0 写在前面
梦想只要能持久，就能成为现实。——杜鲁门·卡波特
1 雷达分类
地基雷达：爱国者。
舰载雷达：宙斯盾。
机载雷达：空中预警机。
几乎所有的雷达系统都通过大气层和地球表面附近。
2 传播对雷达性能的影响
大气衰减；地球表面的反射；超视距衍射；大气折射。雷达波束被环境可以衰减、反射和弯曲。
2.1 大气衰减
雷达功率可以被水蒸气和氧气吸收。衰减是雷达距离方程中以L表示的功率损失。高频不太适合远程低空监视。不同频率雷达在海平面衰减关系入如下图所示。
雷达在雨和雾中的衰减。雷达的高频性能强依赖于天气。
不同频率雷达衰减与雨雾关系如下图所示。
2.2 地球表面的反射
两个波可以相干干涉，也可以相消干涉。产生的场强只取决于两个波的相对振幅和相位。
平面地球上的传播：地球表面的反射导致直接雷达信号与表面反射信号的干扰。表面反射系数决定相对信号振幅取决于：表面材料、粗糙度、极化、频率。对于平滑的海洋接近1，对于粗糙的陆地接近0。由路径长度差和反射时的相移确定的相对相位，取决于高度、距离和频率。
多径改变雷达探测范围：多路径导致高程覆盖被分解成一个叶形结构。位于波瓣最大值的目标将被检测到自由空间检测范围的两倍。在其他角度，检测范围将小于自由空间，并且在零位时不会接收到回波信号。
多径是频率相关的：波瓣密度随着雷达频率的增加而增加。
2.3 超视距衍射
雷达波在弯曲的地球周围衍射，就像海浪被障碍物弯曲一样。雷达在地平线外传播的能力取决于频率和雷达高度。
圆形地球上的传播。干扰区域：位于视线雷达内。衍射区：雷达视线以下；信号严重衰减。
组合衍射和多径对雷达频率的影响：高频适合低空多径检测。低频适合衍射检测，但都很困难。
2.4 大气折射
雷达波束折射：由于空气的折射率随高度下降，雷达射线向下弯曲。这与从水中照射到空气中的光束折射效果相同。
修改地球半径以考虑折射效应：大气折射是通过在计算中用等效地球半径ka代替实际地球半径a并假设直线传播来解释的。4/3是k的典型值。平均传播被称为“4/3地球” 。
异常传播：当k不等于4/3时发生。分类为：超折射、亚折射和管道折射( ducting)。
- 超折射扩展了雷达视野
- 亚折射限制雷达水平
- 管道折射在地球表面附近捕获雷达能量
管道折射对目标检测的影响：管道折射扩大了低空探测范围，但可以在雷达覆盖范围内造成意想不到的漏洞。
来自新英格兰的管道杂波如下图所示。
管道条件可以将地平线延伸到极端范围。
3 总结讨论
雷达传播作用总结如下图所示。
4 参考文献
[1] 百度翻译
[2] 维基百科
[3] MIT 公开课：Introduction to Radar Systems。