雷达和自动雷达描绘

1、2010.4.20第一章第一章 基本工作原课基本工作原课第一节第一节 测距测方位基本原理测距测方位基本原理1测距测距a）利用电磁波特性：）利用电磁波特性：1）.直接传播（微波波段）直接传播（微波波段）2）.匀速传播（同一媒质中）匀速传播（同一媒质中）3）.反射特性（在任何两种媒质反射特性（在任何两种媒质的边界面）的边界面）b）计算公式）计算公式:S = C( t2 - t1 ) / 2其中：其中：S：目标和本船距离：目标和本船距离; t1 ：发射时刻发射时刻; t2 ：接收时刻：接收时刻 ；C：电波速度；：电波速度；为为300000公里公里/秒秒 为准确测量为准确测量( t2 - t1 ) ，

2、发射信，发射信号包络为矩形脉冲。号包络为矩形脉冲。S 发射时刻：发射时刻：t1到达目标的时刻：到达目标的时刻：t1+（t2 - t1）/2目标目标P包络为矩形脉冲包络为矩形脉冲21( )TTSv t dt变速1T2TSv21()Sv TT匀速1T2TSv2测向测向 天线为定向天线，只向一天线为定向天线，只向一个方向发射，也只接收这个方个方向发射，也只接收这个方向的目标回波，实现这个方向向的目标回波，实现这个方向的测距。随着天波的转动，实的测距。随着天波的转动，实现不同方向的测距。现不同方向的测距。S 发射时刻：发射时刻：t1到达目标的时刻：到达目标的时刻：t1+（t2 - t1）/2目标目标P

3、包络为矩形脉冲包络为矩形脉冲固 定 方固 定 方位圈位圈0刻 度 方刻 度 方向向船首船首线线 扫描线扫描线实际的实际的船首船首 线线天线的辐天线的辐射方向射方向（很尖锐）（很尖锐） 显示器俯视显示器俯视图图 船舶天线俯视船舶天线俯视图图雷达测量对象：雷达测量对象：从测距测方位原理我们可以得出下列二点结论：从测距测方位原理我们可以得出下列二点结论：1、 只能探测目标水面上部分的距离、方位只能探测目标水面上部分的距离、方位及大致的形状。及大致的形状。2、 只能显示物标当前的位置，不能显示物只能显示物标当前的位置，不能显示物标的速度和加速度。标的速度和加速度。1TSv21()Sv TT1TSv2T

4、l=习题分类名称习题分类名称=电波属性及测探原理电波属性及测探原理=l45D 船用雷达是建立在无线电波在任何两种媒质的边界面上必然产生反射，以及等船用雷达是建立在无线电波在任何两种媒质的边界面上必然产生反射，以及等基本传播特性的基础上的。基本传播特性的基础上的。l A无线电波的传播是沿地表进行的无线电波的传播是沿地表进行的 B无线电波的传播是沿直线进行的无线电波的传播是沿直线进行的l C无线电波的传播速度是常数无线电波的传播速度是常数 D B+Cl32C 电磁波在真空中传播的速度是。电磁波在真空中传播的速度是。l A 3Xl0-6米米/秒秒 B 3X107 米米/秒秒 C 3XlO8米米/秒秒

5、 D 3Xl09米米/秒秒lD1246、船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段、船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段_. (36740:第七章第七章 航海仪器航海仪器:3063) lA长波，长波，B中波中波 ，C短波短波 ，D 微波微波l =习题分类名称习题分类名称：=雷达测量对象及结果雷达测量对象及结果=l48B 在航海雷达显示器上，可测得的目标在航海雷达显示器上，可测得的目标 。l A水面以上的形状水面以上的形状 B方位和距离方位和距离l C水面以上的大小水面以上的大小 D水面以上的高度水面以上的高度lC 1056、2874 使用现代雷达进行船舶导航时，为准确无误地识别雷达图像，首要的工作是

6、使用现代雷达进行船舶导航时，为准确无误地识别雷达图像，首要的工作是_ (37393:第七章第七章 航海仪器航海仪器:2874) lA.改变量程改变量程 ，B.将自动功能改为手动将自动功能改为手动 lC.掌握相应海区物标的特征和性质掌握相应海区物标的特征和性质 ，D.设置识别符号设置识别符号 lA1239、下述说法中、下述说法中_是对的。是对的。 (36717:第七章第七章 航海仪器航海仪器:3056) lA雷达荧光屏上只能显示物标当前的位置，不能显示物标动态雷达荧光屏上只能显示物标当前的位置，不能显示物标动态 lB雷达荧光屏上能显示物标当前的位置，也能显示物标动态雷达荧光屏上能显示物标当前的位

7、置，也能显示物标动态 lC雷达荧光屏上不能显示物标当前位置，只能显示过去位置雷达荧光屏上不能显示物标当前位置，只能显示过去位置 lD雷达荧光屏上可直接显示预测的物标动向雷达荧光屏上可直接显示预测的物标动向 l A1245、船用导航雷达的显示器属于一种、船用导航雷达的显示器属于一种_显示器显示器. (36738:第七第七 航海仪器航海仪器:3062) lA平面位置平面位置 ，B 距离高度距离高度 ，C方位高度方位高度 ，D方位仰角方位仰角 l lC1240、下述说法中、下述说法中_是对的。是对的。 (36719:第七章第七章 航海仪器航海仪器:3057) lA从雷达荧光屏图像可直接看出物标船的动

8、向从雷达荧光屏图像可直接看出物标船的动向 lB从雷达荧光屏上可直接看到避让物标船所需的航向和航速从雷达荧光屏上可直接看到避让物标船所需的航向和航速 lC必须经过雷达标绘，才能求出对物标船的避让航向和速度必须经过雷达标绘，才能求出对物标船的避让航向和速度 lD从雷达荧光屏上可直接看出物标的航迹变化从雷达荧光屏上可直接看出物标的航迹变化 l lA1237、.船用导航雷达可以测量船舶周围物标的船用导航雷达可以测量船舶周围物标的_. (36711:第七章第七章 航海仪器航海仪器:3054) lA方位、距离方位、距离 ，B 高度、厚度高度、厚度 ，C水下深度水下深度 ，D A+B+C 第二节第二节 基本

