雷達(dá)的發(fā)展歷史

    雷達(dá)是20世紀(jì)人類在電子工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大發(fā)明。雷達(dá)的出現(xiàn)為人類在許多領(lǐng)域引入了現(xiàn)代科技的手段。

    1935年2月25日，英國(guó)人為了防御敵機(jī)對(duì)本土的攻擊，開始了第一次實(shí)用雷達(dá)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)使用的媒體是由bbc廣播站發(fā)射的50米波長(zhǎng)的常規(guī)無線電波，在一個(gè)事先裝有接收設(shè)備的貨車?yán)?，科研人員在顯示器上看到了由飛機(jī)反射回來的無線電信號(hào)的回波，于是雷達(dá)產(chǎn)生了。

    雷達(dá)是利用極短的無線電波進(jìn)行探測(cè)的，雷達(dá)的組成部分有發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)和顯示器等。由于無線電波傳播時(shí)，遇到障礙物就能反射回來，雷達(dá)就根據(jù)這個(gè)原理把無線電波發(fā)射出去，再用接收裝置接收反射回來的無線電波，這樣就可以測(cè)定目標(biāo)的方向、距離、高度等。最初雷達(dá)主要用于軍事。第二次世界大戰(zhàn)期間，英國(guó)在海岸線上建起了雷達(dá)防御網(wǎng)絡(luò)。這些早期的雷達(dá)使英國(guó)人能夠不斷地成功抗擊德軍破壞性的空中和海底襲擊。

    雷達(dá)被人們稱為千里眼。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，由于雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，使交戰(zhàn)雙方在相距幾十公里，甚至上百公里，人還互相看不到，就已拉開了空戰(zhàn)序幕，這就是現(xiàn)代空戰(zhàn)利用雷達(dá)的一個(gè)特點(diǎn)－－超視距空戰(zhàn)。

    由于雷達(dá)自身的工作原理，造成了雷達(dá)在使用中存在有捕捉對(duì)象的盲區(qū)，這也就有了在戰(zhàn)爭(zhēng)中利用雷達(dá)盲區(qū)偷襲成功的戰(zhàn)例?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，為了躲避雷達(dá)的監(jiān)視，美國(guó)生產(chǎn)出了一種隱形轟炸機(jī)，它可以有效驅(qū)散雷達(dá)信號(hào)，使它對(duì)于常規(guī)的雷達(dá)系統(tǒng)保持隱形。正是由于這種矛與盾的關(guān)系，科學(xué)家在這個(gè)領(lǐng)域不斷探索研制分辨能力更高的雷達(dá)。

    利用微波波段電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)是英文radar的音譯，意為無線電檢測(cè)和測(cè)距。雷達(dá)概念形成于20世紀(jì)初，在第二次世界大戰(zhàn)前后獲得飛速發(fā)展。雷達(dá)的工作原理，是設(shè)備的發(fā)射機(jī)通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。雷達(dá)分為連續(xù)波雷達(dá)和脈沖雷達(dá)兩大類。脈沖雷達(dá)因容易實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距，且接收回波是在發(fā)射脈沖休止期內(nèi)，所以接收天線和發(fā)射天線可用同一副天線，因而在雷達(dá)發(fā)展中居主要地位。測(cè)量距離實(shí)際是測(cè)量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測(cè)量。仰角靠窄的仰角波束測(cè)量。根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。當(dāng)雷達(dá)和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測(cè)和跟蹤目標(biāo)。雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測(cè)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力

    年份

    重大事件

    1842

    都卜勒(chrisdreasdoppler)率先提出利用都卜勒效應(yīng)的都卜勒式雷達(dá).

    1864

    馬克斯威爾(jamesclerkell)推導(dǎo)出可計(jì)算電磁波特性的公式.

    1886

    赫茲(heinerichhertz)展開研究無線電波的一系列實(shí)驗(yàn).

    1888

    赫茲成功利用儀器產(chǎn)生無線電波.

    1897

    湯普森h(huán)ompson)展開對(duì)真空管內(nèi)陰極射線的研究.

    1904

    侯斯美爾(chrishülsmeyer)發(fā)明電動(dòng)鏡(telemobiloscope)，是利用無線電波回聲探測(cè)的裝置，可防止海上船舶相撞.

    1906

    德弗瑞斯特(deforestlee)發(fā)明真空三極管，是世界上第一種可放大訊號(hào)的主動(dòng)電子元件.

    1914

    第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā).

    1916

    馬可尼(mar和富蘭克林(franklin)開始研究短波訊號(hào)反射.

    1917

    沃森瓦特(robers成功設(shè)計(jì)雷暴定位裝置.

    1922

    馬可尼在美國(guó)電氣及無線電工程師學(xué)會(huì)(amersesofelectricalandradioengineers)發(fā)表演說，講題是可防止船只相撞的平面角雷達(dá).

    1924

    阿普里頓爵士(siredbsp;1925

    貝爾德(johnl.baird)發(fā)明機(jī)動(dòng)式電視(現(xiàn)代電視的前身).

    1925

    伯烈特(gregorybreit)與杜武(merleytuve)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.

    1935年2月26日

    沃森瓦特在英國(guó)達(dá)文奇(daventry)制成第一臺(tái)實(shí)用雷達(dá)裝置.

    1935年12月

    馬可尼公司(marpany)成功設(shè)計(jì)并生產(chǎn)發(fā)射簾天線陣，供安裝在世界上首五個(gè)鏈向(chainhome)雷達(dá)站.這些雷達(dá)的有效范圍覆蓋泰晤士河河口灣.

    1937

    馬可尼公司替英國(guó)加建20個(gè)鏈向雷達(dá)站.

    1937

    瓦里安兄弟(russellandsigurdvarian)研制成高功率微波振湯器，又稱速調(diào)管(klystron).

    1939

    布特(henryboot)與蘭特爾(johrandall)發(fā)明電子管，又稱共振穴磁控管(resvityetr

    1944

    馬可尼公司成功設(shè)計(jì)，開發(fā)并生產(chǎn)布袋式(bagful)系統(tǒng)，以及地氈式(carpet)雷達(dá)干擾系統(tǒng).前者用來截取德國(guó)的無線電通訊，而後者則用來裝備英國(guó)皇家空軍(raf)的轟炸機(jī)隊(duì).

    1945

    二次大戰(zhàn)結(jié)束，全憑裝有特別設(shè)計(jì)的真空管――磁控管的雷達(dá)，盟軍得以打敗德國(guó).