雷达系统的探测和分辨能力

雷达的角分辨率是指雷达能够分辨和区分同一距离上两个大小相等的目标的最小距离。当两个目标间的距离大于雷达天线的半功率波束宽度时，雷达更容易分辨它们。然而，即使两个目标在波束宽度内，只要它们的雷达信号特性（例如多普勒频率）不同，先进的雷达系统也能够区分它们。

距离分辨率

简单脉冲调制的雷达分辨率取决于脉冲宽度：

对于使用脉内调制的雷达，距离分辨率则取决于压缩脉冲的脉冲持续时间。脉冲压缩比（PCR）取决于信号带宽BWtx，即距离分辨率取决于带宽。

在脉内调制雷达系统中，通过在发射的脉冲内加入调制信息来提高距离分辨率。在接收端，通过压缩这些调制脉冲来提取目标信息。脉冲压缩技术可以将较长的发射脉冲转换为较短的接收脉冲，从而提高距离分辨率。

信号带宽（BWtx）是影响距离分辨率的关键参数。带宽越大，雷达的距离分辨率越高。距离分辨率与信号带宽之间的关系可以用以下公式表示：

距离分辨率 = c / (2 * BWtx)，其中c表示光速，BWtx表示信号带宽。

因此，通过增加信号带宽，可以实现更高的距离分辨率。然而，增加带宽可能会导致其他问题，如功率限制和干扰影响。因此在设计雷达系统时，需要在距离分辨率和其他性能参数之间进行权衡。

角分辨率

雷达的角分辨率是雷达能够区分两个在同一距离单元且大小相等的目标的最小距离。当两个目标之间的间距大于天线半功率波束宽度时，分离这两个目标会更容易。然而，复杂的雷达仍然可以在波束宽度内区分两个目标，前提是有其他的雷达特征不同（例如多普勒频率）。

雷达的角分辨率主要取决于天线的波束宽度和目标的距离。天线的波束宽度越小，理论上雷达的角分辨率就越高。

另外，目标距离雷达越远，实际的角分辨率也越低。这是因为雷达波束在远离雷达的位置会变得宽广，从而使得同一角度对应的地面距离增大。因此，远离雷达的目标需要有更大的间距才能被雷达区分开。

雷达的角分辨率对于许多应用都非常重要，如空中交通控制、天气预报和军事目标探测等。

体目标

当分辨单元充满了一团箔条、云或雨滴时，被称为体目标。体目标的大小 V 计算如下：

天气雷达方程和常规雷达方程（用于点目标）有所不同。常规的雷达方程包含一个四次方根的项，考虑了目标大小和距离对雷达反射信号的影响。然而，在天气雷达方程中，该项被替换为平方根，以反映体目标的特性。

这也是为什么天气雷达对于追踪雷暴、降雨等气象现象更有效。因为这些现象通常涉及大量的散射粒子，通过量化这些粒子的散射信号，从而测量和预测天气情况。

审核编辑：汤梓红