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雷达基本原理

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2013-12-24

雷达的基本原理,是利用雷达波来侦测移动物体速度的原理,其理论基础皆来自于「都卜勒效应理论」,也就是一般常听说的~都卜勒雷达(Doppler Radar)。
都卜勒的理论基础为时间。电波是由频率及振幅所构成,而无线电波是随着地形而前进的。当无线电波在行进的过程中,碰到物体时,该无线电波会被反弹,而且其反弹回来的电波,其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。
若 无线电波所碰到的物体是固定不动的,那么所反弹回来的无线电波其频率是不会改变的。然而,若物体是朝着无线电线发射的方向前进时,此时所反弹回来的无线电 波会被压缩,因此该电波的率频会随之增加;反之,若物体是朝着远离无线电波方向行进时,则反弹回来的无线电波,其频率则会随之减小。交通警察所用的测速设 备就是可以侦测到发射出现的无线电波,及反弹回来的无线电波其间的频率变化。由这两个不同频率的差值,便可以依特定的比例关系,而计算是该波所碰撞到物体 的速度。当然,此种速度侦测装置可以将所侦测到的速度,转换为「公里/小时」或是「英哩/小时」。


雷射的基本原理,雷射的英文为Laser,指经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所激发出来的光,其光子大小与运动方向皆相同,因此每个波束的频率都相等,再加上它们一束束紧密地排列着,彼此间分毫不差地互相平行,使整个光束发射至极远处也不会散开来。 雷射测速枪以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是固定,激光脉 冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间隔发射两个脉冲,即可测得两个距离;将此二距离之差除以发射时间间隔即可得到目标的速度。理论上,发射 两次脉冲即可量测速度;实务上,为避免错误,一般雷射测速器(枪)在瞬间发射高达七组的脉冲波,自以最小平方法求其平均值,去计算目标速度。
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