當(dāng)大多數(shù)人聽(tīng)到微波一詞時(shí)，他們會(huì)想到微波爐。這是自然而完美的選擇，因?yàn)槲⒉t的工作頻率為2.45 GHz，處于微波和無(wú)線(xiàn)頻段。微波爐是一種具有大功率電子管（磁控管）的設(shè)備，該電子管會(huì)產(chǎn)生電磁輻射并將其輻射到待烹制的食品中。它通過(guò)加熱食物內(nèi)部的水分來(lái)烹飪食物，即從內(nèi)部到外部進(jìn)行烹飪。

圖1是電磁頻譜圖，示出了用于普通通信，導(dǎo)航和雷達(dá)應(yīng)用的各個(gè)頻帶。一些更熟悉的應(yīng)用是用于無(wú)線(xiàn)電，電視頻道，蜂窩電話(huà)，全球定位系統(tǒng)（GPS），個(gè)人通信服務(wù)（PCS）和直接廣播衛(wèi)星（DBS）的AM和FM廣播頻段。這些應(yīng)用程序中的每一個(gè)都有不同的操作頻率。它們處于FDMA模式，即始終在指定的頻帶上運(yùn)行。沒(méi)有計(jì)劃的時(shí)間間隔，也沒(méi)有電臺(tái)或頻道的時(shí)間共享。

圖1電磁頻譜。

尤其是一些應(yīng)用程序，總結(jié)如下：

毫米波雷達(dá)

總覽

圖2基本雷達(dá)系統(tǒng)。

經(jīng)典雷達(dá)（參見(jiàn)圖2）通過(guò)波束聚焦天線(xiàn)發(fā)出發(fā)射器產(chǎn)生的高功率短時(shí)微波脈沖。脈沖由脈沖形成網(wǎng)絡(luò)控制，并在發(fā)送時(shí)開(kāi)始時(shí)序。脈沖撞擊物體或目標(biāo)，該物體或目標(biāo)將能量通過(guò)天線(xiàn)反射回雷達(dá)接收器。脈沖被發(fā)射，從物體彈回并被接收所花費(fèi)的時(shí)間確定了物體離雷達(dá)天線(xiàn)的距離。天線(xiàn)波束與物體的角度決定了方位角和/或仰角。

圖2中的一個(gè)重要模塊是雙工器或發(fā)送/接收（Tx / Rx）開(kāi)關(guān)。雙工器是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將雷達(dá)天線(xiàn)從發(fā)射器切換到接收器的電路，以使發(fā)射的信號(hào)不會(huì)損壞接收器。它還允許從物體返回的非常低電平的信號(hào)被路由到接收器。雙工器可以是物理交換機(jī)，也可以是執(zhí)行交換功能的一系列傳輸線(xiàn)。

為了進(jìn)一步理解雷達(dá)概念，有必要定義一些其他術(shù)語(yǔ)：

圖3波形 連續(xù)波（a），脈沖（b）。

連續(xù)波（CW）（請(qǐng)參見(jiàn)圖3a）是指連續(xù)打開(kāi)的信號(hào)。即沒(méi)有時(shí)間信號(hào)被中斷或關(guān)閉。

脈沖傳輸（請(qǐng)參見(jiàn)圖3b）是雷達(dá)系統(tǒng)的核心，是真正使雷達(dá)能夠運(yùn)行的要素。脈沖信號(hào)僅在很短的時(shí)間內(nèi)供電（5％至10％或更少）。這樣就可以實(shí)現(xiàn)較高的峰值功率，這通常是連續(xù)波系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樾枰掷m(xù)不斷地提高平均功率。如果電源一直打開(kāi)，則系統(tǒng)組件還能夠以熱能形式耗散浪費(fèi)的能量。

脈沖寬度（τ）是信號(hào)開(kāi)啟的時(shí)間（以時(shí)間為單位（例如，秒，毫秒，微秒）進(jìn)行測(cè)量）。

脈沖重復(fù)頻率（PRR），也稱(chēng)為脈沖重復(fù)頻率（PRF），是每秒重復(fù)脈沖的次數(shù)。它的倒數(shù)是PRT或脈沖重復(fù)時(shí)間，如圖3b中的“ T”所示。

占空比是脈沖寬度τ與脈沖重復(fù)時(shí)間T或τ/ T之比。占空比為5％，6％，7％，10％或信號(hào)存在的時(shí)間百分比。從另一種角度來(lái)看，這是信號(hào)實(shí)際在做某事或正在工作的時(shí)間，與總可用時(shí)間相比。

峰值功率是出現(xiàn)在脈沖頂部的功率量。在圖3b中，峰值功率是整個(gè)持續(xù)時(shí)間τ內(nèi)脈沖的幅度。峰值功率通常很高，但僅持續(xù)很短一段時(shí)間。許多組件都具有峰值和連續(xù)波功率規(guī)格，可在兩種應(yīng)用中使用。

平均功率定義為峰值功率乘以占空比。在脈沖接通的時(shí)間內(nèi)，電源可用（峰值功率）。隨后的脈沖根據(jù)脈沖重復(fù)頻率和脈沖寬度（即占空比）為系統(tǒng)平均功率做出貢獻(xiàn)。

雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用和功能可以分為搜索和警告，跟蹤和測(cè)量以及成像。