17、雷达可探测性因素建模分析

雷达可探测性因素建模分析

1. 引言

在雷达系统设计中，准确评估雷达的探测性能至关重要。这涉及到对天线、发射机和接收机的增益与损耗进行建模，以详细分析雷达的作用距离方程。本文将通过一个机场监视雷达的实例，深入探讨如何计算可用信噪比（SNR）、可探测性因素，并分析各种损耗对雷达探测性能的影响。

2. 可用信噪比（Available SNR）

雷达方程将雷达系统的主要参数相结合，使雷达工程师能够计算最大探测距离、所需的峰值发射功率或最大可用信噪比。计算距离为 R 处最大可用 SNR 的常见雷达方程形式为：
[SNR = \frac{P_t\tau G_tG_r\lambda^2\sigma}{(4\pi)^3kT_sR^4L}]
其中：
|参数|含义|
| ---- | ---- |
| (P_t) | 峰值发射功率 |
| (\tau) | 发射脉冲宽度 |
| (G_t) | 发射天线增益 |
| (G_r) | 接收天线增益 |
| (\lambda) | 雷达波长 |
| (\sigma) | 雷达目标截面积（RCS） |
| (k) | 玻尔兹曼常数 |
| (T_s) | 系统噪声温度 |
| (L) | 综合损耗因子，结合了发射 - 目标 - 接收路径上降低接收信号能量的损耗 |

从方程右侧可以看出，除目标距离和 RCS 外，其他参数都在雷达设计者的控制范围内。对于给定大小且位于距离 R 处的目标，可通过增加发射功率、增大天线尺寸、使用更低频率或采用更灵敏的接收机来提高接收机处的可用 SNR。

以下