用。考虑到灾害性天气带来的风速常超过30米/秒，要求新一代天气雷达系统对径向风速测量的范围应不小于?36米/秒。受脉冲重复频率的限制，新一代天气雷达系统需采用速度退模糊技术，扩大对径向风速测量不模糊的区间，以满足上述测距和测速区间的要求。由于新一代天气雷达系统的探测能力强，在监测远距离目标强度信息时，可采用低脉冲重复频率的探测模式，减少二次回波出现的机率；在测量风场分布时，须选用较高脉冲重复频率，减少速度模糊现象，但这时会出现二次回波的干扰，应当采用新技术消除径向速度分布中出现的二次回波干扰。新一代天气雷达系统应充分注意选择合适的脉冲重复频率及速度退模糊方法，以满足测距范围和测速区间的双重要求。
2.4 强天气出现前对环境风场的监测有助于对强天气发生、发展的预测。新一代天气雷达应具有一定的晴空探测能力，获取风暴前环境风场的信息，经过处理得出晴空时边界层风场结构和中低高度的垂直风廓线，预测未来天气的演变。折射指数涨落对电磁波的衍射形成了晴空回波，夏季湿润季节强天气临近时，晴空回波信号增强很多，可以从其返回信号中获取风场信息。新一代天气雷达系统在湿润季节特别是风暴临近时，用低仰角扫描应能探测到超过80千米距离范围的晴空回波，获取环境风场分布信息。进行VAD观测时应能获取高达3～4千米的垂直风廓线结构。新一代天气雷达系统需要有强的探测能力，稳定度很高的相干系统和优良的多普勒信号处理器，以满足这一要求。
2.5 新一代天气雷达系统应是功能强的智能型多普勒天气雷达系统，系统除应实时地提供各类降水天气的回波图像分布信息外，还应具备准实时地对各类灾害性天气进行自动识别、追踪的能力，对冰雹、龙卷气旋、飑线、强风切变、下击暴流等恶劣天气提供多种监测、预警产品。新一代天气雷达系统除应具有较强的数据处理能力外，还应具备丰富的应用软件支撑，所提供的智能型应用软件应适合国内天气特点，并应具有开放型的结构，用户可根据当地强天气的特点对软件做适当修改，使其产品能符合当地使用。新一代天气雷达系统的软件结构应具有可升级和可开发能力，可以根据软硬件发展而升级或不断地充实和接纳最新的科研成果，以完善其功能。
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2.6 新一代天气雷达系统是气象业务布网使用的设备，应具有较高的可靠性、稳定性、可维护性和全天候的连续工作能力。特别是在恶劣天气环境下要保证工作，提供灾害性天气的信息。新一代天气雷达系统的设计中，要根据国内环境、供电和安装等具体条件，严格地制定各项技术要求。新一代天气雷达系统的分机、整机在组装过程中要严格进行各项参数性能指标测试和各种例行试验，严格执行出厂验收、现场验收、业务验收等各项程序，保证新一代天气雷达系统顺利地投入业务使用。
2.7 新一代天气雷达系统是气象业务运行的重要设备之一，在新一代天气雷达系统的设计中必须充分注意到与气象业务运行的其他设备系统的协调，在计算机硬件设备、软件系统、及各种图形图像产品规格规范上取得协调和衔接。尤其是在监测的气象产品通信、传输上充分应用其他气象业务系统的功能。
2.8 新一代天气雷达系统是21世纪初期气象部门天气雷达站网的主要设备，在充分引用国外先进技术的同时，应充分注意到元器件的国产化，要按照国家现行标准来购置系统所需的元器件。专用件自行制作时也要按照国内有关标准，保证新一代天气雷达系统元器件的供给，尤其是主要消耗性器件要国产化，确保新一代天气雷达系统在气象业务中长期地使用。
2.9 新一代天气雷达系统主要由雷达发射机、接收机、伺服系统、信号处理器、数据处理与显示等子系统组成，各子系统之间有机的联系构成一整体。新一代天气雷达系统应具有自检、标校能力，及运行监测、故障告警和自保的能力。
2.10 新一代天气雷达可采用由单部雷达、多部雷达及全国雷达组网进行观测的工作方式，提供的雷达产品不仅是单部雷达的产品，还包括多部和全部雷达产品组网生成的产品，因此必须保障全网运行雷达的数据质量，做好全网雷达的统一标校工作，包括时间、回波强度、定位指向等。
3 雷达子系统功能规格需求
