雷達(dá)（英文名：Radar），又稱無線電定位，源于Radio Detection and Ranging的縮寫，原意是“無線電探測和測距”，是利用電磁波探測、定位和識別目標(biāo)（如飛機(jī)、船舶、坦克等）的一種設(shè)備。雷達(dá)通過發(fā)射電磁波照射目標(biāo)并接受其回波，由此獲得探測目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率（徑向速度）、方位和高度等信息。
雷達(dá)的基本概念形成于20世紀(jì)初。1903年，德國工程師完成了探測艦船反射電磁波的試驗(yàn)。1925年，美國開始研制能測距的脈沖調(diào)制雷達(dá)，并首先用它來測量電離層的高度。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于作戰(zhàn)需要，雷達(dá)技術(shù)發(fā)展極為迅速，出現(xiàn)了地對空、空對地（搜索）轟炸、空對空（截?fù)簦┗鹂亍澄易R別功能的雷達(dá)技術(shù)。20世紀(jì)50年代，雷達(dá)系統(tǒng)已較廣泛地采用了動(dòng)目標(biāo)顯示、單脈沖測角和跟蹤以及脈沖壓縮等技術(shù)，合成孔徑的概念已被提出；60年代出現(xiàn)了相控陣?yán)走_(dá)。70年代，固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)和脈沖多普勒雷達(dá)問世；80年代，相控陣技術(shù)已大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，包括美國陸軍的“MIM-104防空導(dǎo)彈”和海軍的“宙斯盾”等反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)。21世紀(jì)初，毫米波頻段（通常為94 GHz）的高功率發(fā)射機(jī)已可用于雷達(dá)應(yīng)用，其平均功率比以往高出100至1000倍。
雷達(dá)種類很多，按用途可分為預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防撞雷達(dá)等；按定位方法分為有源雷達(dá)、半有源雷達(dá)和無源雷達(dá)；按裝設(shè)地點(diǎn)可分為地面雷達(dá)、艦載雷達(dá)、航空雷達(dá)等；按脈沖種類分為脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)等。雷達(dá)主要由發(fā)射機(jī)、收發(fā)開關(guān)、天線、接收機(jī)、顯示器組成，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有軍事、民航領(lǐng)域等。
詞源
“雷達(dá)”是英文“radar（radio detection and ranging）”的音譯，意為“無線電探測和測距”。
歷史
世界
1842年，克里斯蒂安·多普勒率先提出利用多普勒效應(yīng)的多普勒式雷達(dá)。1864年，英國物理學(xué)家詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）推導(dǎo)出可計(jì)算電磁波特性的公式。早在1886年，德國物理學(xué)家H.R.赫茲通過試驗(yàn)，驗(yàn)證了麥克斯韋理論和電磁波的存在性，并指出電磁波可以被金屬和絕緣物體散射。1888年，赫茲成功利用儀器產(chǎn)生無線電波。1897年，湯姆遜（JJ Thomson）展開對真空管內(nèi)陰極射線的研究。雷達(dá)的基本概念形成于20世紀(jì)初，但是直到第二次世界大戰(zhàn)前后，雷達(dá)才得到迅速發(fā)展。1903年，德國工程師完成了探測艦船反射電磁波的試驗(yàn)，并在一些國家取得了專利。1904年，侯斯美爾（Christian Hülsmeyer）發(fā)明電動(dòng)鏡，是利用無線電回聲探測的裝置，可防止海上船舶相撞。1906年，德弗瑞斯特發(fā)明真空三極管，是世界上第一種可放大信號的主動(dòng)電子元件。1916年馬可尼（Marconi）和富蘭克林（Franklin）開始研究短波信號反射。1917年羅伯特·沃特森·瓦特（Robert Watson-Watt）成功設(shè)計(jì)雷暴定位裝置。