9、组成及各部分作用基本组成及各部分作用1）触发电路：）触发电路： 每隔一段时产生一个尖脉冲，每隔一段时产生一个尖脉冲，同时送到发射机、接收机、显同时送到发射机、接收机、显示器三部分，使它们同步工作。示器三部分，使它们同步工作。(触发电路决定工作开始的时触发电路决定工作开始的时间间)2）发）发 射射 机：机： 触发脉冲到来后，立刻产生一触发脉冲到来后，立刻产生一个大功率，微波波段，具有一个大功率，微波波段，具有一定宽度的脉冲包络射频（雷达定宽度的脉冲包络射频（雷达工作频率工作频率,微波波段）的信号。微波波段）的信号。3）发收开关：）发收开关： 发射时；将发射机与天线接通，发射时；将发射机与天线接通

10、，并将天线与接收机断开。并将天线与接收机断开。 接收时；将发射机与天线断开，接收时；将发射机与天线断开，并将天线与接收机接通。并将天线与接收机接通。天天 线线显示器显示器触发电触发电路路接收机接收机方位同步方位同步系统产生系统产生的方位信的方位信号号收发开收发开关关发射机发射机雷雷达达电电源源船电船电4）天）天 线：线： 把发射机送来的微波能量聚成把发射机送来的微波能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时只接细束朝一个方向发射出去，同时只接收从该方向反射的回波。收从该方向反射的回波。5）接）接 收收 机：机： 将天线送来的回波信号，进行将天线送来的回波信号，进行混频、放大、检波处理。得到表示目标混

11、频、放大、检波处理。得到表示目标大小的视频信号。大小的视频信号。6）显）显 示示 器：器： 在屏上扫描出一条径向亮线，用径在屏上扫描出一条径向亮线，用径向亮线上的加亮点或线段，来显示目标向亮线上的加亮点或线段，来显示目标的距离，该扫描亮线随天线同步转动，的距离，该扫描亮线随天线同步转动，扫描亮线与扫描亮线与0刻度线用来显示目标的方位。刻度线用来显示目标的方位。触发电路输出发射机输出接收机输入接收机输出显示器扫描示意固 定 方固 定 方位圈位圈0刻 度 方刻 度 方向向船首船首线线 扫描线扫描线实际的实际的船首船首 线线天线的辐天线的辐射方向射方向（很尖锐）（很尖锐） 显示器俯视显示器俯视图图

12、船舶天线俯视船舶天线俯视图图l=习题分类名称习题分类名称=雷达框图、各部分作用及属性雷达框图、各部分作用及属性=l35C 控制雷达整机同步工作的是控制雷达整机同步工作的是_。l A电源电源 B扫描电路扫描电路 C触发脉冲触发脉冲 D收发开关收发开关l49D 正常开启雷达，设雷达一切电压正常，但发射机不工作，荧光屏上没有扫描线，应首正常开启雷达，设雷达一切电压正常，但发射机不工作，荧光屏上没有扫描线，应首先查先查_。l A各种保险丝各种保险丝 B发射机发射机 C显示器显示器 D触发脉冲触发脉冲l55C 船用雷达是一种船用雷达是一种 雷达。雷达。l A 调频调频 B 调幅调幅 C 脉冲脉冲 D 连

13、续波连续波 l29D 船用雷达工作频率是指每秒钟：船用雷达工作频率是指每秒钟：l A触发脉冲的次数触发脉冲的次数 B脉冲重复次数脉冲重复次数l C发射脉冲次数发射脉冲次数 D发射脉冲的射频振荡次数发射脉冲的射频振荡次数l第二章第二章 船用雷达设备船用雷达设备l第一节第一节 中频电源设备中频电源设备l 为满足船用雷达工作、及工作环境的要求，雷达对电源的电压值、频率值及各为满足船用雷达工作、及工作环境的要求，雷达对电源的电压值、频率值及各指标的稳定性均有具体的要求，船舶上存在低频、高频电源干扰，有船电负载多变指标的稳定性均有具体的要求，船舶上存在低频、高频电源干扰，有船电负载多变化大等等现象。采用

14、专门的中频电源，正是为了防止这些干扰和有害的现象。目前；化大等等现象。采用专门的中频电源，正是为了防止这些干扰和有害的现象。目前；雷达电源有中频逆变器、中频变流机组二种。雷达电源有中频逆变器、中频变流机组二种。l4主要技术要求主要技术要求l1）船电变化）船电变化20%，中频电源输出电压变化，中频电源输出电压变化5%。（稳压，雷达的要求）。（稳压，雷达的要求）l2）能）能24小时连续工作，适应温差大，温度高，小时连续工作，适应温差大，温度高，盐雾重的环境。（雷达工作环境的要求）盐雾重的环境。（雷达工作环境的要求）l3）中频电源频率为）中频电源频率为4002000（Hz）。）。l=习题分类名称习题

15、分类名称=雷达电源指标雷达电源指标=习题分类名称习题分类名称=雷达电源指标雷达电源指标=15C 雷达电源应在船电电压变化雷达电源应在船电电压变化_的情况下，输出的的情况下，输出的中频电位变化应小于士中频电位变化应小于士5%。A 士士10% B 土土15% C 土土20% D 士士25%31D 船用雷达需要的电源电压为船用雷达需要的电源电压为: A直流直流11O伏伏 B交流交流22O伏伏 C交流交流380伏伏 D中频中频交流电交流电第三节第三节 雷达发射机雷达发射机一、主要组成及各部分作一、主要组成及各部分作用用1：触发脉冲产生器：触发脉冲产生器： 相当于时钟电路，使相当于时钟电路，使雷达各部分

