第527章 電磁波雷達的原理。
第527章 電磁波雷達的原理。
而無線電雷達中的無限電磁波自然也是一種光了，因此自然也是只有光速了，當然或許雷達在星球作戰中不需要擔心距離導致信號延遲的問題，畢竟星球的空間擺在哪裡。
但是到了星空之下，在動不動就是幾光年，甚至幾十上百光年，就得考慮距離導致的電磁波信號延遲問題了。
畢竟無線電雷達，它是用以發現與測量目標位置的無線電技術儀器。如果將它的使用範圍縮小來講，就是測量無源活動目標，比如飛機或者宇宙飛船的方位和距離的無線電技術儀器。
而無線電雷達的起源其實就是模仿蝙蝠的，蝙蝠白天躲在黑暗的地方，專在夜裡飛出來尋找食物。
然而，它為什麼能夠在黑夜裡飛行，而不至於撞到障礙物，例如樹林或房屋呢！
很多年來藍星的人類都是認為這是因為蝙蝠的眼睛和貓的眼睛一樣擁有夜視能力，然而哪怕是貓等野獸也無法在一點光線都沒有的山洞裡活動。
於是隨著人類對蝙蝠這種生物的深入研究總算是揭開了蝙蝠的這個秘密。
原來在蝙蝠的嘴裡，能夠發出一種藍星人類聽不見的聲音，這聲音每秒鐘振盪的次數，在兩萬五千到七萬之間，而藍星人類的耳朵所能夠感覺的聲音，每秒鐘振動數約為十六到兩萬，已經超出人類耳朵所能感覺的範圍，所以叫做超聲波。
不過蝙蝠的聽覺器官很特殊，它能感覺到這種超聲波。當它在黑暗中飛行的時候，嘴裡常常發出超聲波。這聲波在某一個方向遇到了障礙物，就立刻從那裡方向反射回來，其中有一部分反射到蝙蝠的耳朵里，它便知道在那個方向有障礙物，於是及時躲開。
而蝙蝠就憑著經驗，還可以知道，回聲急，障礙物近，回聲慢，障礙物遠。換句話說，它根據回聲的快慢，來判斷障礙物的位置的遠近，根據回聲傳來的方向來判斷障礙物所在的方向。
所以根據蝙蝠的啟發，藍星人類就知道根據超聲波固然有反射的特性，可以利用來測量距離。
因此同樣普通的聲波、光波，乃至無線電波都是具有反射特性的，而且在雷達里不是採用聲波，而是應用的無線電波。
雷達發射機發射出去脈衝式的無線電波，如果在無線電波傳播的途徑上遇到任何物體時，它就被反射回來。水面、大地、鐵路、城市建築，飛機和艦艇－所有這些對無線電波的反射都不同。反射回來的無線電波，其中有一部分回到雷達站上。其次則是從較遠的物體上反射回來的。所有這些信號都被接收機接收到，並顯示在雷達顯示器上。
當然飛機上之所以裝備的是雷達，而不是聲吶！主要還是無線電波的速度比聲波的速度要大好多倍，它的速度為三十萬公里每秒。
這樣的速度自然是遠遠大於聲波的速度的，有個趣的例子是，若是在演播廳聽演唱，當聽到歌手的聲音之前，聲波已經通過廣播電台傳到一個相當遠的距離以外去了。一個離歌手一千公里遠的聽眾甚至可以通過收音機比現場的觀眾先聽到美妙的歌聲。
不過這個的速度放在星球上雖然能夠遠遠的甩開聲音，但是對於動不動就是多少光年的星空來說還是太慢了，因此弄出一種超光速雷達也是面前所急迫需要的，但是弄出探測範圍大，延遲小的超光速雷達又啟是那麼容易的，也正因為這樣所以劉秀才會這麼著急忙慌的趕到戰場上來。
當然無線電雷達，可不僅僅是無線電而已，如果只是單純的無線電那就和無線電廣播沒啥區別了，無線電雷達最為關鍵的技術就是定向發射了。
而所謂定向發射即在一特定瞬間，用狹細的射束來發射脈衝電磁能。
它有一個重要的優點，那就是能夠節省能量，雷達站用小的功率就能「看」得遠，而且效果好，例如一個人夜裡在大房間看書的時候，他並不需要用燈照亮整個大房間，只需一盞檯燈，將光照在書上，甚至支數很小的燈泡就足夠，不至於傷害眼睛了。
雖然，這時整個房間的其餘部分都是黑暗的，但是這並不妨礙看書，相反會使我們對書看得更清楚。
雷達工作也正是如此。由於它把能量集中在不大的空間裡，所以是「照射」目標物最好的方法。