1922年，意大利物理學(xué)家G.馬可尼發(fā)表了主題為“無線電波可能檢測物體”的論文。美國海軍實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)用雙基地連續(xù)波雷達(dá)能發(fā)現(xiàn)在其間通過的船舶。同年，古列爾莫·馬可尼在美國電氣及無線電工程師學(xué)會發(fā)表演說，題目是可防止船只相撞的平面角雷達(dá)；美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以搜索敵艦。1924年，英國阿普利頓和奇平巴尼特通過電離層反射無線電測量賽層的高度。美國布萊爾和杜夫用脈沖波來測量“亥維塞”層。1925年，美國開始研制能測距的脈沖調(diào)制雷達(dá)，并首先用它來測量電離層的高度。同年，伯烈特與杜武合作，第一次成功使用雷達(dá)，把從電離層反射回來的無線電短脈沖顯示在陰極射線管上。
20世紀(jì)30年代初，歐美一些國家開始研制探測飛機(jī)的脈沖調(diào)制雷達(dá)。1930年，美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室的漢蘭德采用連續(xù)波雷達(dá)探測到了飛機(jī)。1931年，美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室利用拍頻原理研制雷達(dá)，開始讓發(fā)射機(jī)發(fā)射連續(xù)波，三年后改用脈沖波。1935年，法國古傾研制出用磁控管產(chǎn)生16厘米波長的雷達(dá)探測器，可以在霧天或黑夜發(fā)現(xiàn)其他船只，這是雷達(dá)和平利用的開始。同年，英國沃森·瓦特發(fā)明了第一臺實(shí)用雷達(dá)。1936年，美國研制出作用距離達(dá)40千米、分辨率為457米、用于探測飛機(jī)的脈沖雷達(dá)。同年，英國的瓦特在索夫克海岸呆起了英國第一個(gè)雷達(dá)站。隨后英國皇家空軍又增設(shè)了五個(gè)，它們在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用。1937年，馬可尼公司替英國加建20個(gè)雷達(dá)站；美國第一個(gè)軍艦雷達(dá)XAF試驗(yàn)成功；瓦里安兄弟（Russell and Sigurd Varian）研制成高功率微波振蕩器，又稱速調(diào)管（klystron）。1938年，英國在鄰近法國的本土海岸線上布設(shè)了一條觀測敵方飛機(jī)的早期報(bào)警雷達(dá)鏈。
雷達(dá)的出現(xiàn)，是由于二戰(zhàn)期間英國和德國交戰(zhàn)時(shí)，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達(dá)（技術(shù)），用來在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國飛機(jī)。就使用的頻段而言，戰(zhàn)前的器件和技術(shù)只能達(dá)到幾十兆赫。大戰(zhàn)初期，德國首先研制成大功率三極電子管和四極電子管，把頻率提高到500兆赫以上，這不僅提高了雷達(dá)搜索和引導(dǎo) 飛機(jī)的精度，而且也提高了高射炮控制雷達(dá)的性能，使高炮有更高的命中率。1939年，英國發(fā)明頻率為3吉赫的磁控管，地面和飛機(jī)上裝備了采用這種磁控管的微波雷達(dá)，使盟軍在空中作戰(zhàn)和空-海作戰(zhàn)方面獲得優(yōu)勢。同年，布特與蘭特爾發(fā)明電子管，又稱共振穴磁控管。大戰(zhàn)后期，美國進(jìn)一步把磁控管的頻率提高到10吉赫，實(shí)現(xiàn)了機(jī)載雷達(dá)小型化并提高了測量精度。美國研制的精密自動(dòng)跟蹤雷達(dá)SCR-584，使高炮命中率從戰(zhàn)爭初期的數(shù)千發(fā)炮彈擊落1架飛機(jī)，提高到數(shù)十發(fā)擊中1架飛機(jī)。
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，很快進(jìn)入持續(xù)近半個(gè)世紀(jì)的冷戰(zhàn)時(shí)期，軍備競賽的刺激等使得雷達(dá)技術(shù)迅速發(fā)展。1940年，英國伯明翰大學(xué)的J. T. Randhall和A. H. Boot發(fā)明了高頻大功率多腔磁控管（multi-cavity-magnetron），開啟了遠(yuǎn)距離探測的大門（雷達(dá)兩大發(fā)明之一）。同年，英國研制了與雷達(dá)原理相同的無線電引信。1941年，蘇聯(lián)率先在飛機(jī)上裝備預(yù)警雷達(dá)。1943年，麻省理工學(xué)院研制出機(jī)載雷達(dá)平面位置指示器，可將運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)拍攝下來，還發(fā)明了可同時(shí)分辨幾十個(gè)目標(biāo)的微波預(yù)警雷達(dá)。