影响雷达性能的因素称为雷达性能因素。在本章中，让我们讨论这些因素。我们知道以下雷达测距方程的标准形式，对于给定规格计算雷达的最大测距非常有用。

$$ R_ {Max} = \ left [\ frac {P_tG \ sigma A_e} {\ left(4 \ pi \ right)^ 2 S_ {min}} \ right] ^ {1/4} $$

哪里，

$ P_t $是雷达发射的峰值功率

$ G $是发射天线的增益

$ \ sigma $是目标的雷达横截面

$ A_e $是接收天线的有效孔径

$ S_ {min} $是最小可检测信号的幂

从以上等式可以得出结论，应考虑以下条件，以使雷达的范围最大。

• 雷达$ P_t $传输的峰值功率应该很高。
• 发射天线$ G $的增益应该很高。
• 目标$ \ sigma $的雷达横截面应较高。
• 接收天线$ A_e $的有效孔径应较高。
• 最小可检测信号$ S_ {min} $的功率应低。

从雷达测距方程的标准形式很难预测目标的射程。这意味着，雷达范围方程式提供的关于目标范围的精确度较小。因为，诸如目标的雷达横截面，\ sigma $和最小可检测信号$ S_ {min} $之类的参数本质上是统计的。

最小可检测信号

如果回波信号具有最小功率，则通过雷达检测到该信号称为最小可检测信号。这意味着，如果雷达信号的功率小于最小功率，则雷达无法检测到该信号。

通常，雷达除接收噪声外还会接收回波信号。如果阈值用于从接收信号中检测目标的存在，则该检测称为阈值检测。

我们必须根据要检测的信号强度选择适当的阈值。

• 当要检测的信号强度较高时，应选择较高的阈值，以消除存在于其中的有害噪声信号。

• 同样，当要检测的信号强度较低时，应选择一个较低的阈值。

下图说明了这个概念-

上图显示了雷达接收机的典型波形。 x轴和y轴分别代表时间和电压。噪声的均方根值和阈值在上图中用虚线表示。

我们在上图中考虑了三个点，A，B和C，用于识别有效检测和缺失检测。

• 点A处的信号值大于阈值。因此，这是一个有效的检测。

• 点B处的信号值等于阈值。因此，这是一个有效的检测。

• 即使在点C处的信号值更接近阈值，也缺少检测。因为，在点C处的信号值小于阈值。

因此，点A和B是有效的检测。而点C是缺少的检测。

接收器噪音

如果接收器在信号中产生了噪声分量，该噪声分量在接收器处被接收，则这种噪声称为接收器噪声。接收器噪声是有害成分。我们应该尝试采取一些预防措施消除它。

但是，存在一种被称为热噪声的噪声。它是由于传导电子的热运动而发生的。数学上，我们可以将接收器产生的热噪声功率$ N_i $写为-

$$ N_i = KT_oB_n $$

哪里，

$ K $是玻尔兹曼常数，等于$ 1.38 \乘以10 ^ {-23} J / deg $

$ T_o $是绝对温度，它等于$ 290 ^ 0K $

$ B_n $是接收器带宽

功绩图

品质因数F只是输入SNR $(SNR)_i $与输出SNR $(SNR)_o $之比。从数学上讲，它可以表示为-

$$ F = \ frac {{SNR} _i} {{SNR} _o} $$

$$ \ Rightarrow F = \ frac {S_i / N_i} {S_o / N_o} $$

$$ \ Rightarrow F = \ frac {N_oS_i} {N_iS_o} $$

$$ \ Rightarrow S_i = \ frac {FN_iS_o} {N_o} $$

用上面的等式替换$ N_i = KT_oB_n $。

$$ \ Rightarrow S_i = FKT_oB_n \ left(\ frac {S_o} {N_o} \ right)$$

当输出SNR为最小值时，输入信号功率将为最小值。

$$ \ Rightarrow S_ {min} = FKT_oB_n \ left(\ frac {S_o} {N_o} \ right)_ {min} $$

用以下标准形式的雷达范围方程式替换上面的$ S_ {min} $。

$$ R_ {Max} = \ left [\ frac {P_tG \ sigma A_e} {\ left(4 \ pi \ right)^ 2 S_ {min}} \ right] ^ {1/4} $$

$$ \ Rightarrow R_ {Max} = \ left [\ frac {P_tG \ sigma A_e}} {\ left(4 \ pi \ right)^ 2 FKT_oB_n \ left(\ frac {S_o} {N_o} \ right)_ {min }} \ right] ^ {1/4} $$

从以上等式可以得出结论，应考虑以下条件，以使雷达的范围最大。

• 雷达发射的峰值功率$ P_t $应该很高。
• 发射天线$ G $的增益应该很高。
• 目标$ \ sigma $的雷达横截面应较高。
• 接收天线$ A_e $的有效孔径应较高。
• 功绩F的数字应该较低。
• 接收器带宽$ B_n $应该较低。