第1章 雷达系统导论
1.1 雷达的历史和应用
英文中的“radar”(雷达)一词原本是一个缩略语(RADAR),表示“radio detection and ranging”(无线电检测与测距)。而今天,由于它已经成为一项非常广泛实用的技术,“radar”一词也就变成了一个标准的英文名词。很多人对它的直接体验是它可以用来测量棒球或者汽车的速度。
雷达的历史可以追溯到现代电磁理论发展的早期(Swords,1986;Skolink,2001)。1886年,Heitz证明了无线电波具有反射的特性,并且1900年Tesla在一次访谈中描述了电磁检测和速度测量的概念。1903年和1904年,德国工程师Hulsmeyer利用电磁波的反射进行了舰船检测的实验。1922年Marconi又对这一概念进行了广泛宣传,同年,美国海军实验室的Taylor和Young用实验证实雷达可以对舰船进行检测,1930年该实验室的Hyland**用雷达检测到了飞机,虽然这是一个偶然的发现,但它引起了科技人员更深入的研究,*终,于1934年诞生了一项现在称为连续波雷达的美国专利。
雷达技术的快速发展和扩散是在20世纪30年代的中后期。在此期间,美国、英国、法国、德国、俄国、意大利和日本都独立开展研究,取得了重大进展。在美国,海军实验室的R.M.Page于1934年开始研发脉冲雷达,1936年**验证实验成功。1936年美国军用信号公司也积极开展雷达研究工作,并于1938年研制出**部实用的雷达系统——SCR一268对空火控雷达,1939年研制出SCR-270预警雷达,遗感的是,其在珍珠港的检测结果被忽视了。由于受到战争威胁的激励,英国的Watson—Watt于1935年积极地开展雷达的研究,同年完成了脉冲雷达的验证。1938年英国建成了**的ChainHome监视雷达网络,该网络一直工作到二战结束。在1939年,英国还研制了**台机载截获雷达。1940年,美国和英国开始在雷达研究方面交换情报。截止到此,绝大多数雷达都工作在高频(HF)和甚高频(VHF)频段。但是,英国研究人员揭示了临界腔体微波功率磁控管的奥秘,而美国在麻省理工学院建立了辐射实验室,这二者奠定了微波频段雷达成功发展的基础,此后微波雷达成为主流。
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