[科普中国]-连续波雷达

连续发射电磁波的雷达称为连续波 雷达。按发射信号的形式分，有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。

定义发射连续波信号的雷达。信号是单一频率的或多频率的，或者频率是经过调制的（频率随时间按一定规律变化）。非调制(单一频率)连续波雷达能对相当距离范围内的具有任何速度的目标进行测速，而脉冲雷达只有采用相当复杂的技术才能具备这一性能。因此，连续波雷达容易区分活动目标，适合于检测单一活动目标。连续波雷达的主要缺点是信号泄漏（发射信号及其噪声直接漏入接收机）和背景干扰（近距离背景的反射）。

介绍单频连续波雷达能对目标测速，但不能测距。多频连续波雷达能测距，并且能够分辨出固定目标和活动目标。调频连续波雷达能测量目标的距离和速度，但只适用于单个目标。由于连续波雷达的发射和接收系统两者之间隔离比较困难，应用受到限制。连续波雷达主要用于多普勒导航、测速、测高、近炸引信、导弹制导、目标搜索跟踪和识别、目标指示、战场监视，以及隐身飞机的形体研究等方面。国外从60年代 开始装备连续波雷达。到80年代，这种雷达基本上都采用固态电路和微处理机，具有多种工作方式、抗干扰能力、自检能力和抗核辐射能力。例如，美国的AN/APN-231连续波多普勒导航雷达于1984年研制成功交付使用，装备在EA-6A 电子路飞机上，与飞行姿态控制系统、大气数据计算机、搜索雷达、电子战系统及其他飞行仪表结合，构成综合航空电子系统。英国于1984年研制成功的连续波多普勒导航系列雷达，将微处理机技术应用于跟踪控制器中，功能有很大提高，同时也提高了抑制波干扰能力和抗电子 侦察能力。美国的地面连续波雷达居世界领先地位，用于隐身飞机形体研究的HIREE雷达、RTVS炮兵跟踪雷达、386 型地面监视雷达等，都是80年代较先进的连续波雷达。

技术优势低功耗和小型化

目前国内外大部分连续波战场侦察雷达的峰值发射功率在百瓦以内，对中型地面车辆的最大作用距离可达50 km，可满足中近程战场侦察需求。而在同等探测威力下，脉冲体制战场侦察雷达至少在数kW量级。因此，连续波战场侦察雷达属于典型的低功耗装备。尽管仅相差一个数量级水平，但在功耗敏感或电力保障困难的应用场合，连续波战场侦察雷达尤其适用，例如单兵携行或者工作于偏远边境和孤立岛礁。同时系统低功耗意味着设备发热量低、部件寿命长，更加利于小型化和可靠性设计。这对于边境和岛礁环境下的维护周期长和无人值守等需求极为重要。

低截获和抗干扰

连续波战场侦察雷达发射功率低，具有天然的能量低截获优势。而低截获通常是抗干扰的重要前提。国外典型的低截获体制雷达，均采用了连续波体制，而另一方面采用大时宽信号，更利于调制宽带波形，实现信号低截获。例如采用伪随机码调相波形的连续波战场侦察雷达，发射与通信信号类似的扩频信号，使得雷达侦收机难以实现信号分选。

低慢小目标检测

低慢小目标的检测一直以来都是雷达探测领域的需要克服的技术难点。尤其在低空和超低空目标探测方面，来自小型无人机的威胁越来越多。低慢小目标的检测的难点来自两方面：首先目标的雷达散射截面积小，不利于雷达探测；其次目标受地物杂波遮蔽，不易分辨。而连续波雷达在两方面具备优势，首先在同等功率条件下，连续波雷达照射目标的积累时间更长，得到更大信噪比增益。其次，连续波雷达发射信号无时宽限制，多普勒频谱分辨力高，以伪随机码调相连续波雷达为例，其多普勒分辨力可达几赫兹量级。在严重地杂波环境下，通过多普勒高分辨能力，并结合超杂波检测技术，可实现低慢小目标杂波下可见，而不引入杂波导致的虚警1。

发展1924年，英国最先使用调频连续波雷达测量电离层高度，后又用作无线电高度表。第二次世界大战期间，非调制连续波雷达用作炮弹的无线电引信,显著提高了野战炮和高射炮的命中率。50年代中期，功率为数十毫瓦的微波固态源代替了电真空器件，使得连续波雷达更加轻巧简单。这种连续波雷达主要用作机载多普勒导航仪、雷达速度表、交通管制雷达、铁路管理雷达、港湾和码头监视船只速度雷达、导弹和炮弹测速雷达等。信号泄漏问题也在一定程度上得到了解决，提高了接收机的灵敏度和可靠性，使非调制连续波雷达能够用于远程制导和超远程监视系统。60年代后，多频率的连续波雷达已用于导弹和卫星的距离测量。调频连续波雷达还用于车辆的防碰撞和地下管道的检测等方面。

当前全球战争形态演变为以局部作战、区域防护和反恐维稳为主。而进入21世纪，低空无人机等新型平台的大量普及并参与作战，并进一步影响作战模式。随着战场侦察的空间变化、新型威胁目标的出现，为新型战场侦察雷达的技术发展带来了机遇和挑战。未来战场侦察雷达将处于新技术发展阶段，随着各种新理论、新方法和新设计的不断引入，技术发展方向将更加多元化。

以战场侦察的空间范围为例，由之前以地面战场为主，涵盖低空、超低空，逐步延伸到近海、近岸和岛礁等区域，甚至拓展至受植被、建筑和舱体等遮掩的隐蔽区域。由此衍生出了低空搜索雷达、岸基监视雷达、岛礁雷达、穿树雷达和穿墙雷达等多种产品形态。

发展趋势①寻求合适的调制形式，采用噪声调制或编码调制，可使系统既能测距又具有抗干扰能力。

②抑制信号泄漏，除了选择合适的调制形式外，还需要合理地选择天线方向图和合理配置接收、发射天线。在接收机中采用微波或中频自动反馈回路。

③提高接收机的灵敏度，在泄漏已抵消到很小的情况下，选用低噪声放大器可以提高接收机灵敏度。

④采用集成电路使系统小型化。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所