雷达自从出现以来，历史已有二十多年。在此期间，它的技术发展是极迅速的。
早期的雷达，主要测量对象是飞机与舰艇。那时目标的速度不快，高度较低，而雷达测量的目标距离也不很远，精度也比较差。例如早期的中型防空雷达，测量目标的距离只有几十公里，其体积和重量也比较小，几个人就可以抬起来。近年来，由于航空技术与火箭技术的发展，出现了高速飞机、洲际导弹、人造卫星和宇宙飞船。这些现代化武器和宇宙航行设备的出现，对雷达技术的发展提出了很多新的要求，综合起来，主要包括以下几个方面：（1）发现目标的距离应远；（2）同时测量的目标要多；（3）测量数据的准确度要求高；（4）分析目标的能力要求强，等等。
现代雷达，从其性能、用途和使用环境来分，有以下三种类型：
第一种是内层空间雷达，它的探测与控制对象是大气层内的目标，如飞机、舰艇等。
第二种是外层空间雷达，它的探测与控制范围已伸展到大气层外去了，探测和控制的目标是人造卫星及洲际导弹的弹头等等。
第三种是空间基地雷达，它的架设地点与探测对象，都在大气层以外的空间。例如把雷达架设在人造卫星上，用来测量宇宙飞船的位置、速度等。
目前，各国都在努力使第一种雷达更为完善，积极发展第二种雷达，并探索第三种雷达的技术发展途径。下面我们就现代雷达技术发展中的几个重要问题，作一些简单介绍。
高功率与低噪声
为使雷达发现目标的距离远，有两个主要方法，一是采用高功率的雷达发射机，二是提高接收机的灵敏度。
要提高雷达发射管有两种类型，即真空管（三极管、四极管）和磁控管。近年来发展了许多新型的雷达发射管，如高功率调速管、行波管、同轴磁控管、返波管和泊管等等。由于不断出现新型的雷达发射管，所以雷达发射机的脉冲输出功率不断增加，例如1940年为100千瓦，1950年为1兆瓦，1960年为10兆瓦。目前正在研制数十兆瓦和100兆瓦以上的雷达发射设备。
雷达发射设备不但要求雷达发射管产生巨大的功率，而且还要求它的频率稳定、工作频带宽、发射的波形可以控制、工作频率高和使用寿命长等等。
雷达接收机本身的噪声限制着它的灵敏度的进一步提高，因为噪声较高时，它将会“盖住”由远处传来的微弱的回波信号。降低接收机噪声的主要方法是采用低噪声的高频放大器。现代雷达采用的低噪声高频放大器有行波管放大器、参量放大量和量子放大器等。最近十年来，由于采用了这些放大器，雷达接收机本身的噪声电平，大约降低为过去的百分之一，这项措施使雷达发现目标的距离增加到原来的三倍。
除采用高功率的发射机和低噪声的接收机外，还可以采用巨形天线来提高雷达的作用距离。许多现代雷达，采用巨形抛物反射面天线，用以形成极窄的天线波束，这种波束叫做针状波束。用针状波束的雷达天线，将功率聚集在一个方向上发出，也可以达到和提高功率同样的效果。有一种在3厘米波长的雷达采用36米的抛物反射面天线，它的波束宽度近十分之一度。
脉冲压缩技术
对现代雷达，要求它发现与测量目标的距离要远，同时又要求它对两个相近目标具有很高的分辨能力。为了使作用距离远，应该发射较宽的脉冲（宽脉冲能量大，所以作用距离远）；为了提高分辨力，又应该发射较窄的脉冲（窄脉冲不会使距离较近的两个回波脉冲重叠，所以分辨力高）。由此可见，同时实现高分辨力和远作用距离是相互矛盾的。
采用脉冲压缩雷达可以较好地解决这个矛盾，既能增加作用距离又提高了分辨力。原理图见图1。从同步器来的窄脉冲，由脉冲展宽器展宽，由线性调频工作方式的高频振荡器产生线性调频的高频脉冲，然后自天线发出。接收的回波信号也是线性调频的宽脉冲，经接收机以后变成中频线性调频脉冲，最后送至脉冲压缩网路，把调频的宽脉冲压缩成窄脉冲输出。
由此可见，脉冲压缩雷达发出去的是宽脉冲，而在雷达显示器上显示出来的却是窄脉冲，因此它能达到同时提高分辨力和作用距离的目的。例如某脉冲雷达的脉冲功率为1兆瓦，作用距离为100公里，脉冲宽度为5微秒，对相邻两目标的距离分辨能力为750米。如欲提高其分辨能力至7.5米，那么脉冲宽度需改为0.05微秒。如果不采用脉冲压缩技术，并且作用距离仍保持为100公里，则雷达的脉冲功率必须提高到100兆瓦。显然这是难于实现的。但是，采用脉冲压缩技术后，发射5微秒的线性调频脉冲，接收后的回波将其压缩100倍变成0.05微秒，此时雷达的功率和作用距离可以保持不变，但分辨能力却提高了100倍。
脉冲压缩雷达的出现还是近几年的事，目前已做出脉冲压缩为40至50倍的雷达，看来将其进一步压缩至1000倍以上，是不难办到的。因此，这种工作方式的雷达具有很大的发展前途。
