Наиболее распространенный тип радиолокационного сигнала состоит из повторяющейся последовательности импульсов малой длительности. На рисунке показано простое представление синусоидального импульса, который может генерироваться передатчиком радара среднего радиуса действия, предназначенного для обнаружения самолетов. Синусоида на рисунке представляет собой изменение во времени выходного напряжения передатчика. Цифры, приведенные на рисунке в скобках, служат лишь для примера и не обязательно относятся к какому-либо конкретному радару. Однако они аналогичны тем, которые можно ожидать для наземной радарной системы с дальностью действия около 50-60 морских миль (90-110 км), например, используемой для управления воздушным движением в аэропортах. На рисунке ширина импульса указана как 1 микросекунда (10-6 секунды). Следует отметить, что импульс показан как содержащий только несколько циклов синусоиды; однако в радарной системе с указанными значениями в импульсе будет 1000 циклов. На рисунке время между последовательными импульсами указано как 1 миллисекунда (10-3 секунды), что соответствует частоте повторения импульсов 1 килогерц (кГц). Мощность импульса, называемая пиковой мощностью, здесь принята равной 1 мегаватту. Поскольку импульсный радар не излучает непрерывно, средняя мощность намного меньше пиковой. В данном примере средняя мощность равна 1 киловатту. Средняя мощность, а не пиковая, является мерой возможностей радарной системы. Радары имеют среднюю мощность от нескольких м
Слабый эхо-сигнал от цели может составлять всего 1 пиковатт (10-12 ватт). Короче говоря, уровни мощности в радарной системе могут быть очень большими (на передатчике) и очень маленькими (на приемнике).
Еще один пример крайностей, встречающихся в радарных системах, — это время. Радар воздушного наблюдения (используемый для поиска самолетов) может просканировать свою антенну на 360 градусов по азимуту за несколько секунд, но длительность импульса может составлять около одной микросекунды. Длительность импульсов некоторых радаров составляет даже наносекунды (10-9 секунды).
Радарные волны проходят через атмосферу со скоростью примерно 300 000 км в секунду (скорость света). Дальность до цели определяется путем измерения времени, которое требуется радиолокационному сигналу, чтобы дойти до цели и вернуться обратно. Дальность до цели равна cT/2, где c — скорость распространения энергии радара, а T — время прохождения сигнала в оба конца, измеренное радаром. Из этого выражения следует, что скорость распространения радиолокационного сигнала в воздухе составляет 150 000 км в секунду. Например, если время прохождения сигнала до цели и обратно измеряется радаром как 0,0006 секунды (600 микросекунд), то дальность до цели составит 90 км. Способность точно измерять дальность до цели на больших расстояниях и при неблагоприятных погодных условиях является самым отличительным атрибутом радара. Не существует других устройств, которые могли бы конкурировать с радаром в измерении дальности.
Точность определения дальности действия простого импульсного радара зависит от ширины импульса: чем короче импульс, тем выше точность. Однако короткие импульсы требуют широкой полосы пропускания в приемнике и передатчике (поскольку полоса пропускания равна обратной величине ширины импульса). Радар с длительностью импульса в одну микросекунду может измерять дальность с точностью до нескольких десятков метров или даже лучше. Некоторые специальные радары могут измерять дальность с точностью до нескольких сантиметров. Предельная точность измерения дальности лучшими радарами ограничена известной точностью скорости распространения электромагнитных волн.
