脉冲法测距原理

通常雷达测距的方法有三种：脉冲法，调频连续波法，相位法。本文讲述脉冲法测距原理及其影响因素。

发射机产生脉冲信号，一部分由收发开关泄漏到接收机，并在终端显示(主波信号)，大部分则通过天线辐射到空间，并在遇到目标时散射。天线俘获返回的微弱信号，经接收机处理后也显示在终端上，回波信号相对于主波信号有一个时间差\(t _R\)。

由于\( t _R = \frac{2R}{c} \)，因此

$$R = \frac{1}{2} ct _R$$

可见，通过测量回波到达时间\(t _R\)就可以计算目标的距离。

将光速\(c=3X10^5 \) km/s代入上式，得到

$$R = 0.15 t _R$$

这里\(R\)和\(t _R\)的单位分别为千米(km)和微秒\((\mu s)\)。

在工程上，目标回波脉冲前沿和回波脉冲中心都可以作为回波到达时间，脉冲前沿作为到达时间的缺点是容易受回波大小和噪声的影响，比较电平不稳也会引起误差，因此在自动距离跟踪系统和搜索雷达中通常以回波脉冲中心作为回波到达时间。

测距精度是雷达的主要参数之一，影响精度的因素有很多，其中，系统误差可在校准雷达时适当补偿，而随机误差的处理则比较复杂。振荡器频率的不稳定、读数误差、各回路参数的偶然变化等设备误差几乎难以避免；电磁波传播速度的偶然变化、电磁波在大气中的折射等外部因素造成的误差一般也不能补偿，只能根据具体工作环境做一些可能的校准。