SAR雷达成像的高分辨率是怎么实现的?

要从距离分辨力和方位分辨力两个角度来说明。

距离分辨力

脉冲宽度越窄,距离上能达到的分辨力就越高(  2  ),但是脉冲能做到多窄,必然受到一些限制。

首先是来自发射机和接收机可能的频带宽度的限制。随着脉冲变窄,需要的带宽就要增加:

SAR雷达成像的高分辨率是怎么实现的?的图1

对于一个0.01μs的脉冲宽度,带宽为100MHz左右。带宽能做多宽取决于雷达的工作频率,对任何一个频率来说,要求的带宽不可能无限制地增加,因为在到达某个值后,硬件会变得难以设计和制造,费用会更加昂贵。简而言之,带宽增加的限制决定了脉宽变窄的限制。

其次,在峰值功率和PRF保持不变的条件下,发射窄脉冲会大大降低平均发射功率,当然脉冲压缩技术可以避免这个问题。

方位分辨力

方位分辨尺寸大致等于天线的3dB波束宽度乘以距离(类似弧长的计算),而3dB波束宽度大致等于波长比上天线长度。当距离给定时,工作在极短的波长或采用长的天线,又或者二者同时采用,就能获得高的方位分辨力。但是极短的波长面临的大气衰减会异常严重,另一方面机载雷达的天线又不可能做的太长。为了摆脱这个困境,合成孔径雷达(SAR)应运而生

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