雷达的发展与第二次世界大战前后

起初各国家都把雷达从其原型发展和推广成某种形式的军用雷达，因而各个国家的最初发展阶段都处于保密状态。

美国陆军着手脉冲雷达研制是在 1936 年春，他们于1936 年 12 月进行了首次外场试验，第一部实用雷达SCR-268是在 1938年年底开始运转的。英国雷达的起步迟于美国，但发展很快。

苏联是从 1934 年开始发展雷达的。他们在下列三种雷达体制上进行开拓：（1）双基地连续波雷达（RUS-1），工作波长 4 m（75 MHz），收发相距 35 km，苏联军方于1939年9月验收了这部雷达；（2）脉冲雷达（RUS-2）、工作波长4 m，最大工作距离150 km，1940年7月交付使用，用于截击机的导引；（3）实验型的各种反飞机：火控雷达，工作频率高达2 000 MHz，作用距离12～20 km。

法国沿着两个方向发展他们的雷达。一种是4 m波长的连续波雷达，在 Pierre David指导下研制，以后演变为边境雷达警戒网中的双基地连续波实用雷达（David 早在1928 年首先提出过这种概念）。依靠边境的多站系统，还可求出目标的轨迹和速度（如果仅单个双基地雷达，飞机穿过收发站时只能探测到目标，还不能算出位置和速度）。另一种是16 cm波长的微波连续波雷达。虽然David本人早在 1938年 10月曾提出过单站雷达的设想，可惜法国人在这方面没有什么进展，直到1939年4月英国人告诉了他们后才开始转向单站体制发展。

同法国与苏联相仿，德国人早在 1934 年就进行了13.5 cm 波长的微波雷达试验，也由于功率不够而没有继续下去。曾被广泛使用的德国早期预警雷达Freya，于1936年做出了第一部样机，其工作波长为2.4 m。1938年，第一部125 MHz的Freya雷达交付给德国海军使用，它探测飞机的作用距离为 128～240 km，波束宽度为 20°。第二次世界大战初期，德国的雷达性能较好，有一种说法说德国雷达的某些性能超过美国，另一种提供的资料说德国人的地面精密装备比谁都不差。

20世纪40年代初期（在第二次世界大战期间），由于英国发明了谐振腔式磁控管，从而在先驱的 VHF 雷达发展的同时，引入了微波雷达发展的可能性。它具有窄波束宽通带的特点，克服了VHF的主要局限性，开拓了发展L波段（23 cm波长）和S波段（10 cm波长）大型地面对空搜索雷达和 X波段（3 cm波长）小型机载雷达的美好前景。

20 世纪 40 年代初期，美国各方曾决定继续发展 30年代盛行的VHF和UHF雷达，雷达研制的任务交给了麻省理工学院（MIT）的辐射实验室。MIT辐射实验室非常成功地利用新的微波工艺技术研制了机载、地面与舰载的各类军用雷达，大约有150种不同的雷达系统被研制成功，成为了MIT辐射试验计划的一项重大成果。

在第二次世界大战初期，德国人在发展与推广雷达使用方面曾是领先的。但在 40 年代初期，英美两国追了上来，战争期间德国人并没有把雷达发展作为重点，1940年年底，德国高级司令认为战争很快就会胜利结束，现有的雷达够用了，因此他们停止了研究工作，定型装备也不生产了，大批各级人员被征募入伍。这种政策一直推行到1943年年初，这时他们才认识到自己落后了，想再赶上来已经晚了。(www.xing528.com)

圣彼得堡原是苏联雷达发展的主要基地，当圣彼得堡市受围和变成战场的一部分时，雷达工业基地就向东部撤退。尽管在撤退过程中损失严重，但到战争快结束阶段，苏联的几个工厂已具有生产几百部RUS-2和RUS-2C雷达的能力。

在美国，已经在战争期间发展起来的微波雷达，虽然战后仍继续发展，但步子很小，速度很慢。直到 40 年代末期才有了突破性的进展，进入实用阶段。单脉冲体制，由于它的高精度和有效的抗干扰性，已成为当今有用的基本的跟踪雷达体制。几乎所有现代对空搜索雷达中都采用了动目标显示技术，以保证从地物杂波和海面杂波中检测出有用的活动目标（飞机）。

40年代末期，Mc Graw-Hill图书公司出版了28卷雷达丛书，它详尽地包括了第二次世界大战期间MIT辐射实验室在微波雷达研究方面的出色成就。遗憾的是，第二次世界大战期间发展起来的其他雷达没有像 MIT 那样被记载下来。

50年代代表雷达发展的一个动向是：又回到较低频段——VHF和UHF。40年代，曾有过从HF和VHF向微波快速发展的趋势，高达K波段（1 cm波长）。然而为了探测远距离的飞机与洲际导弹，回过头来又选用了 VHF 和UHF频段，因为在这两个频段内，可获得兆瓦级的平均功率，线性尺寸为大天线，另外MT和抗雨滴杂波也都比高频段好。在这十年中，还研制出了观察月球、极光、流星和金星的各种大型雷达。也是在这十年中，高功率速调管放大器首次在雷达中获得应用，它使雷达体系结构产生了巨大变化。与以往磁控管相比，它不但使功率幅值提高了约两个数量级，而且还可选用更复杂的发射波形（过去是简单的非相干脉冲序列），还允许多管并联。

雷达理论在 50 年代有了很大的进展。在此之前，雷达设计基本上是根据工程经验、技巧和人们判断进行的。雷达理论的引入使雷达设计具有比以往更扎实的基础。幸运的是，新发展的雷达理论与多年积累起来的工程实践经验并没有多大的矛盾，相反，它使工程经验更具有信赖性，还从理论上阐明了雷达技术的潜在极限，虽然不少理论工作在 50 年代还处于保密阶段，不能公开发表，但是雷达理论在工程设计中已经起到重要作用，已经被广大雷达工程师们所采用。归纳起来，这个时期所发明的雷达理论概念有如下几个方面：匹配滤波器、统计监测理论、模糊函数、动目标显示（MIT）理论。

60年代后期，数字技术的日益成熟引起了雷达信号处理的革命，直到今天这场革命还在继续。在以模拟技术为主的时候，雷达只能有限地被应用，只有数字处理技术才能使雷达理论付诸实践。目前，除了个别的模拟脉压器件外，雷达信号分析与数据处理几乎全部可用数字化来实现了。