1944年，馬可尼公司成功設(shè)計(jì)、開發(fā)并生產(chǎn)出“布袋式”（Bagful）系統(tǒng)，以及“地氈式”（Carpet）雷達(dá)干擾系統(tǒng)。前者用來截取納粹德國的無線電通信，而后者則用來裝備英國皇家空軍（RAF）的轟炸機(jī)隊(duì)。1947年，美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室研制出線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)。20世紀(jì)40年代后期出現(xiàn)了動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)，有利于在地雜波和云雨等雜波背景中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。高性能的動(dòng)目標(biāo)顯示雷達(dá)須發(fā)射相干信號，促使研制出功率行波管、速調(diào)管和前向波管等器件。50年代，雷達(dá)系統(tǒng)已較廣泛地采用了動(dòng)目標(biāo)顯示、單脈沖測角和跟蹤以及脈沖壓縮等技術(shù)，合成孔徑的概念已被提出。50年代中期，美國裝備了超視距預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可以探尋超音速飛機(jī)。不久又研制出脈沖多普勒雷達(dá)。1959年，通用電氣電器公司研制出彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)，可發(fā)跟蹤3000英里外，600英里高的導(dǎo)彈，預(yù)警時(shí)間為20分鐘。
20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了相控陣?yán)走_(dá)，應(yīng)用最廣泛的是/AN/SPS-48頻掃三坐標(biāo)雷達(dá)。1964年，關(guān)國裝置了第一個(gè)空間軌道監(jiān)視雷達(dá)，用于監(jiān)視人造衛(wèi)星或空間飛行器。70年代，對雷達(dá)增加數(shù)字處理能力的工作加速進(jìn)行，同時(shí)固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)和脈沖多普勒雷達(dá)問世，第一部搭載合成孔徑雷達(dá)載荷的星載海洋衛(wèi)星（SeaSat）升空（分辨率為25米×25米）。1971年，加拿大伊朱卡等人發(fā)明全息矩陣?yán)走_(dá)。與此同時(shí)，數(shù)字雷達(dá)技術(shù)在美國出現(xiàn)。80年代，相控陣技術(shù)由于具備諸多獨(dú)特優(yōu)勢，已大量應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)，包括美國陸軍的“MIM-104防空導(dǎo)彈”和海軍的“宙斯盾”等反彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)，都可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，甚高速集成電路已開始實(shí)用。
美蘇冷戰(zhàn)結(jié)束后，由于兩次海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭等高科技局部戰(zhàn)爭的實(shí)踐與刺激，雷達(dá)又進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。這一時(shí)期的突出特點(diǎn)是信息技術(shù)、空間技術(shù)和新材料等與雷達(dá)系統(tǒng)的緊密結(jié)合，雷達(dá)的探測手段已經(jīng)由從前的只有雷達(dá)一種探測器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學(xué)探測手段融合協(xié)作。有人/無人機(jī)載合成孔徑雷達(dá)已成為對敵方縱深要地偵察與成像探測以及戰(zhàn)果評估的重要技術(shù)手段。在第一次海灣戰(zhàn)爭中，美國軍隊(duì)首次使用空軍/陸軍聯(lián)合監(jiān)視目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)（Joint STARS或JSTARS）探測、定位、跟蹤敵方價(jià)值很高的固定目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，該系統(tǒng)的核心即為/AN/APY-33型雷達(dá)，具備合成孔徑成像和地面動(dòng)目標(biāo)顯示能力。