而雷達的射束應該窄到何種程度呢！畢竟雷達射束愈狹細，集中在其中的能量就愈大，被發現目標的方向也就指得越正確。
假設在雷達的作用所照射的區域內出現了敵人的飛機，請問用「針」狀的狹窄射束把雷達站所在地周圍的空間掃一遍，需要多少時間呢？同時是否能不讓敵人漏網？所花費的時間，想來是很多。在這段時間中，任何飛機都能逃出雷達的搜索區域。
這就是說，「針」狀射束是不適合的。射束的縮窄有著合理的極限，這種極限就在於能同等程度地滿足對雷達所提出的各種要求。對負有不同使命的雷達站來說，解決這個問題的方法也絕然不同。防空哨雷達站的射束應該較寬，瞄準大炮用的雷達站相反的要窄。在許多情況下，為了適應雷達站特殊工作任務的需要，射束往往有著特殊的形狀。
由此看來，雷達的基本原理就是電磁波的定向發射，它在導體上的反射，以及首先正確地知道了電波的傳播速度。顯然，要深刻地了解和掌握雷達技術，就是必不可少的基礎。
通常，無線電廣播用的是中波或短波。雷達，一般工作在超短波或微波。工作在超短波波段的雷達稱為超短波雷達或米波雷達；工作在微波波段的雷達通稱為微波雷達。微波雷達有時還細分為分米波雷達、厘米波雷達、毫米波雷達等。
那麼，雷達為什麼不能像廣播電台那樣，工作在中波或者短波呢？這是由雷達工作原理決定的。千里眼是借無線電波在目標上得到的反射才能「看」到目標的。波的反射有一個規律：目標越大，反射越強。因此，雷達所用無線電波的波長越短，在飛機或飛彈等其它目標的反射會越強。
所以，雷達必須工作在超短波或微波波段才能有效地發揮作用，探測到目標。同時，雷達天線是雷達的一個重要組成部分，假如，雷達工作在中波波段，要實現定向發射，就得把幾十個甚至幾百個能激起無線電波的金屬棒排起來構成陣列天線，那將一付非常龐大的天線，這在實用中既不經濟，也難以做到。所以雷達工作的波長不能太長。
(本章完)
而無線電雷達中的無限電磁波自然也是一種光了，因此自然也是只有光速了，當然或許雷達在星球作戰中不需要擔心距離導致信號延遲的問題，畢竟星球的空間擺在哪裡。
但是到了星空之下，在動不動就是幾光年，甚至幾十上百光年，就得考慮距離導致的電磁波信號延遲問題了。
畢竟無線電雷達，它是用以發現與測量目標位置的無線電技術儀器。如果將它的使用範圍縮小來講，就是測量無源活動目標，比如飛機或者宇宙飛船的方位和距離的無線電技術儀器。
而無線電雷達的起源其實就是模仿蝙蝠的，蝙蝠白天躲在黑暗的地方，專在夜裡飛出來尋找食物。
然而，它為什麼能夠在黑夜裡飛行，而不至於撞到障礙物，例如樹林或房屋呢！
很多年來藍星的人類都是認為這是因為蝙蝠的眼睛和貓的眼睛一樣擁有夜視能力，然而哪怕是貓等野獸也無法在一點光線都沒有的山洞裡活動。
於是隨著人類對蝙蝠這種生物的深入研究總算是揭開了蝙蝠的這個秘密。
原來在蝙蝠的嘴裡，能夠發出一種藍星人類聽不見的聲音，這聲音每秒鐘振盪的次數，在兩萬五千到七萬之間，而藍星人類的耳朵所能夠感覺的聲音，每秒鐘振動數約為十六到兩萬，已經超出人類耳朵所能感覺的範圍，所以叫做超聲波。
不過蝙蝠的聽覺器官很特殊，它能感覺到這種超聲波。當它在黑暗中飛行的時候，嘴裡常常發出超聲波。這聲波在某一個方向遇到了障礙物，就立刻從那裡方向反射回來，其中有一部分反射到蝙蝠的耳朵里，它便知道在那個方向有障礙物，於是及時躲開。
而蝙蝠就憑著經驗，還可以知道，回聲急，障礙物近，回聲慢，障礙物遠。換句話說，它根據回聲的快慢，來判斷障礙物的位置的遠近，根據回聲傳來的方向來判斷障礙物所在的方向。
所以根據蝙蝠的啟發，藍星人類就知道根據超聲波固然有反射的特性，可以利用來測量距離。
因此同樣普通的聲波、光波，乃至無線電波都是具有反射特性的，而且在雷達里不是採用聲波，而是應用的無線電波。
