雷達的發(fā)展歷史
雷達是20世紀人類在電子工程領域的一項重大發(fā)明。雷達的出現(xiàn)為人類在許多領域引入了現(xiàn)代科技的手段。
1935年2月25日,英國人為了防御敵機對本土的攻擊,開始了第一次實用雷達實驗。當時使用的媒體是由bbc廣播站發(fā)射的50米波長的常規(guī)無線電波,在一個事先裝有接收設備的貨車里,科研人員在顯示器上看到了由飛機反射回來的無線電信號的回波,于是雷達產(chǎn)生了。
雷達是利用極短的無線電波進行探測的,雷達的組成部分有發(fā)射機、天線、接收機和顯示器等。由于無線電波傳播時,遇到障礙物就能反射回來,雷達就根據(jù)這個原理把無線電波發(fā)射出去,再用接收裝置接收反射回來的無線電波,這樣就可以測定目標的方向、距離、高度等。最初雷達主要用于軍事。第二次世界大戰(zhàn)期間,英國在海岸線上建起了雷達防御網(wǎng)絡。這些早期的雷達使英國人能夠不斷地成功抗擊德軍破壞性的空中和海底襲擊。
雷達被人們稱為千里眼。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,由于雷達技術的進步,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)利用雷達的一個特點--超視距空戰(zhàn)。
由于雷達自身的工作原理,造成了雷達在使用中存在有捕捉對象的盲區(qū),這也就有了在戰(zhàn)爭中利用雷達盲區(qū)偷襲成功的戰(zhàn)例?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭中,為了躲避雷達的監(jiān)視,美國生產(chǎn)出了一種隱形轟炸機,它可以有效驅(qū)散雷達信號,使它對于常規(guī)的雷達系統(tǒng)保持隱形。正是由于這種矛與盾的關系,科學家在這個領域不斷探索研制分辨能力更高的雷達。
利用微波波段電磁波探測目標的電子設備。雷達是英文radar的音譯,意為無線電檢測和測距。雷達概念形成于20世紀初,在第二次世界大戰(zhàn)前后獲得飛速發(fā)展。雷達的工作原理,是設備的發(fā)射機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;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。雷達分為連續(xù)波雷達和脈沖雷達兩大類。脈沖雷達因容易實現(xiàn)精確測距,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,因而在雷達發(fā)展中居主要地位。測量距離實際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差,因電磁波以光速傳播,據(jù)此就能換算成目標的精確距離。目標方位是利用天線的尖銳方位波束測量。仰角靠窄的仰角波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計算出目標高度。當雷達和目標之間有相對運動時,雷達接收到的目標回波頻率與雷達發(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與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在于雷達的同一空間分辨單元內(nèi)時,雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。雷達的優(yōu)點是白天黑夜均能探測遠距離的目標,且不受霧、云和雨的阻擋,具有全天候、全天時的特點,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的都卜勒式雷達.
1864
馬克斯威爾(jamesclerkell)推導出可計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驗.
1888
赫茲成功利用儀器產(chǎn)生無線電波.
1897
湯普森h(huán)ompson)展開對真空管內(nèi)陰極射線的研究.
1904
侯斯美爾(chrishülsmeyer)發(fā)明電動鏡(telemobiloscope),是利用無線電波回聲探測的裝置,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的主動電子元件.
1914
第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā).
1916
馬可尼(mar和富蘭克林(franklin)開始研究短波訊號反射.
1917
沃森瓦特(robers成功設計雷暴定位裝置.
1922
馬可尼在美國電氣及無線電工程師學會(amersesofelectricalandradioengineers)發(fā)表演說,講題是可防止船只相撞的平面角雷達.
1924
阿普里頓爵士(siredbsp;1925
貝爾德(johnl.baird)發(fā)明機動式電視(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,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
沃森瓦特在英國達文奇(daventry)制成第一臺實用雷達裝置.
1935年12月
馬可尼公司(marpany)成功設計并生產(chǎn)發(fā)射簾天線陣,供安裝在世界上首五個鏈向(chainhome)雷達站.這些雷達的有效范圍覆蓋泰晤士河河口灣.
1937
馬可尼公司替英國加建20個鏈向雷達站.
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
馬可尼公司成功設計,開發(fā)并生產(chǎn)布袋式(bagful)系統(tǒng),以及地氈式(carpet)雷達干擾系統(tǒng).前者用來截取德國的無線電通訊,而後者則用來裝備英國皇家空軍(raf)的轟炸機隊.
1945
二次大戰(zhàn)結(jié)束,全憑裝有特別設計的真空管――磁控管的雷達,盟軍得以打敗德國.