单脉冲雷达
提高雷达测量目标角度的精确度，是近年来雷达发展中的重要问题之一。一般雷达均需利用几个回波，才能测得一个角度数据。这样不但测量次数相对减少，而且由于飞机在空中飞行，运动姿态是不规则的，因此每一个回波信号的大小都在变化着，使获得的数据不够准确。单脉冲雷达测量目标时，不必用多个脉冲回波，只需一个回波，就能同时测出目标的方位角、高低角与距离。因此前一个反射回波与后一个反射回波，虽然有大小的变化，但并不影响其测角精度。而且，在同一时间内可以进行较多次的测量，若一次测不准，多次测量的结果就可以准确了。
图2是单脉冲雷达天线的波束方向图。它有两个相同而部分重迭的波束，当目标在天线轴上时，Ⅰ、Ⅱ两波束所接收的每个回波信号强度相同，此时天线不转动。如果天线轴未对准目标，两个波束所接收的回波信号强度不同，此时通过天线传动系统控制天线轴朝目标方向转动，直至对准目标。
单脉冲雷达的测角精度，现已成功地达到了百分之一度以上，测量目标的距离达数千公里。
经过精心设计的单脉冲雷达，可以测量目标的飞行姿态，如滚动、俯仰、转弯等，也能测量目标的运动速度、角速度及加速度等。近代人造卫星的精密跟踪及远程防空导弹的制导，都是用单脉冲雷达来完成的。应该指出，单脉冲雷达必须与数字式电子计算机结合使用，才能发挥作用。
相控阵天线
近年来，由于武器性能的改进，对雷达天线提出了更高的要求。例如要求天线波束既有很高的分辨力，又能快速地在广大空间进行扫描搜索；既能在空中搜索发现目标，又能同时自动跟踪目标。此外，超远程雷达还需要精密的跟踪天线，便于发现并跟踪大气层外的目标。这些要求，促使雷达天线快速地发展。
相控阵天线就是相位控制阵列式天线的简称。它由许多小天线（可达一万个以上）按照一定的馈电相位关系组成一个天线阵，如图3所示。每个小天线（又称辐射单元）所辐射的电波相位是这样安排的，使整个天线在空间能形成单个波束或若干个波束，进行快速扫描运动。小天线的馈电相位控制，是利用天线波束计算机指挥，并通过移相器来实现的。
每个辐射单元，可采用单独的发射机和接收机，也可以几个共用，因而接收机的灵敏度不致因馈电设备复杂而降低；发射机的功率又可以在空间相加，不需高强度的高功率馈电设备。雷达功率的大小决定于每个辐射单元的情况。
由于相控阵雷达天线的扫描运动不是用机械而是用电子计算机控制的（是一种电扫描天线），因而避免了在笨重的天线运动时由惯性所引起的误差，测量目标的精度可以提高。当空中目标密集时，通过电子计算机控制每个辐射单元的相位，使波束形成若干个小波束，就可以分别对不同的目标进行测量，并且在跟踪目标的同时，还能在空间进行大范围的搜索目标。一部相控阵雷达所取得的数据等于若干部普通雷达的工作。因此相控阵技术是当代雷达发展的重要方向之一。它的缺点是设备庞大，造值昂贵，对每个元件的可靠性要求高，维护费用巨大等等。
光波雷达
很早以前，雷达设计工程师就曾企图把雷达的工作波长从超短波扩展至光波波段。但是由于没有一种适当的光波设备，能像无线电设备那样发射和接收光波能量，来完成雷达设备所承担的任务，因此这种设想一直未能实现。近几年来，出现了光量子放大器，它能发射与无线电波一样的光波能量，这样一来，就为制造光波雷达创造了条件。
光量子放大器译音叫“莱塞”，又名受激光辐射器。它用作雷达设备时，测角精度高、对目标的分辨能力好，有较强的抗干扰性能。
光量子放大器能产生极窄的波束，举例来说：地球距月亮约40万公里，如果在地球上用探照灯光束照在月亮上，照射在月亮上的光圈直径有好几万公里；如果用光量子放大器的光束照在月亮上，照射的光圈直径不超过20公里。这说明利用光量子放大器制造的雷达，可以在很远的距离上有极高的角度分辨能力，测角精度也可以大为提高。这个特点是超短波雷达波束无法与之相比的。此外，光量子放大器所产生的能量，可以在太空中传播至十光年的距离，所以光波雷达适合于在宇宙空间中使用。
光波雷达装设在宇宙飞船上，可以测量另一飞船的座标。它所用的电源，也可以取自太阳所发出的能量。采用光波雷达作为宇宙空间的雷达，是很有前途的。光波雷达的发展，将使雷达技术走向新的历史阶段。
应该指出，目前光波雷达在地面上使用还受到很多的限制，例如不能很好地通过云层和浓雾，在下雨下雪的气象条件下不能正常工作等等。因此地面上使用的光波雷达，测量目标的距离都不超过十几公里。（张里）