雷达技术与电磁波辐射关系

雷达（radio diction and ranging，radar）是指"发射电磁波信号并接收在其作用范围内的被观测物体（目标）的回波的装置"。电磁波能量从雷达硬件输出到天线，再从天线辐射出去，而后从一个或多个物体返回的回波通过先前辐射能量的天线接收，最后传输回雷达的硬件设备。在雷达术语中最为关键的一词为——电磁波。

那么，电磁波是什么呢？

早在1865年James Clerk Maxwell提出了电磁基本方程（麦克斯韦方程）预测了电磁波的存在，并指出电磁波是由波动的电场和磁场构成，传播速度可通过自由空间的基本电磁属性来计算。

我们常见的可见光就是电磁波的一种，其波长范围为380-780nm。通常情况下温度高于绝对零度的物质或粒子都有电磁辐射，温度越高辐射量越大，但大多不能被肉眼观察到。

后来，Hertiz证明了不可见的电磁波的存在，我们称之为无线电波。现在，我们知道了电磁波有一个连续的波谱，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线。

通常"雷达"术语是指利用无线电波的系统。

电磁场包含电场与磁场两个方面，分别用电场强度E或电位移D及磁通密度B（或磁场强度H）表示其特性；E和H在空间上都是正弦变化的。在相位上，电场和磁场相互垂直，并且都垂直于传播方向。每秒通过某特定位置的波峰的个数成为频率（f），可用每秒的周期数来量度（赫兹Hz）。

在雷达系统中，频率通常指载波的频率。两个相邻波峰之间的距离成为波长λ。波长与频率的关系：λ=c/f=2π/λ=2πf/c。瞬时的能量通量密度（w/m2）为|S|=E×H，S为波印亭矢量。

我们常说的真空中的光速，也就是电磁波的真空速度c=299792458m/s，利用光速人们定义了米这个长度单位。光速的近似值为3*10^8m/s，除少数特殊情况外，工程上一般使用近似值。

电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。

产生机理

无线电波是可以人工制造的，是振荡电路中自由电子的周期性的运动产生的。红外线、可见光、紫外线；伦琴射线；γ射线分别是原子的外层电子、内层电子和原子核受激发后产生的。

电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。

电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。

特征参量

自然界中各类辐射源的电磁波谱是相当丰富、相当宽阔的，与光电子成像技术直接有关的是其中的X线，紫外线，可见光线，红外线和微波等电磁波谱，它们的特征参量是波长λ、频率f和光子能量E。

三者的关系是f=c/λ，E=hf=hc/λ和E=1.24/λ，式中，E和λ的单位分别是eV（电子伏）和μm，h为普朗克常数（6.6260755X10^(-34)J·S）；

"辐射"本质

本质是原子中电子的能级跃迁并交换能量的结果，低能级电子受到某种外界能量激发，可跃迁至高能级，当这些处于不稳定状态的受激电子落入较低能级时，就会以辐射的形式，向外传播能量。上述E=1.24/λ，正好将辐射的波长λ与其能量E联系起来。
例如，E高-E低=1.24eV时，辐射的波长λ=1μm。

频段划分