雷达系统设计MATLAB仿真-雷达基础导论(3)

雷达损失

\(\quad\)雷达方程指出,接收机SNR与雷达损失成反比。因此,任何雷达损失的增加都会导致SNR的降低,从而减小检测概率,因为它是SNR的函数。通常,好的雷达设计和差的雷达设计的主要区别就是雷达损失。雷达损失包括欧姆(电阻)损失和统计损失。本节将简要总结雷达损失。

发射和接收损失

\(\quad\)发射损失发生在雷达发射机和天线输入端口之间,接收损失发生在天线输出端口和接收机前端之间。这些损失通常称为波导损失。波导损失的典型值是1 ~2d量级。

天线方向图损失和扫描损失

\(\quad\)至此,当使用雷达方程时,假定最大天线增益。这只有当目标位于天线的垂直轴线时才正确。然而,当雷达扫描过目标时,目标方向的天线增益比最大值小,如天线的辐射方向图定义的那样。由于不是在所有扫描时间内都以最大天线增益辐射目标,因此所引起的SNR 损失称为天线方向图(波束形状)损失。对于给定的雷达，一旦选定了天线,天线方向图损失的大小就可以用数学方法计算。
例如,考虑如下图所示的 \((sinx)/x\) 形状的天线辐射方向图。在垂直轴线附近 \(±\theta/2\)角度区域内的平均天线增益为

\[G_{av}\approx1-(\frac{\pi r}{\lambda})^{2}·\frac{\theta^{2}}{36} \]

\(\quad\)其中,r是孔径的半径, \(\lambda\) 是波长。实际中,经常采用高斯天线方向图。此时,如果用\(\theta_{3dB}\)表示天线3dB波束宽度,那么天线增益可以近似为