16、同步工作。雷达各部分同步工作。2调制器及预调制器：调制器及预调制器： 触发脉冲一到，预调触发脉冲一到，预调制器输出具有一定宽度的制器输出具有一定宽度的小功率正方波，控制预调小功率正方波，控制预调制器产生的方波的起始时制器产生的方波的起始时刻，预调制器产生的方波刻，预调制器产生的方波控制调制器，使调制器产控制调制器，使调制器产生大功率负高压脉冲。有生大功率负高压脉冲。有的雷达没有预调制器，预的雷达没有预调制器，预调制器的功能由调制器完调制器的功能由调制器完成。成。 所以；调制器是产生高所以；调制器是产生高压的部件。压的部件。3： 磁控营：磁控营： 在调制器输出在调制器输出的负高压作用下，磁控营的

17、负高压作用下，磁控营产生矩形调制的微波振荡产生矩形调制的微波振荡脉冲脉冲.实现能量转换，调实现能量转换，调制器相当于高压电源。制器相当于高压电源。触发脉冲产生器中频电源去接收机去显示器预调制器调制器磁控管去接收机去天线特高压电源低压电源门开关自动延时开关发射开关高压保险丝收发机险丝中频电源延时调整延时调整T触发脉冲触发脉冲预调制器脉冲预调制器脉冲调制器脉冲调制器脉冲矩形调 制 的矩形调 制 的微波振荡微波振荡(磁控管输出磁控管输出)l=习题分类名称习题分类名称=发射机组成、各部分作用、波形发射机组成、各部分作用、波形=右上习题分类对应右上习题分类对应 1个知识要点：个知识要点：1组成及各部分作

18、用组成及各部分作用l=习题分类名称习题分类名称=发射机组成、各部分作用发射机组成、各部分作用=l15B 雷达调制器的任务是，在触发脉冲作用下，产生雷达调制器的任务是，在触发脉冲作用下，产生_脉冲加到脉冲加到_。l A 正高压矩形，磁控管阳极正高压矩形，磁控管阳极 B 负高压矩形，磁控管阴极负高压矩形，磁控管阴极l C 正高压梯形，磁控管阳极正高压梯形，磁控管阳极 D 负高压梯形，磁控管阴极负高压梯形，磁控管阴极l39C 船用雷达发射机的组成中，除了调制器外，还有一个重要的微波器件是船用雷达发射机的组成中，除了调制器外，还有一个重要的微波器件是 。l A收发开关管收发开关管 B速调管速调管 C磁

19、控管磁控管 D混频晶体管混频晶体管l19D 船用雷达产生大功率超高频脉冲的元件是船用雷达产生大功率超高频脉冲的元件是_ 。l A 本机振荡器本机振荡器 B 收发开关收发开关 C 天线天线 D 磁控管磁控管l51B 雷达磁控管在调制脉冲作用下，产生发射脉冲，该发射脉冲的峰值功率，平雷达磁控管在调制脉冲作用下，产生发射脉冲，该发射脉冲的峰值功率，平均功率均功率 。l A很大，很大很大，很大 B很大，很小很大，很小 C很小，很大很小，很大 D很大，稍小很大，稍小ot)(t )1(频谱非常宽频谱非常宽t)(tpO 12 2 频谱宽频谱宽磁控营磁控营基础知识：基础知识：一般来说一个系统（不管是力学一般来

20、说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子的）有多个的、声响的还是电子的）有多个共振频率，在这些频率上振动比共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其它频率上振动比较较容易，在其它频率上振动比较困难困难,共振是在共振频率上系统具共振是在共振频率上系统具有某种正反馈或放大选择性导致有某种正反馈或放大选择性导致的。的。根据信号理论根据信号理论(傅里叶变换傅里叶变换) 一个冲击脉冲，有很宽的频一个冲击脉冲，有很宽的频谱，频谱的宽度与脉冲宽度成反谱，频谱的宽度与脉冲宽度成反比。比。 一个一个10000伏特电压的冲击脉伏特电压的冲击脉冲，作用在下列系统上，将产生冲，作用在下列系统上，将产生什么现象？什么现象

21、？加一万伏加一万伏特高压脉特高压脉冲冲5.2）：磁控营基本结构及工作原理）：磁控营基本结构及工作原理 磁控营是实现微波振荡的元件，其结构、工作磁控营是实现微波振荡的元件，其结构、工作原理，与实际使用中的调试、维护等等事宜有关。原理，与实际使用中的调试、维护等等事宜有关。下面我们扼要介绍之。下面我们扼要介绍之。A：基本结构：基本结构 阴极和阳极之间的空间阴极和阳极之间的空间, 称为空腔，空腔内为称为空腔，空腔内为真空。空腔内真空。空腔内,有永久磁铁提供的恒定磁场，如图有永久磁铁提供的恒定磁场，如图示。示。 阴极内含有灯丝，加调制器送来的负高压前，阴极内含有灯丝，加调制器送来的负高压前，灯丝先通电

22、灯丝先通电3min，用于加热阴极，阴极表面有氧，用于加热阴极，阴极表面有氧化物涂层，加热使其产生自由电子，能量转换是化物涂层，加热使其产生自由电子，能量转换是自由电子完成的，没有自由电子完成的，没有3min加热，磁控管不能正加热，磁控管不能正常工作。常工作。B：工作原理：工作原理 调制器负高压脉冲一到，阴极和阳极之间激起调制器负高压脉冲一到，阴极和阳极之间激起微波振荡。微波振荡。 阴极附件的自由电子，在飞向阳极过程中，阴极附件的自由电子，在飞向阳极过程中，由调制器提供的高压，使电子获得能量。由调制器提供的高压，使电子获得能量。 又在恒定磁场的作用下，把自由电子获得的能又在恒定磁场的作用下，把自

23、由电子获得的能量，传给微波振荡，使原本微弱的微波振荡强大量，传给微波振荡，使原本微弱的微波振荡强大起来。起来。载波频率采用下列二种：载波频率采用下列二种：S波段波段 （29003100）MHZ 10cm（波长）（波长）X波段波段 （93009500）MHZ 3cm（波长）（波长）阴阴极极空腔空腔阳极阳极永久磁铁提供的永久磁铁提供的恒定磁场恒定磁场阴极：阴极：内含灯丝内含灯丝（加热（加热阴极阴极）微波输出装置微波输出装置输出输出 载波（微波）载波（微波）有几十个振荡周期，有几十个振荡周期，周期个数，要保持周期个数，要保持恒定。恒定。超高频振荡脉冲超高频振荡脉冲矩形包洛矩形包洛输入输入一万伏左右一

