雷達

雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備。電磁波同聲波一樣，遇到障礙物要發生反射，雷達就是利用電磁波的這個特性工作的。波長越短的電磁波，傳播的直線性越好，反射性能越強，因此，雷達用的是微波波段的無線電波。

雷達的工作原理

雷達所起的作用和眼睛相似，可它又勝過眼睛，它在任何光線的條件下都可“看見”目標，因為，它是用電磁波“看”目標的，所以不受光線強弱的限製。它的信息載體是無線電波。

各種雷達的具體用途和結構不盡相同，但基本形式是一致的，包括五個基本組成部分：發射機、發射天線、接收機、接收天線以及顯示器。還有電源設備、數據錄取設備、抗幹擾設施等輔助設備。

不論是可見光或是無線電波，在本質上都是同一種東西即電磁波，傳播的速度都是光速，差別隻在於它們各自占據的波段不同。其原理是雷達設備的發射機，通過天線向一定的方向發射不連續的無線電波。每次發射的時間約為百萬分之一秒，兩次發射的時間間隔大約是萬分之一秒，這樣，發射出去的無線電波遇到目標時，就會在這個間隔時間內被目標反射回來，反射回來的無線電波被天線接收後，送至接收設備進行處理，提取有關該目標物距雷達的距離，物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)，並顯示在雷達顯示屏上。

測量距離實際是測量發射脈衝與回波脈衝之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據此就能換算成目標的精確距離。

測量目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據仰角和距離就能計算出目標高度。

測量速度是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應原理。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與幹擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同，能從幹擾雜波中檢測和跟蹤目標。

雷達的廣泛應用

因雷達的電磁波有一定的穿透能力，所以，雷達電磁波不受霧、雲和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點。無論是白天黑夜均能探測遠距離的目標。雷達的這一優勢使它能在許多領域得到最廣泛的應用。比如應用於氣象預報、資源探測、環境監測、交通管理等部門；天體研究、大氣物理研究、電離層結構研究等科學研究方麵；在軍事上更是必不可少的電子裝備。

氣象上可以用來探測台風、雷雨、烏雲，作為大氣觀測的主要設備。比如利用設在衛星上的氣象雷達或設置在地麵的氣象雷達，把觀測的雲圖等氣象資料及時地傳送至氣象台，作為分析預報天氣的依據。

雷達在交通運輸上可以用來為飛機、船隻導航；在交通管理方麵，設置在高速公路上的雷達測速儀，監督著過往行駛的車輛速度，並把結果記錄下來傳輸給管理中心。

雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源普查、地質調查等方麵顯示了很好的應用潛力。衛星和飛機上的合成孔徑雷達，已經成為當今遙感中十分重要的傳感器。以地麵為目標的雷達可以探測地麵的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。

在軍事領域，雷達是重要的軍事裝備，利用雷達可以探測飛機、艦艇、導彈以及其他軍事目標，可以偵查、追蹤對方的飛機、艦艇、導彈等的軍事行動。

在天文學上可以用來研究星球。