李 丛， 徐建城， 李义新

(1西北工业大学电子信息学院 西安 710029 2上海电机学院电气学院 上海 200240)

前 言

现有的雷达主要有激光雷达和相控阵雷达，军事应用比较广泛，它们分别基于激光技术和电子扫描技术。但是这两种雷达造价高，不适于普遍推广。本文介绍一种基于凸透镜原理的新型雷达，利用凸透镜成像原理，通过接收光信号，对目标物体进行定位，通过对目标物体的连续定位，实时监测物体的一系列性能，其测量精度取决于光敏传感器的灵敏度，需要最低的光亮限制，即要使光敏传感器能够感受到光信号。这种雷达制造简单，材料便宜，适宜于民用和普遍推广。

1 基于凸透镜原理的新型雷达工作原理

1.1 成像原理

利用凸透镜成像原理，根据凸透镜成像规律进行物距和角度的确定，并根据目标物体的移动，确定目标物体的速度和方向。通过旋转凸透镜，理论上可以无限远定位目标物体，根据目标物体的大小、速度、位置、方向来确定物体的性质和性能等。根据凸透镜成像规律，有公式(1)[1]。

式(1)中，u为物距，v为像距，f为透镜焦距。

由式(1)变形后可以得到:

或

或

凸透镜成像原理如图1所示。当物距小于一倍焦距时，成像为正立、放大的虚像，且与物体在凸透镜的同一侧;当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成像为倒立、放大的实像，且像与物体分处凸透镜的两侧，成像在凸透镜的二倍焦距之外;当物距大于二倍焦距时，成像为倒立、缩小的实像，且像与物体分处凸透镜的两侧，成像在凸透镜的一倍焦距至二倍焦距之间[2]。……