多功能相控陣?yán)走_(dá)已成為機(jī)載火控雷達(dá)發(fā)展的主要方向。此外，認(rèn)知雷達(dá)、綜合射頻孔徑、多輸入多輸出雷達(dá)、通信雷達(dá)—體化等新概念、新技術(shù)也是雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，極大地推動(dòng)著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。1993年，美國曼徹斯特市德雷爾·麥吉爾發(fā)明了多塔查克超智能雷達(dá)。
21世紀(jì)初，數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了信號和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其目標(biāo)是開發(fā)（幾乎）全數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)。毫米波頻段（通常為94 GHz）的高功率發(fā)射機(jī)已可用于雷達(dá)應(yīng)用，其平均功率比以往高出100至1000倍。當(dāng)代雷達(dá)呈現(xiàn)顯著的多功能技術(shù)特征，可快速實(shí)現(xiàn)搜索與跟蹤模式的動(dòng)態(tài)切換，通過實(shí)時(shí)干擾誤差修正算法提升復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定性，并集成自適應(yīng)波形控制、多目標(biāo)優(yōu)先級調(diào)度等內(nèi)部控制功能，滿足多樣化作戰(zhàn)與民用場景需求。
中國
中國雷達(dá)技術(shù)從20世紀(jì)50年代初開始發(fā)展，已成功研制出用于防空的二坐標(biāo)和三坐標(biāo)警戒引導(dǎo)雷達(dá)、地空導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈初始段靶場測量雷達(dá)、再入段靶場測量與回收雷達(dá)，成功裝備部隊(duì)。研制的大型雷達(dá)還可用于觀測中國和其他國家發(fā)射的人造衛(wèi)星。在民用方面，遠(yuǎn)洋輪船的導(dǎo)航和防撞雷達(dá)、機(jī)場的航行管制雷達(dá)以及氣象雷達(dá)等均已生產(chǎn)和應(yīng)用；研制的機(jī)載合成孔徑雷達(dá)已能獲得大面積清晰的測繪學(xué)地圖。研制的新一代雷達(dá)均已采用計(jì)算機(jī)或微處理器，并應(yīng)用了中、大規(guī)模集成電路的數(shù)字式信息處理技術(shù)，工作頻率已擴(kuò)展至毫米波、太赫茲和激光等頻段。
分類
雷達(dá)種類很多，可從多種維度進(jìn)行劃分：
1.雷達(dá)按照用途可以分為軍用雷達(dá)和民用雷達(dá)。軍用雷達(dá)主要包括警戒雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)、引導(dǎo)指揮雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、測高雷達(dá)、戰(zhàn)場監(jiān)視雷達(dá)、敵我識別雷達(dá)、遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)、機(jī)載截?fù)衾走_(dá)等類型；而民用雷達(dá)包括導(dǎo)航雷達(dá)、氣象雷達(dá)、測速雷達(dá)等。
2.按照雷達(dá)信號形式分類，有脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈部壓縮雷達(dá)和頻率捷變雷達(dá)等。
3.按照角跟蹤方式分類，有單脈沖雷達(dá)、圓錐掃描雷達(dá)和隱蔽圓錐掃描雷達(dá)等。
4.按照目標(biāo)測量的參數(shù)分類，有測高雷達(dá)、二坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)和敵我識對雷達(dá)、多站雷達(dá)等。
5.按照雷達(dá)采用的技術(shù)和信號處理的方式有相參積累和非相參積累、動(dòng)目標(biāo)顯示、動(dòng)目標(biāo)檢測、脈沖多普勒雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、邊掃描邊跟蹤雷達(dá)。
