电磁波波长越短能量越强_哪些因素与“雷达波长”相关

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频率与波长的关系

首先，与“雷达波长”不得不说的关系就是频率，这也是大家都知道的一个关系：波长越长，频率越低；波长越短，频率越高；波长与频率的乘积是固定值光速。

天线孔径和增益与波长的关系

我们知道天线的孔径大小和增益都会受到波长的制约，且看公式：

其中，G表示天线增益，Ae表示天线有效孔径。从上图公式可以直观的看出，在天线有效孔径大小相同的情况下，较短波长，可以获得较大的天线增益，成平方的反比关系；而要获得同样的天线增益值，天线有效孔径与波长的平方成正比关系，也就是波长越短，需要的天线有效孔径越小，所以想小型化需要利用更高的频率。

例如，同样都想达到40dB的天线增益，X波段需要的有效孔径不到1m2，而UHF波段的雷达需要数百平方米的天线孔径。所以，我们常见的机载火控雷达通常是X波段，而UHF反隐身雷达总是具有很大的块头。

雷达发射功率与波长的关系

由于波长对天线孔径尺寸的影响，也会间接影响到雷达的发射功率，因为雷达的发射功率会在很大程度上受到电压梯度和散热要求的限制。因此，毫不奇怪的是米波雷达可以发射数兆瓦的平均功率，而毫米波雷达仅可达到数百瓦。当然，雷达功率并不是说能多大就需要做到多大，而是综合考虑探测距离、重量、成本等因素。甚至是发射功率也可以自适应控制，在探测到目标后便减少到仅需的功率用以跟踪目标。

雷达波束宽度与波长的关系

从上述公式可以看出，获得较窄的波束宽度，需要较短的波长和较大的天线尺寸，这与天线增益的公式是对应的，因为窄的波束会带来高的增益。

空间拓展损耗与波长的关系

其中自由空间的损耗单位是dB，常数32.45是在距离单位是km和频率单位是MHz情况下计算出来的。波长越短，频率越高，空间拓展损耗越大。除了发射功率，空间拓展损耗大也是毫米波相比于米波雷达作用距离较近的一个原因。

大气损耗与波长的关系

大气损耗是指电磁波和大气中的水蒸气和氧气分子共振情况下产生的衰减，在10GHz以下一般忽略不计，但是随着更高频率的使用，其影响就不可忽略了，大气损耗与雷达频率(波长)的关系如下图：

从上图可以看出虽然有很大衰减， 但还是存在一些窗口可以利用，例如汽车雷达常用的24GHz/77GHz频段，另外还有35GHz以及94GHz频段附近的毫米波雷达。从上图还可以看出大气中的云和雨也会对电磁波产生较大影响。