雷达的常见分类以及典型应用

单脉冲雷达系统中，至少需要采用空间分离的两组天线。通过比较和差通道，可以定位雷达波束照射范围内的目标。左右通道的反相耦合形成差通道（ΔAz），即方位差通道。在指向的方向上，和通道得到最大值，同时差通道最小值。由于和通道（Σ）和差通道（Δ）在一个脉冲回波就可以得到结果。所以，一个脉冲就可足以计算目标位置。（常常将这样组合天线的方式称为单脉冲天线）。和通道与差通道的比值提供了实际目标的指向和天线轴线（"前视"）的偏离程度，天线前视和目标实际的方位角之间的差别就是大家所熟知的"前视偏向角"。

三维雷达系统中，俯仰角测量采用相同的技术，需要一个俯仰差通道作为第二差通道（ΔEI）。通道之间的一致性，对象单脉冲雷达这样的多通道系统而言至关重要，为此，通常要求相位相参的合成器的相位偏差可调。

相控阵雷达

和反射天线只有一个辐射单元不同，相控阵雷达天线具有几百甚至几千个独立的辐射单元。馈送到每个辐射单元信号的幅度、相位可以分别独立控制，从而可以获得任何所需要的辐射方向形状（方向图）。实际应用中，方向辐射可以在±60°范围内调整。与传统机械扫描天线不同，相控阵天线方向图的调整通过改变各单元馈电幅度和相位实现，所需时间非常短，几乎没有延时。

有源电扫描相控阵天线（AESA）

相控阵造价非常高，主要应用于军事领域和合成孔径雷达（SAR）的卫星应用。有源相控阵（ASEA）每个辐射单元都有独立的发射/接收模块（T/R），而无源相控阵（PESA）则使用共同的RF信号，每个单元通过移相器进行调整。

对ASEA而言，不同T/R模块的幅相一致性非常重要，需要精确测试和测量。

合成孔径雷达（SAR）

合成孔径雷达（SAR），与真实孔径雷达（RAR）一样，都属于成像雷达。此类雷达系统安装于机载或星载平台，通过电磁波扫描地球表面，而获得地面二维图象。

SAR基本原理是，包含一个沿辐射方向垂直的路径移动的天线，位置全程已知，运动方向通常称为"迹轨方向（Along Track）"或方位方向，而相应垂直于运动的方向称为"斜距方向(Cross Track)"。而所谓"脚印（footprint）"是指真实孔径照射的区域，所谓"刈幅（swath）"则指沿运动方向扫过的一个条带。

SAR让雷达在轨道上运动，并按一定的重复频率发射雷达信号，将连续的不同位置的信号加以综合，增加了时间带宽积。可以等效为天线长度在运动方向增加，等效波束变窄，提高分辨率。在距离方向，SAR的信号仍可以采用宽带信号，以获得高的分辨率。沿运动方向的分辨率可以达到真实天线尺寸的一半。真实天线的长度减小一半，分辨率改善一倍。

方位向分辨率

距离分辨率

如果需要达到1m的分辨率，信号带宽达到150MHz。现代的SAR带宽大于1GHz，（有时需要2GHz带宽），分辨率达到小于10cm。

信号带宽通常由脉冲压缩获得，如线性调频。更先进的SAR采用步进跳频、极化开关，以及其他复杂技术。

TERRA SAR 城市区域成像结果

双基地/多基地雷达

大多数情况下，雷达发射机和接收机利用同一天线，通过时间上的切换实现多工。这种雷达称作"单基地雷达"，双基地雷达具有一部发射机，而在另外的地点具有一部或多部接收机。收发天线之间相隔很远距离或很大的空间角。单基地雷达通过增加另外的接收机就很容易构成一部多基地雷达。或者，采用两部工作于同频率的单基地雷达构成一部多基地雷达。

多基地雷达收发部分距离很远或具有很大的空间角。这就意味着，在某些情况下，由于目标反射等原因，单基地雷达无法接收到信号时，多基地雷达仍能接收到信号。所以，这种雷达往往应用于气象雷达和军用反隐身雷达。

当系统采用多个分布的接收机时，我们称之为多基地雷达。

德国FGAN 开展的机载双基SAR 成像结果

无源（被动）雷达

无源（被动）雷达是一种定位技术，不同于传统的雷达，无源雷达不发射电磁波信号，而是接收、跟踪已知的广播发射机、移动电台和其他系统所发射出来的信号照射到目标上后产生的反射和多普勒效应。无源（被动）雷达很难被侦查到，因为它不发射任何信号。这在军事上具有重要应用。另一军事应用是无源（被动）雷达在对隐身飞机探测，目前有源雷达技术对此问题的解决是有限的。

当然，由于无源（被动）雷达无发射机，接收机测量将会是非常复杂。在测量解决方案中，常常包含多路相干的信号源。

外辐射源双基SAR 实验图像

低截获率雷达

低截获率（