雷达是什么时候发明的？
利用电磁波探测目标出现在20世纪30年代。1930 65438+10月，德国伽马公司的鲁道夫库诺(Rudolf Kuno)受到蝙蝠产生超声波获取信息的生物现象的启发。经过几年的努力，他终于研制出了早期的雷达。事实上，这种雷达是一种特殊的无线电设备。它可以向太空发射电磁波，遇到目标会被反射。雷达可以根据电磁波的往返时间和发射时的方位角和仰角，快速计算出目标的距离和位置，并将目标的特征显示在监视器上。1934年，一位英国科学家在研究地球大气层的无线电回波信号时，偶然发现屏幕上有一串亮点。经过反复实验和研究，他确认这是附近一栋建筑的电磁波反射的回波信号。这一意外发现让他萌生了利用无线电回波探测移动目标的想法。1935年，沃森·瓦特和其他英国电气工程师研制出第一台探测飞机的雷达。当时虽然探测距离只有几十公里，但意义重大，开辟了电磁波探测定位的发展道路。
早期的雷达只能发现目标与被测目标之间的距离，所以称为“无线电发现与测距”。人们取这个英文单词的前几个字母组成一个新词“radar”，中文音译为“雷达”。
在第二次世界大战中，雷达技术得到了广泛应用和迅速发展。战争开始时，双方都用雷达预测对方飞机的入侵。比如1940年8月，纳粹德国征服欧洲大陆后，准备占领英国。为此，希特勒亲自制定了代号为“海狮”的作战计划，向英国出动了近千架飞机。然而，他没想到的是，德军的第一次偷袭被英国空军拦截，德军在短短两周内损失了600多架飞机。希特勒占领英国的计划失败了。为什么英军能精确打击德军？原来，英军在沿海地区修建了许多雷达站，并利用它们来预测入侵的德军飞机的数量、航向和距离，从而及时采取防御措施，使德军遭受了惨败。这是第一次在实战中使用雷达。再比如，在“珍珠港事件”之前，美军也设立了雷达站，也发现了入侵的日军飞机，但是美军指挥官太大意了，耽误了时间，使得入侵的日军飞机偷袭珍珠港成功，重创了驻扎在珍珠港的美军太平洋舰队主力。这个时候。轻视雷达作用的美国人突然从梦中醒来，但为时已晚。
雷达用于防空后不久，也安装在军舰上，对海军战术产生了很大影响。英国军舰利用其利用雷达搜索目标的优势，即使在风高云淡的夜晚也能发现并追击德国军舰。所以在二战后期，德军击沉的舰船和潜艇数量迅速增加。到1943年，英国广泛使用雷达，仅9月就摧毁了64艘德军潜艇，给德军造成了极大的创伤。
二战后期，雷达与武器控制系统结合，使得雷达也具有攻击性。炮兵部队使用这种雷达后，不仅可以自动搜索跟踪目标，还可以攻击目标，从而大大提高炮兵的命中率和战斗力。
同样是在二战后期，雷达中使用了新的敌我识别系统，使雷达能够再次识别敌我识别月标。有些雷达还能随着环境和目标的变化自动调整工作状态，使雷达功能更加强大。
二战后，雷达开始广泛应用于经济建设。
在陆地上，雷达发射的电磁波用于测量物体的移动速度；测量风速和风向；预报台风和暴雨；利用雷达实现机场的现代化管理和调度。
在高空，利用雷达发射的电磁波帮助高速飞行物飞越高山；雷达和电视技术的结合使飞行员能在自己的屏幕上直观地看到目标的形状和环境的图像；雷达和天文学的结合形成了“射电天文学”。利用雷达发射的电磁波，可以探测到流星的踪迹，计算出120km范围内的大气温度、密度和风向。1964年，雷达发出的电磁波为飞船在月球着陆选择了合适的着陆点。
在地下，探地雷达发射的电磁波可以准确探测到地球的断层、空隙、塌陷等地壳结构缺陷。它可以通过分析电磁波和反射回波来探测地面以下20米范围内的地层，以防止塌陷滑坡和大坝坍塌等灾难性事件的发生，还可以用于勘探地下古物或金属矿床。
