雷达考试资料 下载本文

基来表示。根据此,推导如下:

一个与x轴的夹角为?的线极化波,其电场可以如下式表示:

???E?(exE0cos??eyE0sin?)e用欧拉公式展开,有:

??j?z

E?E02ej???(ex?jey)e?j?z?E02e?j???(ex?jey)e?j?z

第一项为右旋圆极化波,第二项为左旋圆极化波,且二者幅度相同。

?记

??为右旋圆极化基,

ex?jey?eR???ex?jey?eL令

为左旋圆极化基。

?E0?12?2,?jeRe?j?z?90,得到垂直极化基和两个圆极化基的关系式

为:

?eV??12??jeLe?j?z

E0?12?2,?eRe?j?z?0,得到水平极化基和两个圆极化基的关系式为:

??j?z?eH??12eLe

写成矩阵形式就是:

?eV???e?H??1?j?z?j??e??2?1??j??eR?????1???

?eL??略去与坐标分解无关的相位因子即指数项,即得到最终结果:

??eV???e?H?1?j????2?1????j?eR?????1???

?eL?

17.一个红色物体,以接近光速的速度离你远去,此时你看到的这个物体的颜色会发生变化吗?

答:根据多普勒原理,一个物体远离观察者运动,则在观察者看来,其发射或者反射电磁波的频率会降低,在可见光波段,表现为颜色向红色方向移动,因为,红色光的波长是可见光中最长的。所以,这个物体的颜色将会表现为红色。

18、解释一调频斜率为正的线性调频脉冲信号(chirp信号),经过一层损耗媒质后,波形会怎么变化?

答:假定媒质无色散。因为损耗媒质的特性是随着频率的增高,信号指数衰减越迅速,因此高频时信号比低频受到更多的衰减。因此,在经过损耗媒质时,信号的幅度将随着时间的推移和频率的增加,越来越小。

19.用两种以上的观点解释合成孔径雷达获得方位角高分辨率的原理。 答:PPT上有。这里不用废话。

20.推导如图所示的二面角的极化散射矩阵,并画出??90o时~

答:无甚难度。

21、某一雷达以零度入射角观测海面(例如雷达高度计),说明雷达测量得到的后向散射功率与海面风速变化的关系,并进一步解释下图中海面状态的区别。 (粗糙度与散射的关系)

答:在垂直入射情况下,布雷格散射机理起决定性作用。当基本无风,海面接近镜面反射时,雷达接收到的后向散射功率最大。当风速比较大,海面变得粗糙,此时越来越多的电磁波能量被散射到偏离雷达接收的方向上。因此,垂直入射条件下,雷达后向散射功率随着风速和波高的增大而逐渐降低。(《微波遥感》第二卷11章)

22.请说明雷达观测地面目标时,采用波束有限体制和脉冲有限体制的区别。 答:(非常烦。详情见乌拉比《微波遥感》第二卷第10章)

两者的区别在于了从雷达方程解出散射系数?0的方式,

考虑雷达方程Pr??22(4?)?PtG?dAR420

对于高度计和散射计,需要求出散射系数?0。对于脉冲有限体制,发射功率Pt是常

量,并认为在波束覆盖范围内?不变,则可以解出?为?为天线覆盖面积。

对于波束有限体制,发射功率Pt是时间的函数,同样认为波束覆盖范围内?0不变,可以解

00

0

0?(4?)R34?2(PrPt)1?GA2,AdA出??(4?)R34?2(PrPt0)1?AGp(t?22Rc。 )dA

23、利用雷达VV极化和HH极化在冬天对一片杨树林观测,请问哪种方式的雷达回波功率能量较大?(假设雷达发射V极化和H极化功率相同)

答:冬天的杨树林,树叶已经完全脱落,只剩下树干。树干可以认为是竖直放置的导电体。可以进行理想化,认为树干是没有宽度的、完全竖直的、粗细一致的圆柱形导电体。这种导电体能且只能反射垂直极化波。因此,雷达VV极化的回波功率能量较大。

24.为什么亚马逊热带雨林作为星载雷达(ku波段)的辐射定标场。

答:辐射定标是准确、定量描述星载SAR系统性能的重要手段。星载SAR天线方向图特性在轨期间可能会存在较大失真,从而严重影响成像质量。这种失真必须通过辐射定标进行校正。辐射定标需要后向散射系数尽可能均匀的面目标,而亚马逊雨林是全球最稳定、最均匀、最平坦的分布目标,后向散射系数几乎不随入射角而变化,因此是理想的辐射定标场。

25.请写出雷达方程,并对之有所解释。 答:哪本书都有。《雷达系统导论》第一章和《雷达信号处理基础》第二章上的比较详细,丁鹭飞的书比较简单。有书就不用废话了。

26、说明双站散射等效单站散射的原理,并说明等效的单站散射后,信号有效带宽有何变化?

答:利用单个散射中心的二次辐射波瓣方向图的概念,可以证明,双站RCS可以用在双站的角平分线处的单站RCS来等效,同时,等效的单站散射,有效带宽变成原来的cos?2倍,?是双站的夹角。

27.谈谈你对电磁波与目标相互作用过程的理解。

答:雷达发射的电磁波,在接触目标表面时,交变电场会在目标表面生成感应电流。交变感应电流又会在空间中激发交变电磁场,称为目标散射场。其中一部分在雷达主瓣视野内的散射波可以被雷达接收到。这就是电磁波与目标相互作用的机理。

29、在单脉冲跟踪雷达中,说明比幅度和比相位进行角度测量的原理。 答:丁鹭飞雷达原理第7章就有,不用废话。

30.请论述超视距雷达(over-the-horizon radar OTH)的工作原理。

答:超视距雷达工作在3到30Mhz短波频段。其向电离层发射电磁波,电磁波被电离层散射后,一部分指向地面的散射波将会被散射波覆盖区域内的目标散射,目标散射波被电离层散射后,一部分二次散射波会被雷达接收到。借助电离层散射,OTH可以对地平线以下700到3500公里外的目标进行探测。

31.画出下图所示,处于无限大到导电平面上电流源的镜像电流的电流方向。 答:根据镜像原理,为了保证导电平面上的电场切向分量满足边界条件,从左到右,镜像电流的电流方向依次是:竖直向上、水平向左、指向左上方;

32.请设计出一个通用雷达的硬件框图。 答:见下图:

脉冲单基地雷达模型框图

收发天线收发开关 发射机 波形发生器 低噪声射频放大器 混频器 本振 中频放大器 信号处理器 显示器