24、万伏左右5.4）：）：工作状态判断：工作状态判断：l 磁控管正常工作时，有稳定的阳极电流，所磁控管正常工作时，有稳定的阳极电流，所以；能够输出稳定的大功率微波，氖灯遇大功率以；能够输出稳定的大功率微波，氖灯遇大功率微波辐射会发亮。微波辐射会发亮。l 这样；我们可以采用氖灯法、电流观察法、雷这样；我们可以采用氖灯法、电流观察法、雷达性能监视器三种方法来判断磁控管工作状态。达性能监视器三种方法来判断磁控管工作状态。l 电流法：电流法：la）：电流值为规定值，磁控管工作正常。否则为）：电流值为规定值，磁控管工作正常。否则为不正常。不正常。l 氖灯法：氖灯法：l氖灯放在距收发机波导口氖灯放在距收发机波

25、导口1015（cm）处，若氖）处，若氖灯发亮，说明正常。不发亮，管子不工作。灯发亮，说明正常。不发亮，管子不工作。l 雷达性能监视器雷达性能监视器 l（后续章节介绍）（后续章节介绍）5.5）：磁控管保存及使用：）：磁控管保存及使用： 由于磁化作用，磁控管保存有如下规定：由于磁化作用，磁控管保存有如下规定： 木箱内，磁控管离铁磁体至少木箱内，磁控管离铁磁体至少10cm，二个磁，二个磁控管之间至少距离控管之间至少距离20cm。备用磁控管应经常轮流。备用磁控管应经常轮流使用。使用。阴阴极极空腔空腔阳极阳极永久磁铁提供的永久磁铁提供的恒定磁场恒定磁场阴极：阴极：内含灯丝内含灯丝（加热（加热阴极阴极）微

26、波输出装置微波输出装置l=习题分类名称习题分类名称=磁控管保管、使用事项磁控管保管、使用事项=l Standby）：）： 由操作人员控制。开启雷达电源后，由操作人员控制。开启雷达电源后，“预备预备”指示灯亮，延时开关，保证在发射开并合上指示灯亮，延时开关，保证在发射开并合上3分分钟后，再接通。钟后，再接通。触发脉冲产生器中 频 电源去接收机去显示器预调制器调制器磁控管去 接 收机去天线特高压电源低压电源门开关自动延时开关发射开关高压保险丝收发机险丝中 频 电源延时调整延时调整l=习题分类名称习题分类名称=高压开关高压开关=右上习题分类对应右上习题分类对应 1个知识要点：个知识要点：1三种开关的

27、作用三种开关的作用l=习题分类名称习题分类名称=磁控管检测磁控管检测=l22B 检查雷达发射机工作是否正常，可以检查：检查雷达发射机工作是否正常，可以检查：l A 混频晶体电流混频晶体电流 B 磁控管工作电流磁控管工作电流lC 荧光屏上是否有背景杂波斑点荧光屏上是否有背景杂波斑点 D 有无扫描线有无扫描线l40D 正常开启雷达，如发射机故障，可用正常开启雷达，如发射机故障，可用_方法检查。方法检查。l A公用电表测磁控管电流公用电表测磁控管电流 B雷达性能监视器雷达性能监视器l C氖灯氖灯 D上述三种方法都可以上述三种方法都可以l20A 雷达辐射性能监视是用来检测雷达辐射性能监视是用来检测_性

28、能的。性能的。l A 发射机发射机 B接收机接收机 C 显示器显示器 D 收发机收发机l=习题分类名称习题分类名称=磁控管保管、使用事项磁控管保管、使用事项=l40B 为延长磁控管使用寿命，雷达的备用磁控管应为延长磁控管使用寿命，雷达的备用磁控管应_。l A只在磁控管坏了时才使用只在磁控管坏了时才使用 B经常轮流使用经常轮流使用l C选一个好的备用磁控管使用选一个好的备用磁控管使用 D A和和Cl33B 在船上保管备用磁控管应将其放置在在船上保管备用磁控管应将其放置在_并且两管至少相距并且两管至少相距2Ocm。l A铁箱里铁箱里 B木箱或塑料盒里木箱或塑料盒里 C钢箱里钢箱里 D任何金属箱里任

29、何金属箱里l=习题分类名称习题分类名称=高压开关高压开关=l40D 船用雷达不工作时，存在不安全因素，为此雷达设有保护人身安全的控制，应是船用雷达不工作时，存在不安全因素，为此雷达设有保护人身安全的控制，应是 。 l A 高压延时开关高压延时开关 B 门开关门开关 C天线安全开关天线安全开关 D B+Cl14B 在雷达设备中，三分钟延时电路的作用是在雷达设备中，三分钟延时电路的作用是 l A 保护显像管保护显像管 B 保护磁控管保护磁控管lC 保护速调管保护速调管 D 使显示器与发射机同步工作使显示器与发射机同步工作l45C 开启雷达电源后，开启雷达电源后，预备预备指示灯亮了，这说明指示灯亮了

30、，这说明 。l A中频电源有输出中频电源有输出 B发射机高压己产生发射机高压己产生l C高压自动延时保护开关接通高压自动延时保护开关接通 D磁控管灯丝电源接通磁控管灯丝电源接通第四节第四节 微波传输及天线系统微波传输及天线系统 天线系统实现了雷达微波信号的径向发天线系统实现了雷达微波信号的径向发射与接收，微波传输部件实现了天线与收发射与接收，微波传输部件实现了天线与收发机的连接。机的连接。 微波传输及天线系统采用的器件是微波微波传输及天线系统采用的器件是微波器件，有别于雷达的其他部分。下面我们予器件，有别于雷达的其他部分。下面我们予以介绍。以介绍。 1组成及基本工作原理组成及基本工作原理 天线