随着科学技术的不断进步和经济建设的快速发展，雷达的应用领域还在不断扩大。现在人们已经普遍认识到，雷达是帮助人们认识世界、观察宇宙奥秘的不可或缺的工具，雷达在经济建设领域也发挥着重要作用。因此，人们形象地称雷达为“高级侦探”，是人类的好朋友。
说了这么多雷达的好处，你可能会急着想:雷达是怎么工作的？你怎么会有这么大的能力？现在简单说一下这个。
雷达的基本部件包括三部分:发射机、接收机和天线。开始时，接收器关闭，发射器打开。某种形式的高频电磁波(超短波或微波)由发射机产生，通过发射天线向特定方向辐射。然后关掉发射机，打开接收机，原来的发射天线就变成了接收天线。当电磁波在空间传播过程中遇到目标时，部分高频电磁波会被反射回来，接收天线会接收到这个信号，并输入到接收机中。观测者可以在接收机的输出端判断是否有目标以及目标的性质。电磁波从发射机到接收机接收到反射的电磁信号所需的时间，乘以电磁波的速度(即光速:30万km/s)，就是雷达到目标的往返距离。然后除以2，结果就是被测目标的距离。目标的角位置可以通过使用天线的方向性或使用双波束天线系统来测量。
多普勒效应是人们经常遇到的自然现象。举个例子，当你站在铁路旁边，一辆高速列车带着汽笛迎面飞来，然后你会听到汽笛的音调变高；火车远去，你会听到音调又变低；当你听到静止的火车鸣笛时，音调保持不变。这说明声波的频率(音调)会因波源与观察者的相对运动而发生变化，这种现象称为多普勒效应。雷达发射的超高频电磁波也有这种性质。利用电磁波的多普勒效应，人们可以测量目标是朝着还是远离雷达站运动，并计算其速度。
根据辐射电磁波的类型和作用的不同，雷达可以分为很多类型，不同类型的雷达有不同的用途。我们对此简单介绍如下:圆锥扫描雷达。这种雷达的天线形状特殊，旋转时在辐射空间形成一个圆锥形的覆盖区域。这种雷达的整体结构简单；主要用于测量目标的角位置和自动跟踪，已广泛应用于高炮火力控制。其缺点是只能跟踪慢速目标，也有一定误差。
单脉冲雷达。它只需要发射一个电磁脉冲信号，就可以实现目标角度的定位和自动跟踪。其优点是精度高，抗干扰能力强。缺点是结构复杂，使用不方便。
三坐标雷达。它可以同时确定目标在几个方面的位置，主要用于空中警戒。这种雷达对电磁波的波束形态有严格的要求，而且必须有多路接收装置，所以结构自然更复杂。
合成孔径雷达。它利用车辆的有规律运动，在不同位置依次发射相干的电磁脉冲信号，然后处理合成一系列回波信号。所得结果分辨率高，适用于高空飞行器和卫星。它的缺点是发射功率低，信噪比高。
相控阵雷达。它是由许多辐射单元在空间上排列而成，经过特殊的技术处理，可以实现辐射电磁束的空间扫描。可同时灵活搜索跟踪多个批次和目标，主要用于警戒和跟踪。其优点是检测速度快，抗干扰能力强，功能多，测量距离远，可达3700公里。因此用途广泛，被称为雷达家族中的“宠儿”。其缺点是结构复杂，成本高，设备庞大，难以隐蔽。即便如此，由于其突出的优点，仍然是雷达技术发展的重要方向。
根据雷达的位置。有地面防空雷达，警戒敌人攻击；机载雷达，可以搜索地面防空雷达看不见的目标，不易被敌方攻击；舰载雷达体积小，但“能力”强，被称为“特种雷达”。另外还有专门做天气预报的天气雷达等等。
这些雷达的性能和特性都是通过控制天线电磁波束的空间扫描运动来获得的。因此，掌握电磁波的辐射特性和相关规律，是了解雷达具体功能，进而利用雷达为人类服务的关键。