調頻連續波雷達

由於脈衝雷達的距離解析度受到發射脈衝寬度的限制，分辨距離一般很難達到15米以下；可探測的最近距離也受到限制。因此，脈衝雷達難以用來探測研究大氣邊界層。在60年代末研製成功了用於大氣探測的調頻連續波雷達，它具有極高的靈敏度和距離解析度，特別適用於觀測折射率極不均勻的大氣所產生的回波，適用於研究大氣邊界層中的逆溫層、波動、對流等天氣現象。此外，還能給出邊界層大氣風和湍流等空間分佈的觀測資料。雷達在一個周期(例如50毫秒)內向固定方向發射一種頻率隨時間線性地增加的連續波，又通過另一天線連續地接收來自該方向的回波。任何時刻的回波頻率和同時刻的發射波頻率之差，始終正比於目標物和雷達站的距離。將從發射機內引出的一部分能量作為本振信號而連續地同回波信號進行混頻，並對差拍信號進行頻譜分析，就可分離出來自不同距離處目標物的回波信號（見圖）。最小可分辨距離h 由下式決定：

h =c/kF

式中c為光速，F為發射連續波的頻率跨度，k是量級為1的常數，它依賴於譜分析器的頻率鑒別能力。當頻率跨度為200兆赫時，最小可分辨距離可達1.5米左右。此外，由於發射和接收各有一個天線，最近的可測量距離只受這兩個天線波束相交距離的限制，可測距離可低達10米。但由於連續波的功率不可能很高，調頻連續波雷達的探測距離受到很大限制，一般只能用於邊界層大氣探測。

參考書目

J.H.Richter,High Resolution Tropospheric Radar Sounding，Radio Science，Vol.4，No.12，pp.1261～1268，1969.

R.B.Chadwick，et al.，Microwave Radar Wind Measurements in the Clear Air， Radio Science，Vol.11，No.10，pp.795～802，1976.