31、系统由天线、驱动电机、传动装天线系统由天线、驱动电机、传动装置、船首线电路、方位同步发送机、波导等置、船首线电路、方位同步发送机、波导等组成。各部分作用如下：组成。各部分作用如下： 1)： 驱动电机：驱动电机： 通过传动装置，带动天线、船首线电路通过传动装置，带动天线、船首线电路及方位同步发送机转动。天线约每及方位同步发送机转动。天线约每3秒转一秒转一圈。圈。 2)： 方位同步发送机：方位同步发送机： 将天线的转动角信号，送去显示器，使将天线的转动角信号，送去显示器，使得显示器产生的扫描线，扫描线相对于固定得显示器产生的扫描线，扫描线相对于固定方位圈方位圈0刻度方向的夹角，与天线发射方刻度方向

32、的夹角，与天线发射方向相对于实际船首线的夹角相同，如图示。向相对于实际船首线的夹角相同，如图示。 3)： 船首线电路：船首线电路： 将产生的船首线信号，送到显示器，使将产生的船首线信号，送到显示器，使显示器显示出船首线时，恰为天线向实际船显示器显示出船首线时，恰为天线向实际船首线方向发射的时刻。如图示。首线方向发射的时刻。如图示。 4): 天线通过波导，与收发机相连。天线通过波导，与收发机相连。 固 定 方 位固 定 方 位圈圈0刻度刻度方向方向船首线船首线 扫描线扫描线实际的船实际的船首首 线线天线的辐射天线的辐射方向方向 显示器俯视图显示器俯视图 船舶天线俯视图船舶天线俯视图传动装置传动装

33、置天天 线线波导：波导：与收发机相连与收发机相连船首线电路船首线电路去显示器去显示器驱动电机驱动电机方位同步发送机方位同步发送机去显示器天 线 方 位天 线 方 位角角 信信 号号l=习题分类名称习题分类名称=天线系统组成、各部分作用天线系统组成、各部分作用=右上习题分类对应右上习题分类对应 1个知识要点：个知识要点：1组成、各部分作用组成、各部分作用l2波导波导l 雷达波导由铜制成的内部空心外形为矩形的雷达波导由铜制成的内部空心外形为矩形的金属管，天线由窄边开缝波导构成，微波传输也金属管，天线由窄边开缝波导构成，微波传输也由波导完成，所以；我们首先讲解波导。由波导完成，所以；我们首先讲解波导

34、。l1）：采用波导的原因：）：采用波导的原因：l 天线发射与接收的信号，均为微波信号，微天线发射与接收的信号，均为微波信号，微波信号不能用普通导线传输，这是因为微波信号波信号不能用普通导线传输，这是因为微波信号频率太高的原因，下面我们分析之，并提出解决频率太高的原因，下面我们分析之，并提出解决的方法。的方法。lA: 趋肤效应：趋肤效应：l 由电磁场理论和天线理论知：由电磁场理论和天线理论知： 频率频率f上升，上升，导致电流集中在表面，中心无电流，相当于导电导致电流集中在表面，中心无电流，相当于导电体积减少，电阻上升，电阻热损耗上升，同时；体积减少，电阻上升，电阻热损耗上升，同时；使辐射增加，这

35、就是所谓趋肤效应。所以不能采使辐射增加，这就是所谓趋肤效应。所以不能采用普通导线。用普通导线。普通导线的截普通导线的截面面频率较低频率较低频率频率很高很高电流分布：中心无电流电流分布：中心无电流电流分布：中心有电电流分布：中心有电流流1：采用波导传输信号：采用波导传输信号： 雷达波导由铜制成的内部空心外形为矩形的金属管，按边的尺寸分为雷达波导由铜制成的内部空心外形为矩形的金属管，按边的尺寸分为3cm 、10cm二种。二种。 采用波导后（见图），由电磁场理论知，电流在内表面，所以无辐射。采用波导后（见图），由电磁场理论知，电流在内表面，所以无辐射。 又由于，内表面的面积，比普通导线的面积大很多，

36、所以电阻热损耗又由于，内表面的面积，比普通导线的面积大很多，所以电阻热损耗很小。很小。2： 采用波导的若干问题采用波导的若干问题2）：波导不能进水，）：波导不能进水，l否则微波加热积水，使该处发热。否则微波加热积水，使该处发热。l在收发机入口处、波导接口处在收发机入口处、波导接口处l加入防水云母片。加入防水云母片。3）：另由电磁场理论知：）：另由电磁场理论知：l波导尺寸与电波波长成正比，损耗与波导尺寸与电波波长成正比，损耗与电磁波的振荡模型有关。电磁波的振荡模型有关。l所以；所以；3cm雷达采用波导，雷达采用波导，10cm雷雷达因波导太大改用同轴线。达因波导太大改用同轴线。l 4）：）： 收发

37、机天线之间的波导管，总长度收发机天线之间的波导管，总长度不宜超过不宜超过20米，整个波导系统的弯头米，整个波导系统的弯头不不 宜超过宜超过5个。个。=习题分类名称习题分类名称=采用波导的原因采用波导的原因=l=知识点知识点=采用波导的若干问题采用波导的若干问题=右上习题分类对应右上习题分类对应 2个知识要点：个知识要点：1采用波导的原因采用波导的原因2. 若干问题若干问题3小点小点l=习题分类名称习题分类名称=采用波导的若干问题采用波导的若干问题=l49B 雷达发射机末端与波导管接头处装上云母片是为了雷达发射机末端与波导管接头处装上云母片是为了_。l A防同频干扰防同频干扰 B防水流入收发机防

38、水流入收发机 C提高发射增益提高发射增益 D使发射脉冲稳定使发射脉冲稳定l46C收发机天线之间的波导管，总长度不宜超过收发机天线之间的波导管，总长度不宜超过_米，整个波导系统的弯头不米，整个波导系统的弯头不l 宜超过宜超过_个。个。l A 15、5 B 20、3 C 20、5 D 15、3l=习题分类名称习题分类名称=采用波导的原因采用波导的原因=l33A 雷达的收发机与天线之间用来传播微波能量的是。雷达的收发机与天线之间用来传播微波能量的是。l A 波导管波导管 B 七芯电缆七芯电缆 C 收发开关收发开关 D A或或Bl41D雷达的收发机到天线间不能使用一般导线传输微波，这是因为存在。雷达的

