波ka波段雷达设计
调频连续波雷达具有体积小、功耗低、成本低等优点，是目前商用雷达中比较受欢迎的雷达。的表现ka波段雷达使用调频连续波并不会降低多少。调频连续波ka波段雷达设计包括:
- 发射机链——从发射机链上，通过用锯齿参考信号调制振荡器产生ka波段波形。
- 接收器链-接收天线接收到的回波信号进行下变频，并将中频信号导向数据采集系统。
- 数据采集系统(DAS) -从DAS中获得用于计算目标参数(如反射率、多普勒剖面等)的数字信号。
- 显示,计算出的目标参数将显示在显示器上。
ka波段雷达设计是鲁棒传感、监视、航空和天文系统的关键部分。与ka波段雷达系统相关的天线和其他组件的缩小尺寸使该雷达扩展到空间限制系统的应用。
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