6.按照天線掃描方式分類，分為機(jī)械掃描雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)等。
7.按雷達(dá)頻段分，可分為超視距雷達(dá)、微波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及激光雷達(dá)等。
8.按定位方法分：有源雷達(dá)、半有源雷達(dá)和無源雷達(dá)。
9.按裝設(shè)地點(diǎn)分：地面雷達(dá)、艦載雷達(dá)、航空雷達(dá)、衛(wèi)星雷達(dá)等。
工作原理
雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量，經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中，集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束，向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后，將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射，其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向，被雷達(dá)天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到接收機(jī)，形成雷達(dá)的回波信號。由于在傳播過程中電磁波會隨著傳播距離而衰減，雷達(dá)回波信號變?nèi)酰嚯x過遠(yuǎn)會被噪聲所淹沒。接收機(jī)放大微弱的回波信號，經(jīng)過信號處理機(jī)處理，提取出包含在回波中的信息，送到顯示器，顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度、高度等。
距離測定
為了測定目標(biāo)的距離，雷達(dá)準(zhǔn)確測量從電磁波發(fā)射時(shí)刻到接收到回波時(shí)刻的延遲時(shí)間，這個(gè)延遲時(shí)間是電磁波從發(fā)射機(jī)到目標(biāo)，再由目標(biāo)返回雷達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間。根據(jù)電磁波的傳播速度，可以確定目標(biāo)的距離公式為S=CT/2。
其中，S為目標(biāo)距離，T為電磁波從雷達(dá)發(fā)射出去到接收到目標(biāo)回波的時(shí)間，C為光速。
方向測定
雷達(dá)測定目標(biāo)的方向是利用天線的方向性來實(shí)現(xiàn)的。通過機(jī)械和電氣的組合，雷達(dá)把天線指向要探測的方向，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，雷達(dá)讀出此時(shí)天線的指向角，就是目標(biāo)的方向角。兩坐標(biāo)雷達(dá)只能測定目標(biāo)的方位角，三坐標(biāo)雷達(dá)可以測定方位角和俯仰角。
雷達(dá)天線方向性：輻射功率與方位的關(guān)系。
重要參數(shù)：
θv——天線垂直波束寬度：
在垂直方向，半功率點(diǎn)之間的夾角（15°~30°）。
θh——天線水平波束寬度：
在水平方向，半功率點(diǎn)之間的夾角（0.7°~1.3°）。
強(qiáng)調(diào)：在水平方向上，θh很小——具有高度定向性。
速度的測定
測定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是雷達(dá)的一個(gè)重要功能，雷達(dá)測速利用了物理學(xué)中的多普勒原理：當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率會與發(fā)射頻率產(chǎn)生差異，兩者的差值稱為多普勒頻移，用于確定目標(biāo)的相對徑向速度。通常，具有測速能力的雷達(dá)，例如脈沖多普勒雷達(dá)，要比一般雷達(dá)復(fù)雜得多。
雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)主要包括作用距離、測距分辨力與精度、測角分辨力與精度、測速分辨力與精度等。其中，作用距離是指雷達(dá)剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離。它取決于雷達(dá)的發(fā)射功率與天線口徑的乘積，并與目標(biāo)本身反射雷達(dá)電磁波的能力（雷達(dá)散射截面積的大小）等因素有關(guān)。