雷達發射機發射出去脈衝式的無線電波，如果在無線電波傳播的途徑上遇到任何物體時，它就被反射回來。水面、大地、鐵路、城市建築，飛機和艦艇－所有這些對無線電波的反射都不同。反射回來的無線電波，其中有一部分回到雷達站上。其次則是從較遠的物體上反射回來的。所有這些信號都被接收機接收到，並顯示在雷達顯示器上。
當然飛機上之所以裝備的是雷達，而不是聲吶！主要還是無線電波的速度比聲波的速度要大好多倍，它的速度為三十萬公里每秒。
這樣的速度自然是遠遠大於聲波的速度的，有個趣的例子是，若是在演播廳聽演唱，當聽到歌手的聲音之前，聲波已經通過廣播電台傳到一個相當遠的距離以外去了。一個離歌手一千公里遠的聽眾甚至可以通過收音機比現場的觀眾先聽到美妙的歌聲。
不過這個的速度放在星球上雖然能夠遠遠的甩開聲音，但是對於動不動就是多少光年的星空來說還是太慢了，因此弄出一種超光速雷達也是面前所急迫需要的，但是弄出探測範圍大，延遲小的超光速雷達又啟是那麼容易的，也正因為這樣所以劉秀才會這麼著急忙慌的趕到戰場上來。
當然無線電雷達，可不僅僅是無線電而已，如果只是單純的無線電那就和無線電廣播沒啥區別了，無線電雷達最為關鍵的技術就是定向發射了。
而所謂定向發射即在一特定瞬間，用狹細的射束來發射脈衝電磁能。
它有一個重要的優點，那就是能夠節省能量，雷達站用小的功率就能「看」得遠，而且效果好，例如一個人夜裡在大房間看書的時候，他並不需要用燈照亮整個大房間，只需一盞檯燈，將光照在書上，甚至支數很小的燈泡就足夠，不至於傷害眼睛了。
雖然，這時整個房間的其餘部分都是黑暗的，但是這並不妨礙看書，相反會使我們對書看得更清楚。
雷達工作也正是如此。由於它把能量集中在不大的空間裡，所以是「照射」目標物最好的方法。
而雷達的射束應該窄到何種程度呢！畢竟雷達射束愈狹細，集中在其中的能量就愈大，被發現目標的方向也就指得越正確。
假設在雷達的作用所照射的區域內出現了敵人的飛機，請問用「針」狀的狹窄射束把雷達站所在地周圍的空間掃一遍，需要多少時間呢？同時是否能不讓敵人漏網？所花費的時間，想來是很多。在這段時間中，任何飛機都能逃出雷達的搜索區域。
這就是說，「針」狀射束是不適合的。射束的縮窄有著合理的極限，這種極限就在於能同等程度地滿足對雷達所提出的各種要求。對負有不同使命的雷達站來說，解決這個問題的方法也絕然不同。防空哨雷達站的射束應該較寬，瞄準大炮用的雷達站相反的要窄。在許多情況下，為了適應雷達站特殊工作任務的需要，射束往往有著特殊的形狀。
由此看來，雷達的基本原理就是電磁波的定向發射，它在導體上的反射，以及首先正確地知道了電波的傳播速度。顯然，要深刻地了解和掌握雷達技術，就是必不可少的基礎。
通常，無線電廣播用的是中波或短波。雷達，一般工作在超短波或微波。工作在超短波波段的雷達稱為超短波雷達或米波雷達；工作在微波波段的雷達通稱為微波雷達。微波雷達有時還細分為分米波雷達、厘米波雷達、毫米波雷達等。
那麼，雷達為什麼不能像廣播電台那樣，工作在中波或者短波呢？這是由雷達工作原理決定的。千里眼是借無線電波在目標上得到的反射才能「看」到目標的。波的反射有一個規律：目標越大，反射越強。因此，雷達所用無線電波的波長越短，在飛機或飛彈等其它目標的反射會越強。
所以，雷達必須工作在超短波或微波波段才能有效地發揮作用，探測到目標。同時，雷達天線是雷達的一個重要組成部分，假如，雷達工作在中波波段，要實現定向發射，就得把幾十個甚至幾百個能激起無線電波的金屬棒排起來構成陣列天線，那將一付非常龐大的天線，這在實用中既不經濟，也難以做到。所以雷達工作的波長不能太長。
(本章完)