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3.1 新一代天气雷达系统应为全相干体制的天气雷达系统，其子系统包含天线、天线罩、伺服装置、相干发射/接收机等分机。雷达发射机应采用全固态调制速调管放大链方式，发射功率应不小于250kw，具有两种发射脉冲宽度，以使雷达具有较高的距离分辨力和较强的探测能力。雷达脉冲发射重复频率可采用参差重复频率发射方式，以扩大测速不模糊区间。雷达接收机采用中频数字化技术，以提高系统的稳定性。雷达天线采用旋转抛物面的反射体和中心馈电方式，具有高增益、低旁瓣的主波束，波束宽度不大于1°。天线罩采用刚性结构，具有良好的防水、防风、抗腐蚀的能力和对电磁波低损耗的性能。天线伺服装置宜采用可编程全数字化闭环控制形式，具有操作员优先权控制和维护状态时手动控制功能；并具有参数测量和故障自检、自保装置，提供对系统的自检、保护和标校。
3.2 雷达子系统总体性能要求 3.2.1 雷达监测的空间范围
强度监测距离 强度测量距离 速度监测距离 速度测量距离 方位角扫描范围 仰角扫描范围
?400km ?200km ?200km ?150km 0～360? -2?～+90?
3.2.2 雷达测量性能
分辨力和精度：
内 容 距 离 方 位 角 仰 角 测 高
*精度用均方误差表示。
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分 辨 力 精 度* 50m 0.2o 0.2o 200m(100km) 300m(100～200km)
?150m 0.1o 0.1o 100m
参数测量范围、分辨力和精度：
内 容
范 围 -10～+70dBZ
强度
（降水模式） -28～+28dBZ （晴空模式）
速度 谱宽
分 辨 力 精 度*
0.5dB 1dB
?36m/s 16m/s
0.2m/s 0.2m/s
1m/s 1m/s
*精度用均方误差表示。
3.2.3 综合雷达的各项参数，在200千米处雷达探测的最小反射率因子应不大于7dBZ。
3.2.4 为适应雷达测速不模糊区间（?VN）为?36米/秒、测速距离为200千米的需求，雷达应采用参差重复频率发射方式，来扩大测速不模糊区间，其参差重复频率的比值应不大于3/4，尽量减少误差。
3.2.5 为保证新一代天气雷达系统的地物对消能力达到46dB以上，除了要求雷达信号处理器中采用高阶的滤波器外，雷达整机的相位稳定度（用相位噪声衡量）应不大于0.3°。
3.2.6 雷达系统可采用相位编码等技术，以消除二次回波，提高雷达的数据质量。 3.2.7 雷达系统的工作频率为5300～5500MHz，具体频点与当地无线电管理机构协商。
3.3 雷达各分机性能指标 3.3.1 天线罩
射频损失（双程） 引入波束偏差 引入波束展宽 直径
抗风能力(阵风)
?0.3dB(5400MHz) ?0.03° ?0.03° ≥5.5 m 60m/s能工作 80m/s天线不受损坏
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3.3.2 天线
反射体直径 增益 波束宽度 第一旁瓣电平 远端付瓣(10°以外) 4.5 m
?43dB(5400MHz) ?1.0° ? -29dB ?-40dB 极化方式 馈线损耗
3.3.3 天线伺服装置 天线扫描方式
天线扫描范围、速度
天线控制方式
天线定位精度 天线控制精度 天线控制字长 角码数据字长
3.3.4 发射机
脉冲峰值功率 发射窄脉冲宽度 发射宽脉冲宽度 脉冲重复频率
参差重复频率比
线性水平 ?1.5dB
PPI、RHI、体扫、任意指向
PPI 0～360o连续扫描，速度为0～36o/s可调
RHI -2～30o往返扫描，速度为0～12o/s可调 体积扫描 由一组PPI扫描构成，最多可到30个PPI，仰角可预置 a、预置全自动
b、人工干预自动 c、本地手动控制
方位、仰角均应?0.2° 方位、仰角均应?0.1°
?14位 ?14位
?250kw 0.8或1μs 2或2.5μs
300～1300Hz (窄脉冲) 300～450Hz (宽脉冲)
2/3、3/4
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