小火箭出品
本文作者：邢強博士
本文共1736字， 19圖。 預計閱讀時間：4分鐘。
本系列， 小火箭將和大家一起， 回顧雷達發展的歷史， 展望雷達技術的未來， 梳理和分析雷達的三大關鍵技術。
讀罷本系列， 小火箭期待好友能夠在三個方面產生對雷達的深度了解：
第一：雷達工作在不同的波段， 使用不同的波長和頻率；
第二：怎樣在有限的功率條件下， 產生強大的雷達信號；
第三：預警雷達、雷達制導的導彈、戰斗機雷達是如何判讀和計算目標距離的。
在第一篇《》中， 小火箭和大家一起探討了雷達的起源。
本文是小火箭雷達系列報告的第二篇，
早在第二次世界大戰期間， 人們便對電磁波的波長進行了人為的劃分。 按照波長從長到短的順序， 有超長波、長波、中波、短波以及分米波、厘米波和毫米波等（當波長再小， 進入亞毫米波范圍時， 便進入了紅外線的世界）。
上圖為國際電信聯盟劃分的標準。
雖然上述劃分為衛星領域的標準， 不過大家還是較為常用電氣和電子工程師學會IEEE的標準：
和小火箭一樣， 國際電信聯盟也是一個國際組織。 不過， 不同的是， 國際電聯主動靠近官方機構， 并且已被吸納為聯合國的一個部門。
國際電聯的前身是1865年5月17日在巴黎創立的國際電報聯盟， 是世界上最悠久的國際組織， 主要負責確立國際無線電和電信的管理制度和標準。
當然， 在1957年10月4日， 人類第一顆人造地球衛星進入太空之后（詳見小火箭的公號文章《小火箭講述人類第一顆人造衛星的傳奇》）， 國際電聯有了新的使命：協調地球上空的衛星的頻率和軌道。
北約另有一套標準， 按頻率從低到高， 將電磁波劃分為從A到M這幾個波段。
用來發射電磁波的硬件尺寸與該雷達的工作頻段上的波長成正比。 這類似于聲波的概念。 獅子和家貓同是貓科動物。 但是因為聲帶尺寸與發聲原理的區別， 獅子發出的聲波頻率較低， 波長較長。 而家貓的叫聲則比較尖銳， 聲波的波長較短。
地面警戒雷達主要用于地面警戒， 向攔截機中隊（或攔截導彈）預報來襲轟炸機（或導彈）的方位。 主要強調的是遠距離探測能力， 對尺寸和發射功率沒有過多約束。
因此， 這種雷達多工作在波長較長的波段， 如HF、UHF、VHF等。 較長的波長可以較好地利用電離層的反射作用， 并且可以減少大氣對信號的衰減， 這些雷達的尺寸往往在300米以上， 很難搬到飛機上。
有些預警飛機（比如E-3預警機）背部的大盤子代表著尺寸最大的一類機載雷達。 它們的工作頻率通常在1.55到3.4GHz的S波段。 S是Short的縮寫， 表示比L（Long）波段的波長要短。 這樣的大盤子明顯無法塞進戰斗機的機頭整流罩內。
小火箭風格：
上圖的雷達， 為了實現全向探測， 需要以每分鐘6轉的速度旋轉。
打開大罩子后， 里面是這樣的：
看來機載雷達的工作波長還需要進一步減小。 以嚴謹和精確著稱的德國人早早便開始了減小機載雷達波長的嘗試。 他們采用了中心波長為1.5厘米的無線電波段。
充滿民族自豪感的德國人以Kurtz（德語“短”）命名了這一波段。 這便是K波段的來歷。
可是， 這種波長的電磁波恰好處在大氣中水蒸氣的吸收高峰處， 成了水蒸氣“最愛吃”的波段。
其探測距離極差， 在雨霧天或者海面上， 這樣的雷達幾乎無法使用。 K波段的嘗試以失敗告終， 不過頻率比K波段稍高的Ka波段（a指above）和頻率稍低的Ku波段(u指under)則較為成功地用在衛星通訊、地形跟蹤與回避、導彈制導等方面。
為了減小硬件尺寸， 雷達的工作波長應該盡量減小，
這一波段的中心波長為3厘米， 比S波段短， 比K波段長。 這樣的雷達剛好能塞進戰斗機頭部， 而大氣衰減也比較能讓人接受（在海平面相隔1公里的兩地， X波段的雷達波跑一個來回僅衰減0.02dB）。
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