硬件組成
各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線，處理部分以及顯示器，還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。
發(fā)射機(jī)
可對頻率源產(chǎn)生的小功率射頻信號進(jìn)行放大或者直接自激振蕩產(chǎn)生高功率信號。它的平均功率可在毫瓦量級和兆瓦量級之間。
收發(fā)開關(guān)
其功能是在雷達(dá)發(fā)射時(shí)切斷接收支路，盡量減少漏入接收支路的發(fā)射脈沖能量；當(dāng)發(fā)射結(jié)束后斷開發(fā)射支路，由天線截獲的目標(biāo)散射的回波信號進(jìn)入接收支路。收發(fā)開關(guān)一般由特殊的充氣管或鐵氧環(huán)行器與半導(dǎo)體開關(guān)器件組成。
天線
把發(fā)射電磁波能量輻射到空間，并在接收時(shí)收集回波能量的設(shè)備。天線幾乎都是定向的，把能量輻射到窄波束中，以此聚集功率判定目標(biāo)方向，即可作為空間濾波器，提供角度分辨等能力。天線波束采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電子掃描的方式對一定的空域進(jìn)行掃描。
接收機(jī)
將接收到的微弱信號放大到可檢測到其存在的電平，一般采用超外差式接收技術(shù)。在接收機(jī)前端通常有一個(gè)低噪聲高頻放大器。放大后的信號和本振信號混頻生成中頻信號。模擬式信號處理（如脈沖壓縮和動(dòng)目標(biāo)顯示等）在中頻放大級進(jìn)行處理，檢波后將目標(biāo)信號輸至顯示器；采用數(shù)字信號處理時(shí)，為降低處理運(yùn)算的速率，應(yīng)把信號混頻至零中頻，進(jìn)行數(shù)字采樣、數(shù)字信號處理等。
顯示器
把雷達(dá)獲得的、經(jīng)過處理的有用信息顯示給雷達(dá)觀察員的設(shè)備。通常是把這些信息顯示在陰極射線管熒光屏上。最常見的顯示器是搜索雷達(dá)用的平面位置顯示器，它的優(yōu)點(diǎn)是能把雷達(dá)四周的目標(biāo)全部直觀地顯示出來。對于先進(jìn)的雷達(dá)，信息經(jīng)數(shù)字處理后還輸送給平面位置顯示器，用以消除熒光屏上剩余的雜波和噪聲。另外，還可將地圖重疊到顯示器上。
波段劃分
雷達(dá)波段（radar 頻率 band）是指雷達(dá)發(fā)射電波的頻率范圍。其度量單位是赫茲（Hz）或周/秒（C／S）。大多數(shù)雷達(dá)工作在超短波及微波波段，其頻率范圍在30－300000兆赫，相應(yīng)波長為10米至1毫米，包括甚高頻（VHF）、特高頻（UHF）、超高頻（SHF）、極高頻（EHF）4個(gè)波段。第二次世界大戰(zhàn)期間，為了保密，用大寫英文字母表示雷達(dá)波段。將230~1000兆赫稱為P波段、1000~2000兆赫稱為L波段、2000~4000兆赫稱為S波段、4000~8000兆赫稱為C波段、8000~12500兆赫稱為X波段、12.5~18千兆赫稱Ku波段、18~26.5千兆赫稱K波段、26.5~40千兆赫稱Ka波段。
雷達(dá)波段通常指波長范圍為1mm~100m的電磁波段。在1GHz以下，由于通信和電視等占用頻道，頻譜擁擠，一般雷達(dá)較少采用，只有少數(shù)遠(yuǎn)程雷達(dá)和超視距雷達(dá)采用這一頻段；高于15GHz時(shí)，空氣水分子吸收嚴(yán)重；高于30GHz時(shí)，大氣吸收急劇增大，雷達(dá)設(shè)備加工困難，接收機(jī)內(nèi)部噪聲增大，只有少數(shù)毫米波雷達(dá)工作在這一頻段。
波段標(biāo)準(zhǔn)
由于最早的雷達(dá)使用的是米波，這一波段被稱為P波段（P為Previous的縮寫，即英語“以往”的字頭）。
該系統(tǒng)十分繁瑣、而且使用不便。終于被一個(gè)以實(shí)際波長劃分的波分波段系統(tǒng)取代，這兩個(gè)系統(tǒng)的換算如下：
原P波段=現(xiàn)A/B波段
原L波段=現(xiàn)C/D波段
原S波段=現(xiàn)E/F波段
原C波段=現(xiàn)G/H波段
原X波段=現(xiàn)I/J波段
原K波段=現(xiàn)K波段
應(yīng)用領(lǐng)域
軍事領(lǐng)域
