單脈沖雷達(dá)是一種精密跟蹤雷達(dá)。它每發(fā)射一個脈沖，天線能同時形成若干個波束，將各波束回波信號的振幅和相位進(jìn)行比較，當(dāng)目標(biāo)位于天線軸線上時，各波束回波信號的振幅和相位相等，信號差為零；當(dāng)目標(biāo)不在天線軸線上時，各波束回波信號的振幅和相位不等，產(chǎn)生信號差，驅(qū)動天線轉(zhuǎn)向目標(biāo)直至天線軸線對準(zhǔn)目標(biāo)，這樣便可測出目標(biāo)的高低角和方位角，從各波束接收的信號之和，可測出目標(biāo)的距離，從而實現(xiàn)對目標(biāo)的測量和跟蹤。
目前使用的單脈沖雷達(dá)基本上都實現(xiàn)了模塊化、系列化和通用化，具有多目標(biāo)跟蹤、動目標(biāo)顯示、故障自檢、維修方便等特點。
概述
單脈沖雷達(dá)是能從單個回波脈沖信號中獲得目標(biāo)全部角坐標(biāo)信息的跟蹤雷達(dá)。按提取角誤差信息的方法不同，分為幅度比較單脈沖雷達(dá)和相位比較單脈沖雷達(dá)兩種。
分類特點
幅度比較
幅度比較單脈沖雷達(dá)的測角系統(tǒng)通常由四個天線饋電單元與三個接收支路組成。在發(fā)射射頻脈沖時，四個天線饋電單元合成一個發(fā)射波束。在接收回波信號時，四個天線饋電單元經(jīng)過射頻和差橋結(jié)網(wǎng)絡(luò)形成五個接收波束。其中一個為和波束，由四個天線饋電單元的接收信號全部相加而成，其中心軸即天線的瞄準(zhǔn)軸。和波束的接收信號經(jīng)和支路接收機放大、檢波以后，用以提供目標(biāo)的距離、速度等信息。處于同一水平面上的二個波束為方位測角波束，其形狀相同，與瞄準(zhǔn)軸左右對稱排列，以一定角度重疊。
另二個為仰角測角波束，處于同一個垂直平面上(與方位波束垂直)，也是形狀相同，與瞄準(zhǔn)軸上下對稱排列，以一定角度重疊。二個方位波束接收的信號，經(jīng)和差橋結(jié)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行幅度相減，取得方位角差信號。當(dāng)天線瞄準(zhǔn)軸對準(zhǔn)目標(biāo)時，二個方位波束接收的信號幅度相同，其差信號為零。當(dāng)目標(biāo)在方位上偏離天線瞄準(zhǔn)軸時，二個方位波束接收的信號幅度不同，就有幅度差信號輸出，稱為方位差信號。
這個差信號經(jīng)方位差支路接收機放大并與和支路信號在相位檢波器中相乘，產(chǎn)生方位誤差信號，誤差信號大小與目標(biāo)偏離旋轉(zhuǎn)軸的角度成比例，極性決定于偏離的方向。誤差信號送到天線控制系統(tǒng)，驅(qū)動天線向減小方位誤差信號的方向轉(zhuǎn)動，直到瞄準(zhǔn)軸對準(zhǔn)目標(biāo)，方位誤差信號為零時天線停止轉(zhuǎn)動，從而使天線在方位上精確地跟蹤目標(biāo)。二個仰角波束和仰角差接收支路的工作情況與方位差支路類似。
相位比較
相位比較單脈沖雷達(dá)在水平和垂直平面上各采用兩個相同而略為分離的天線，在水平面上，兩個方位測角波束形狀相同，波束軸(波束最強輻射方向)以一定間隔與天線瞄準(zhǔn)軸平行對稱排列。處于遠(yuǎn)場區(qū)的目標(biāo)與二波束軸所形成的角度幾乎相等，因而接收的回波信號幅度也相等。當(dāng)目標(biāo)在方位上位于天線瞄準(zhǔn)軸上時，這二個波束接收的回波信號相位也相同，其差信號為零。
當(dāng)目標(biāo)在方位上偏離天線瞄準(zhǔn)軸時，由于兩天線相隔一段距離，兩天線所接收的回波信號由于存在波程差而相位不同，產(chǎn)生相位差，經(jīng)相位檢波器檢測出方位誤差信號，用以驅(qū)動天線在方位上精確跟蹤目標(biāo)。仰角支路的工作情況與方位支路類似。
發(fā)展?fàn)顩r
單脈沖雷達(dá)與圓錐掃描雷達(dá)相比，測角精度高、速度快、反角度欺騙干擾的能力強。自20世紀(jì)40年代末研制成功以后，已廣泛應(yīng)用于火控、精密測量和氣象雷達(dá)中。單脈沖測角技術(shù)在三坐標(biāo)雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)中也廣泛采用。
參考資料 >