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雷达“无线电探测和测距”工作原理
各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括:发射机、发射天线、---、接收天线,处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似,当然,距离测试激光测距定标灰板,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。 事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是---c,差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和---目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束,通过测量仰角靠窄的仰角波束,从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。
测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以---传播,据此就能换算成雷达与目标的距离。
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雷达波段的划分
早用于搜索雷达的电磁波波长度为23cm,这---段被定义为l波段(英语long的字头),后来这---段的中心波长度变为22cm。 当波长为10cm的电磁波被使用后,国产激光测距定标灰板,其波段被定义为s波段(英语short的字头,意为比原有波长短的电磁波)。
在主要使用3cm电磁波的火控雷达出现后,3cm波长的电磁波被称为x波段,因为x代表坐标上的某点。
为了结合x波段和s波段的优点,逐渐出现了使用中心波长为5cm的雷达,该波段被称为c波段(c即compromise,英语“结合”一词的字头)。
在英---之后,德---也开始独立开发自己的雷达,他们选择1.5cm作为自己雷达的中心波长。这---长的电磁波就被称为k波段(k = kurz,德语中“短”的字头)。
“不幸”的是,德---以其日尔曼民族特有的“性”选择的波长可以被水蒸气---吸收。结果这---段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。战后设计的雷达为了避免这一吸收峰,通常使用频率略高于k波段的ka波段(ka,即英语k-above的缩写,意为在k波段之上)和略低(ku,即英语k-under的缩写,意为在k波段之下)的波段。
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激光雷达中激光的特性
光源发出光束的方向性通常用发散角2θ(单位rad)来描述,亦可用光束所占的空间立体角δω=πθ2(单位sr)来描述。
普通光源辐射的光束来自于自发辐射,自发辐射总是任意的,是向4π立体角辐射的,所以方向性很差。
激光的优---向性,是激光器的工作原理和结构决定的。由于激光器中增益介质只向特定模式提供能量,受激辐射提供的光子总是与激发光完全一样,同频率、同偏振、同位相和同方向。
所以,如果谐振腔选出的模不受衍射的影响,2%激光测距定标灰板,激光束的发散角可以小。一般说来,激光器的发散角(θ)决定于该激光器的腔长,济南激光测距定标灰板,环境地球物理学概论式中:λ是激光波长,l是腔长。若λ=0.63μm,l=0.4 m,则θ=2×10-3rad。增加腔长,还可以进一步减小发散角。
不同类型激光器的方向性差别很大,这与增益介质的类型、均匀性、光腔的类型、腔长、激励方式和激光器的工作状态有关。气体激光器的增益介质有---的均匀性,且腔长大,方向性好;固体激光器的方向性差;半导体激光器的方向性差。
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