軍事應(yīng)用一直是雷達(dá)應(yīng)用最主要的領(lǐng)域。早在20世紀(jì)30年代，作為防御重型軍用轟炸機(jī)的有效手段，雷達(dá)起到了決定性的作用。雷達(dá)是防空系統(tǒng)及其他作戰(zhàn)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，包括對敵方飛機(jī)和艦船等目標(biāo)的搜索和攻擊引導(dǎo)；對導(dǎo)彈和衛(wèi)星等目標(biāo)的精密跟蹤測量和火控；敵我識別系統(tǒng)，用于探明目標(biāo)是敵機(jī)還是我機(jī)（友機(jī)）。自50年代末出現(xiàn)彈道導(dǎo)彈威脅后，使用雷達(dá)對導(dǎo)彈進(jìn)行探測，識別真假彈頭，并制導(dǎo)反彈道導(dǎo)彈導(dǎo)彈攔截，一直受到積極關(guān)注。
民事領(lǐng)域
民事應(yīng)用主要包括遙感類、機(jī)場和海港管理以及其他應(yīng)用。
1.遙感類：所有雷達(dá)都是遙感器，可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的準(zhǔn)確感知。如氣象雷達(dá)通過觀測數(shù)百千米外的臺風(fēng)中心，可對惡劣天氣提前發(fā)出警報(bào)，測知臺風(fēng)行進(jìn)速度及移動(dòng)方向等；星載高度計(jì)雷達(dá)能夠獲取全球高精度水準(zhǔn)面等。
2.機(jī)場：空中交通管制雷達(dá)已成為現(xiàn)代機(jī)場必備的設(shè)備。無論在黑夜還是能見度差的云霧天氣條件下，機(jī)場內(nèi)飛機(jī)均起落頻繁，且要求安全正點(diǎn)起落。現(xiàn)代機(jī)場配備有航線監(jiān)視雷達(dá)、空中監(jiān)視雷達(dá)、高分辨力航空港監(jiān)視雷達(dá)等，對較遠(yuǎn)距離飛機(jī)、四周飛機(jī)及跑道上的飛機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.港口：海港或河港等船舶進(jìn)出頻繁，需使用雷達(dá)設(shè)備提供多類型服務(wù)，如監(jiān)視、指揮和進(jìn)港導(dǎo)航等，以避免災(zāi)難。
4.其他應(yīng)用：探地雷達(dá)可用來尋找或監(jiān)測埋于地下的公共管線或定位掩埋在地下深處的古代遺跡；使用能夠穿透遮蔽金星表面云層的雷達(dá)，對金星表面進(jìn)行測繪學(xué)；雷達(dá)對昆蟲學(xué)家或鳥類學(xué)家更好地理解昆蟲和鳥類遷徙習(xí)性等方面也有重要幫助，這對全球糧食安全具有重要意義。
發(fā)展趨勢
隨著微電子等各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)進(jìn)步、需求的擴(kuò)展和工藝的進(jìn)步，雷達(dá)技術(shù)在寬帶化、多功能化和智能化等多個(gè)方向快速發(fā)展，在器件、頻段、體制和前沿技術(shù)等方面不斷取得突破，其內(nèi)涵和研究內(nèi)容都在不斷地拓展。其中，當(dāng)代雷達(dá)的同時(shí)多功能的能力使得戰(zhàn)場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標(biāo)進(jìn)行掃描，并對干擾誤差進(jìn)行自動(dòng)修正，而且大多數(shù)的控制功能是在系統(tǒng)內(nèi)部完成的。
相控陣?yán)走_(dá)特別是固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)可靠性極高，可采用與雷達(dá)搭載的飛機(jī)或衛(wèi)星等外形貼合的共形天線。毫米波和激光雷達(dá)的波段信號在大氣層內(nèi)衰減嚴(yán)重，但適于衛(wèi)星或宇宙飛船上的工作，即使天線很小也能獲得很高的定位精度和分辨力。氮化鎵（GaN）等先進(jìn)材料的使用在提升雷達(dá)設(shè)備的小型化和可靠性等方面具有重要意義，微波光子器件的應(yīng)用也將對雷達(dá)帶寬提升產(chǎn)生重要影響。此外，通過把多種雷達(dá)組合成網(wǎng)，獲得更多的測量自由度，可有效提高軍用雷達(dá)生存與抗干擾能力。智能天線和自適應(yīng)信息處理等新一代技術(shù)，也是雷達(dá)技術(shù)的重要研究課題。
參考資料 >
雷達(dá).中國大百科全書.2025-07-08
軍事百科知識——雷達(dá).重慶電子科技職業(yè)大學(xué).2025-07-10
國產(chǎn)新型反導(dǎo)雷達(dá)橫空出世 令紅旗9不懼周邊國家導(dǎo)彈.新浪軍事.2025-07-10
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