39、收发机到天线间不能使用一般导线传输微波，这是因为存在。l A辐射辐射 B反射反射 C损耗损耗 D A+Cl41C雷达波导管内大量进水，将会导致雷达波导管内大量进水，将会导致_。l A无扫描线无扫描线 B 无噪声斑点信号无噪声斑点信号l C无回波显示无回波显示 D 将出现雨雪状干扰将出现雨雪状干扰l=习题分类名称习题分类名称=天线系统组成、各部分作用天线系统组成、各部分作用=l46B 一般雷达天线每一般雷达天线每_旋转一圈。旋转一圈。l A l秒秒 B 3秒秒 C l分钟分钟 D 3分钟分钟l41B 船用雷达天线是一种船用雷达天线是一种_的天线。的天线。l A定向发射定向发射 B定向收发共用定向

40、收发共用 C环向发射环向发射 D环向收发共用环向收发共用l42B 雷达开机正常，只有天线不转，首先应检查雷达开机正常，只有天线不转，首先应检查 。l A马达供电电路马达供电电路 B马达电源保险丝，马达电源保险丝， C天线安全开关天线安全开关 D A+B天线的方向性天线的方向性 天线由窄边开缝波导构成。天线由窄边开缝波导构成。这种天线，它辐射的电磁波，其这种天线，它辐射的电磁波，其空间分布是怎样的？空间分布是怎样的？ 下面；我们首先介绍天线方向下面；我们首先介绍天线方向性图这个基本概念，再介绍辐射性图这个基本概念，再介绍辐射电磁波的空间分布。电磁波的空间分布。1）：天线方向性图：）：天线方向性图

41、： 天线方向性图是表示辐射方天线方向性图是表示辐射方向，与该方向辐射强度关系的图向，与该方向辐射强度关系的图形。可用场强表示，也可用功率形。可用场强表示，也可用功率表示。表示。雷达三维方向性图近似为细长的雷达三维方向性图近似为细长的橄榄球。橄榄球。 场强图中，最大值的场强图中，最大值的0.707们们的二个线段的夹角；或功率图中，的二个线段的夹角；或功率图中，最大值的最大值的0.5倍的二个线段的夹倍的二个线段的夹角称半功点宽度。角称半功点宽度。 方向性图可分为水平方向性方向性图可分为水平方向性图和垂直方向性图二种。图和垂直方向性图二种。H(立体图立体图)窄 边 开 缝 波窄 边 开 缝 波导 （

42、 天 波 的导 （ 天 波 的立体）立体）V(侧视图侧视图)H（俯视图）（俯视图）旁辨旁辨最大值的方向和长度最大值的方向和长度线段：长度代表功率值线段线段：长度代表功率值线段的偏转方向代表辐射方向的偏转方向代表辐射方向场强图和功率图示意场强图和功率图示意2）：水平波束宽度）：水平波束宽度Hl 天线俯视图中，半功点宽度称为天线俯视图中，半功点宽度称为水平波束宽度。水平波束宽度。H 2 ，一般，一般H为为1左右。左右。 3）：垂直波束宽度）：垂直波束宽度v 天线侧视图中，半功点宽度称为水平天线侧视图中，半功点宽度称为水平波束宽度。波束宽度。v=15 30 防止船舶摇摆时，丢失目标。防止船舶摇摆时，

43、丢失目标。4）：编转角）：编转角 方向性图中最大值方向与天线的方向性图中最大值方向与天线的辐射平面的法线方向的夹角称为编辐射平面的法线方向的夹角称为编转角。编转角与发射频率有关，更转角。编转角与发射频率有关，更换磁控管，编转角将改变。换磁控管，编转角将改变。补充：补充： 隙缝波导天线的主瓣轴向与天线窗口隙缝波导天线的主瓣轴向与天线窗口法线方向之间约有法线方向之间约有3.1-4.1的偏差。在安的偏差。在安装天线时应加以校正装天线时应加以校正 。应调船首线装置，使。应调船首线装置，使最大值方向与首线一致。最大值方向与首线一致。5 ）：根据电磁场理论：）：根据电磁场理论：发射频率愈高，方向性愈尖锐。

44、发射频率愈高，方向性愈尖锐。天 线 侧 视天 线 侧 视图图v = 15 30H天线天线俯视方向的方俯视方向的方向性剖面图向性剖面图V天线天线侧视方向的方侧视方向的方向性剖面图向性剖面图l=散题散题=l20B 电磁波的水平波束角和垂直波束角分别为，电磁波的水平波束角和垂直波束角分别为， 。l A 2、30 B 0.8到到1.2，15到到30l C l5、30 D 0.8到到1.2l42B 在隙缝波导天线水平长度相同情况下，在隙缝波导天线水平长度相同情况下，X波段雷达比波段雷达比S波段雷达波段雷达 。l A距离分辨力高距离分辨力高 B方位分辨力高方位分辨力高l C测距误差小测距误差小 D测向误差

45、小测向误差小l52C 隙缝波导天线的主瓣轴向与天线窗口法线方向之间约有隙缝波导天线的主瓣轴向与天线窗口法线方向之间约有3.1-4.1的偏差，在安装天线时应加以的偏差，在安装天线时应加以_。l A 测量测量 B 记录记录 C 校正校正 D A+Bl46D 船用雷达天线波束的半功率点宽度是指船用雷达天线波束的半功率点宽度是指_两个方向之间的夹角。两个方向之间的夹角。l A功率密度降到最大值的功率密度降到最大值的0.707倍的倍的 B 场强为最大的场强为最大的0.707倍的倍的l C功率密度降到最大值的功率密度降到最大值的0.5倍时倍时 D B或或Cl4：极化：极化电磁波中的电场矢量的方向，称为极化

