有哪些环节会带来雷达系统的损耗？

雷达方程大家比较熟悉了：

但是，实际雷达常有各种损耗，从而降低了雷达的实际作用距离，需要在雷达方程中引入损耗的修正量Ls，把它加到雷达方程的分母中，用正分贝表示。雷达系统中有很多影响雷达作用距离的实际因素，需要在雷达设计和使用的全过程中考虑并尽量将损失降到最小。

雷达系统损耗包括馈线传输损耗、接收机失配损耗、量化损耗、脉冲压缩加权损耗、CFAR检测损耗、目标起伏损耗、天线波束形状损耗、设备不理想的损耗等。

馈线传输损耗。发射机和接收机馈线传输损耗包括收发开关T/R、旋转开关、隔离器、定向耦合器、功分器、波导、接头等产生的损耗，对于一个给定的雷达系统来说是恒定的，一般约为3-4dB。该损耗与材料、工艺以及工作波长等因素有关，通常情况下，工作波长越短，也就是频率越高，损耗越大。

天线波束形状损耗。雷达方程中的天线增益认为是最大辐射方向对准目标时的最大增益，但实际中天线波束扫过目标时收到的目标回波能量会比最大增益的等幅脉冲串时要小。当积累脉冲数较多时，天线波束形状对脉冲串幅度的调制影响会越大，从而损失也会越大。

接收机失配损耗。由于系统设计的问题，接收机滤波器可能不是完全的匹配滤波，会产生失配损耗，一般情况下，失配损耗小于1dB。这个损耗的大小与信号形式、接收机滤波特性相关，并且当接收机采用的不是最佳带宽时信噪比损失也会变大。

量化损耗。量化损耗是A/D变换处理过程中所引入的噪声产生的，以及由信号处理电路中有限字长的截断效应产生的。

脉冲压缩加权损耗。脉冲压缩加权损耗是为了降低距离副瓣而引入的加权函数引起的。

CFAR损耗。CFAR检测损耗是由检测门限非理想估计值与理想的门限相比所造成的。估计的波动迫使门限均值高于理想门限值，因而产生了损耗。CFAR损失与CFAR类型不同而略有不同，这种损失有可能大于2dB。

目标起伏损耗。在雷达方程中，雷达截面积是按照不起伏来计算的，当考虑目标起伏时，回波功率会下降。目标起伏损耗是检测概率、虚警概率、脉冲积累数和目标起伏模型的函数。

实际空间的损耗。雷达很少工作在近似自由空间中，而是经常受到地面/海面及其传播介质的影响，需要将自由空间中的雷达方程按照实际空间情况进行修正。例如不同天气情况、大气成分的不同、折射率的不同、发射波和直达波的干涉效应等都会对雷达性能产生影响。

审核编辑：汤梓红