雷達(dá)系統(tǒng)的探測和分辨能力

雷達(dá)的角分辨率是指雷達(dá)能夠分辨和區(qū)分同一距離上兩個大小相等的目標(biāo)的最小距離。當(dāng)兩個目標(biāo)間的距離大于雷達(dá)天線的半功率波束寬度時，雷達(dá)更容易分辨它們。然而，即使兩個目標(biāo)在波束寬度內(nèi)，只要它們的雷達(dá)信號特性（例如多普勒頻率）不同，先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)也能夠區(qū)分它們。

距離分辨率

簡單脈沖調(diào)制的雷達(dá)分辨率取決于脈沖寬度：

對于使用脈內(nèi)調(diào)制的雷達(dá)，距離分辨率則取決于壓縮脈沖的脈沖持續(xù)時間。脈沖壓縮比（PCR）取決于信號帶寬BWtx，即距離分辨率取決于帶寬。

在脈內(nèi)調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)中，通過在發(fā)射的脈沖內(nèi)加入調(diào)制信息來提高距離分辨率。在接收端，通過壓縮這些調(diào)制脈沖來提取目標(biāo)信息。脈沖壓縮技術(shù)可以將較長的發(fā)射脈沖轉(zhuǎn)換為較短的接收脈沖，從而提高距離分辨率。

信號帶寬（BWtx）是影響距離分辨率的關(guān)鍵參數(shù)。帶寬越大，雷達(dá)的距離分辨率越高。距離分辨率與信號帶寬之間的關(guān)系可以用以下公式表示：

距離分辨率 = c / (2 * BWtx)，其中c表示光速，BWtx表示信號帶寬。

因此，通過增加信號帶寬，可以實(shí)現(xiàn)更高的距離分辨率。然而，增加帶寬可能會導(dǎo)致其他問題，如功率限制和干擾影響。因此在設(shè)計雷達(dá)系統(tǒng)時，需要在距離分辨率和其他性能參數(shù)之間進(jìn)行權(quán)衡。

角分辨率

雷達(dá)的角分辨率是雷達(dá)能夠區(qū)分兩個在同一距離單元且大小相等的目標(biāo)的最小距離。當(dāng)兩個目標(biāo)之間的間距大于天線半功率波束寬度時，分離這兩個目標(biāo)會更容易。然而，復(fù)雜的雷達(dá)仍然可以在波束寬度內(nèi)區(qū)分兩個目標(biāo)，前提是有其他的雷達(dá)特征不同（例如多普勒頻率）。

雷達(dá)的角分辨率主要取決于天線的波束寬度和目標(biāo)的距離。天線的波束寬度越小，理論上雷達(dá)的角分辨率就越高。

另外，目標(biāo)距離雷達(dá)越遠(yuǎn)，實(shí)際的角分辨率也越低。這是因?yàn)槔走_(dá)波束在遠(yuǎn)離雷達(dá)的位置會變得寬廣，從而使得同一角度對應(yīng)的地面距離增大。因此，遠(yuǎn)離雷達(dá)的目標(biāo)需要有更大的間距才能被雷達(dá)區(qū)分開。

雷達(dá)的角分辨率對于許多應(yīng)用都非常重要，如空中交通控制、天氣預(yù)報和軍事目標(biāo)探測等。

體目標(biāo)

當(dāng)分辨單元充滿了一團(tuán)箔條、云或雨滴時，被稱為體目標(biāo)。體目標(biāo)的大小 V 計算如下：

天氣雷達(dá)方程和常規(guī)雷達(dá)方程（用于點(diǎn)目標(biāo)）有所不同。常規(guī)的雷達(dá)方程包含一個四次方根的項(xiàng)，考慮了目標(biāo)大小和距離對雷達(dá)反射信號的影響。然而，在天氣雷達(dá)方程中，該項(xiàng)被替換為平方根，以反映體目標(biāo)的特性。

這也是為什么天氣雷達(dá)對于追蹤雷暴、降雨等氣象現(xiàn)象更有效。因?yàn)檫@些現(xiàn)象通常涉及大量的散射粒子，通過量化這些粒子的散射信號，從而測量和預(yù)測天氣情況。