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雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！

2024-03-01

雷达发射机的发射功率为Pt，假如天线将电磁能量全向（各向同性）辐射出去，电磁能量以雷达所在之地为球心以等强度向所有方向辐射，距离R处的单位表面积上的功率密度等于总功率除以球的表面积。
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第1张
若天线是增益为Gt的定向天线，电磁能量聚集到一定的方向上，则功率密度变成了全向天线的Gt倍。
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第2张
假设雷达波束范围内距离R处有一个目标，电磁能量遇到目标后会被散射到不同方向，其中有部分能量后向散射到雷达，作为回波被雷达天线（有效孔径Ae）接收到，用σ来衡量目标反射电磁波的能力，叫做雷达截面积。
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第3张
天线有效孔径Ae是指天线在接收时的有效面积，它与天线增益Gr成正比，天线有效孔径越大，天线增益越大，它是天线实际孔径面积和孔径效率的乘积。
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第4张
我们可以得出天线接收的功率为Pr是入射的电磁波功率密度乘以天线的有效孔径，具体表达式如下，这里假设的是单站雷达，Gt=Gr=G，Rt=Rr=R，若是双站雷达，则该假设需要修改。
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第5张
双站雷达天线接收的功率为>
雷达天线：解析回波功率，掌握探测关键，不容忽视！ (https://ic.work/) 传感器 第6张
从上式可以看出，雷达接收的功率是反比于目标距离四次方的，信号能量衰减很大，导致了雷达接收的回波能量很小，雷达要能发现目标，则要求雷达接收机有极高的灵敏度。

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