46、。电磁波中的电场矢量的方向，称为极化。船舶雷达极化有下列三种：船舶雷达极化有下列三种： 电场矢量沿水平方向振动的，称水平极电场矢量沿水平方向振动的，称水平极化。化。 电场矢量沿垂直方向振动的，称垂直极电场矢量沿垂直方向振动的，称垂直极化。化。 电波的电场矢量，作圆周旋转，称圆极电波的电场矢量，作圆周旋转，称圆极化。化。l理论分析及实验表明：理论分析及实验表明：l 海浪高海浪高0.25（m）；水平极化海浪干）；水平极化海浪干扰最小。规定扰最小。规定X波段采用水平极化（包括雷波段采用水平极化（包括雷达，航标）达，航标） 。l 海浪高海浪高13（m）；垂直极化海浪干）；垂直极化海浪干扰最小。某些扰最

47、小。某些S波段采用垂直极化（主要是波段采用垂直极化（主要是雷达）雷达）l 由电磁场理论知：由电磁场理论知： l 圆极化波段对称物体，右旋转波变为圆极化波段对称物体，右旋转波变为左旋转，左旋波变为右旋波。左旋转，左旋波变为右旋波。l 雨雪，浮简，灯塔为对称物件。易知；雨雪，浮简，灯塔为对称物件。易知；使用圆极化可抗雨雪干扰，但易丢失对称使用圆极化可抗雨雪干扰，但易丢失对称目标。目标。l天线互易性：天线互易性：l 具有互易性的天线，发射和接收的电具有互易性的天线，发射和接收的电波在下列指标上必须相同，否则不能接收：波在下列指标上必须相同，否则不能接收：la）：载波频率）：载波频率lb）：极化（若是

48、圆极化必须电场旋向相）：极化（若是圆极化必须电场旋向相同）。同）。l规定：规定：10cm雷达采用圆极化，雷达采用圆极化， 3cm雷达一雷达一般采用水平极化。般采用水平极化。l天线保养：天线保养：l雷达天线的辐射窗口暴露在外面，每个月雷达天线的辐射窗口暴露在外面，每个月应检查一次，如有灰尘粘在上面，应用清应检查一次，如有灰尘粘在上面，应用清水冲洗掉。水冲洗掉。发射电场为右旋发射电场为右旋圆极化圆极化反射后电场为左旋反射后电场为左旋圆极化圆极化发射发射反射反射l=习题分类名称习题分类名称=圆极化的作用、天线保养、海浪干扰与波段圆极化的作用、天线保养、海浪干扰与波段=右上习题分类对应右上习题分类对应

49、 3个知识要点：个知识要点：1 极化定义及分类极化定义及分类海浪与极化的关系海浪与极化的关系2圆极化的作用、天线保养圆极化的作用、天线保养电场方向电场方向E裂 缝裂 缝口口 示意示意水平分量水平分量+垂直分量垂直分量 - -水平分水平分量量X波波段段经技术处经技术处理理El=习题分类名称习题分类名称=圆极化的作用、天线保养、海浪与波段圆极化的作用、天线保养、海浪与波段=l57C在好天气时，探测目标应用在好天气时，探测目标应用 。l A S波段雷达波段雷达 B 雷达近程雷达近程 C X波段雷达波段雷达 D 雷达远程雷达远程 l51D 雷达使用圆极化天线后：雷达使用圆极化天线后：l A雨雪回波削弱

50、了雨雪回波削弱了 B对称体物标回波削弱了对称体物标回波削弱了l C作用距离减小了作用距离减小了 D上述说法都对上述说法都对l31C 雷达天线的辐射窗口暴露在外面，每个月应检查一次，如有灰尘粘在上面，应用雷达天线的辐射窗口暴露在外面，每个月应检查一次，如有灰尘粘在上面，应用 。l A用水龙头冲洗它用水龙头冲洗它 B用酸性肥皂水清洗用酸性肥皂水清洗l C用清水冲洗掉用清水冲洗掉 D用清水冲洗后油漆用清水冲洗后油漆l接收机框图及工作原理接收机框图及工作原理l要点：要点：l1：船舶雷达探测要得到回波信号中：船舶雷达探测要得到回波信号中什么物理量？什么物理量？l2：怎样的电路组成可以实现从目标：怎样的电

51、路组成可以实现从目标调制的微波波段的微弱回波信号中得调制的微波波段的微弱回波信号中得到目标的信息？到目标的信息？l3：怎样使接收机接收回波性能良好？：怎样使接收机接收回波性能良好？二种回波（包络不同）二种回波（包络不同）二种目标二种目标右上习题分类对应右上习题分类对应 2个知识要点：个知识要点：12. 1：接收机框图及工作原理：接收机框图及工作原理 船用雷达的载波，采用微波波段船用雷达的载波，采用微波波段, 目目标反射微波时，目标的回波强弱，是由回标反射微波时，目标的回波强弱，是由回波信号的包络反映出来的。波信号的包络反映出来的。 接收机的任务就是把包络检测出来。接收机的任务就是把包络检测出来

52、。 其框图如下图示。其框图如下图示。1）：混频器）：混频器混频器由混频器由A、B、C三部分组成：三部分组成： A：由速调管组成本机振动器（本振）：由速调管组成本机振动器（本振）B：晶体二极管组成混频器电路：晶体二极管组成混频器电路C：选频电路：选频电路以上三部分完成混频的功能，也就是把接以上三部分完成混频的功能，也就是把接收信号的频率降低为中频信号。收信号的频率降低为中频信号。2）：放大电路）：放大电路完成低噪放大中频信号的功能，完成低噪放大中频信号的功能，接收机的机内噪声主要来源于中频放大器。接收机的机内噪声主要来源于中频放大器。3）：检波电路：完成检出用来显示的视）：检波电路：完成检出用来

53、显示的视频信号的功能频信号的功能l=习题分类名称习题分类名称=接收机组成、作用接收机组成、作用=混频后经过选频的结果混频后经过选频的结果包络包络载波载波接收机输入信号接收机输入信号本 振本 振信号信号检波后的结果检波后的结果包络包络选选频频电电路路fvfs本振本振信号信号栅网栅网反射反射极极阴极阴极（弓弓形形支支架架上上的的调调整整螺螺丝）丝）细调电位细调电位器器（石板上）（石板上）粗 调 电 位 器粗 调 电 位 器（机内）（机内）AFC 电电路路回波回波 信号信号混 频混 频器器（混频晶体二极（混频晶体二极管）管）f I放放大大检检波波去 显 示去 显 示器器中频中频放大放大器器混混 频频

54、 检波检波电电 路路收发收发开开 关关 速调管是用来产生本机振荡的微波器件速调管是用来产生本机振荡的微波器件3：调谐：通过机械方法或电方法，改变：调谐：通过机械方法或电方法，改变本振信号的频率，这一过程称为调谐。本振信号的频率，这一过程称为调谐。1）：机械调谐：调整弓形支架上的调整）：机械调谐：调整弓形支架上的调整螺丝，从而改变振荡频率。这一调整，称螺丝，从而改变振荡频率。这一调整，称为机械调谐。为机械调谐。机械调谐是大范围的频率调谐，在下列情机械调谐是大范围的频率调谐，在下列情况下进行：况下进行：a）：更换磁控）：更换磁控b）：更抽速调管，）：更抽速调管，c）：显示器石板上的）：显示器石板上

55、的“调谐调谐”纽无效。纽无效。2）：电调谐：）：电调谐： 调整石板上的调谐钮，使回波清晰饱调整石板上的调谐钮，使回波清晰饱满。（晶体电流最大），电调谐是小范围满。（晶体电流最大），电调谐是小范围的频率调谐，每当开机后，要进行此调整。的频率调谐，每当开机后，要进行此调整。混频晶体电流与接收信号、本振信号有关混频晶体电流与接收信号、本振信号有关fv本振信号本振信号栅网栅网 反射极反射极阴极阴极弓形支架上的弓形支架上的调整螺丝调整螺丝细调电位器细调电位器（石板上）（石板上）粗调电位器（机内）粗调电位器（机内）l=习题分类名称习题分类名称=调谐调谐=右上习题分类对应右上习题分类对应 2个知识要点：个知

56、识要点：12. l=习题分类名称习题分类名称=接收机组成、作用接收机组成、作用=l47D 接收机是由接收机是由_组成。组成。l A高频设备高频设备 B中频设备中频设备 C低频设备低频设备 D A+B+Cl14A 在实用雷达中，在实用雷达中，AFC电路通常是控制电路通常是控制_来保证混频输出的中频不变。来保证混频输出的中频不变。l A 本振频率本振频率 B 谐振频率谐振频率 C 发射频率发射频率 D 回波信号频率回波信号频率l23B 雷达雷达增益增益控钮，是控制控钮，是控制:l A 本机振荡率本机振荡率 B 中频放大器的放大量，中频放大器的放大量， C 近距离中频放大量近距离中频放大量 D 收发

57、开关收发开关l49D 船用雷达接收机常用的中频放大器的中频是船用雷达接收机常用的中频放大器的中频是: 。l A 30MHz， B 45MHz。 C 60MHz D 三者都可以三者都可以l55C 雷达接收机的机内噪声主要来源于雷达接收机的机内噪声主要来源于 。l A 混频晶体混频晶体 B 本机振荡器本机振荡器 ， C 中频放大器中频放大器 D 检波器检波器l=习题分类名称习题分类名称=调谐调谐=l43B 雷达操作面板上雷达操作面板上TUNE (调谐调谐)旋钮是用来调整旋钮是用来调整_，从而使荧光屏上回波，从而使荧光屏上回波l 信号最清晰最饱满最多。信号最清晰最饱满最多。l A中频频率中频频率 B

58、本振频率本振频率 C回波信号频率回波信号频率 D发射频率发射频率l51C 雷达更换磁控管后，应对雷达更换磁控管后，应对_进行适当调整。进行适当调整。l A磁控管和调制管磁控管和调制管 B调制管和速调管，调制管和速调管， C速调管和收发开关管速调管和收发开关管 D磁控管和收发开关管磁控管和收发开关管l36C 调整雷达调整雷达调谐调谐旋钮能改变旋钮能改变 。l A 脉冲重复频率脉冲重复频率 B 收发开关谐振频率，收发开关谐振频率， C 混频器输出电流混频器输出电流 D 磁控管电流磁控管电流l52A 接收机的输入信号频率等于接收机的输入信号频率等于 。l A磁控管的振荡频率磁控管的振荡频率 B发射频

59、率加中频，发射频率加中频， C发射频率减中频发射频率减中频 D脉冲重复频率脉冲重复频率l37A 雷达接收机中混频器输出的信号是：雷达接收机中混频器输出的信号是：l A中频信号中频信号 B本振信号本振信号 ， C视频回波信号视频回波信号 D射频回波信号射频回波信号l15D 雷达的混频晶体电流与雷达的混频晶体电流与_有关。有关。l A 发射机发射机 B接收机接收机 C 无线及波导无线及波导 D A+B+Cl24B 雷达的调谐控制应调到：雷达的调谐控制应调到：l A 距离圈细而清晰距离圈细而清晰 B目标影像尽可能大，目标影像尽可能大， C 噪声斑点尽可能噪声斑点尽可能 D扫描线刚好看不见扫描线刚好看

60、不见l=海浪干扰海浪干扰=l =海浪或多或少存在，雨雪则不是这样海浪或多或少存在，雨雪则不是这样=l=知识点：知识点： =海浪干扰与距离、工作波长、风向、极化、脉海浪干扰与距离、工作波长、风向、极化、脉冲宽度冲宽度=l=知识点：知识点： =海浪干扰定义海浪干扰定义=l=知识点：知识点： =海浪干扰抑制方法、操作注意事项海浪干扰抑制方法、操作注意事项=(CFAR =S波段波段=对数放大器对数放大器=园极化园极化=l=l海浪控制电路海浪控制电路(STC):l要点：要点：l1：海浪的危害（简述）是什么？：海浪的危害（简述）是什么？l2：了解海浪回波概念是处理海浪问题的基础，浪回波概念具体是什么？：了