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單脈沖雷達（monopulse radar）是一種精密跟蹤雷達，其設計的初衷是為了克服圓錐掃描和順序波束轉換跟蹤技術對回波幅度起伏和幅度干擾敏感，從而造成錯誤的目標角度跟蹤誤差的問題。這種技術最初叫同時多波束技術，它能同時提供對角誤差敏感所需要的所有波束，在單個脈沖上同時比較各個波束的輸出，從而可以回波幅度隨時間變化的影響。后來采用單脈沖這個術語，指能夠在單個脈沖上獲得角誤差信息的能力。


單脈沖雷達通常有比幅單脈沖雷達和比相單脈沖雷達兩大類。它有較高的測角精度、分辨率和數據率，但設備比較復雜。單脈沖雷達主要用于目標識別、靶場精密跟蹤測量、彈道導彈預警和跟蹤、導彈再入彈道測量、火箭和衛星跟蹤、武器火力控制、炮位偵察、地形跟隨、導航、地圖測繪等。
一個比幅單脈沖饋源設計成能檢測“斑點”離開聚焦平面中心的任何橫向位移。例如，一個采用四喇叭方形的單脈沖饋源，其中心放在焦點上。它是對稱的，當“斑點”落在中心時四喇叭中的每一個喇叭收到的能量均相等。如果目標離開軸線，就會使“斑點”移動，于是在各喇叭中的能量就會不平衡。


雷達通過比較在各個喇叭中激起的回波信號幅度來檢測目標的位移。這是靠采用微波混合電路使兩對喇叭的輸出相減來完成的。只要目標離開軸線，即引起了不平衡，就會有敏感器件給出信號輸出。
常規的四喇叭方形饋源所用的微波電路如下圖所示，從右邊一對輸出中減去左邊一對輸出以檢測方位角方向上的任何不平衡，同時從下面一對輸出中減去上面一對輸出以檢測仰角方向上的任何不平衡。
圖中的比較器實現了饋源輸出的加減，從而得到了單脈沖的和、差信號。這可以用混合Ｔ型或魔Ｔ波導器件實現。它們是四口器件，其基本形式的輸入口和輸出口在位置上是相互垂直的。現已開發出方便的“折疊”結構的魔Ｔ波導接頭是非常緊湊的比較器組件。
相減器的輸出稱為差信號。當目標在軸線上時，差信號為零。當目標偏離軸線的位移增加時，差信號的幅度就會增加。當目標從中心的一邊變到另一邊時，差信號的相位改變180°。4個喇叭輸出的總和提供一個參考信號，以便即使目標回波信號在大動態范圍內變化時仍能得到穩定的角跟蹤靈敏度（每度誤差的電壓伏數）。為了保持角跟蹤環路增益的恒定以達到穩定的自動角跟蹤，AGC是必要的。
典型的單脈沖雷達的框圖如下。和信號、仰角差信號、方位差信號采用同一個本振各自變換成中頻（IF），以便在中頻上仍維持相對的相位關系。將中頻和信號檢波后輸出，變成視頻輸出給測距機。測距機確定所需目標回波的到達時刻，并提供波門脈沖以使部分接收機只在所需期待目標的短暫時間內接通。


將經過波門選通的視頻用來產生正比于?或|?|的AGC直流電壓來控制三路中放通道增益。即使目標回波信號在很大的動態范圍內變化，AGC通過控制增益或除以|?|也能使角跟蹤靈敏度（每度誤差的電壓伏數）不變。為了穩定自動角跟蹤，必須用AGC保持角跟蹤環路的增益不變。
單脈沖測角體制是一種典型的同時多波束測角方法，這種同時多波束的測角方法具有很強的抗干擾能力，如目標上的自衛式噪聲干擾、轉發式脈沖調幅干擾、逆增益應答式欺騙干擾都對單脈沖角度跟蹤系統的工作影響很小，甚至沒有影響。同時，受單脈沖測角體制的影響，這種測角體制本質上是跟蹤目標回波信號的波前（等相位面），因此任何改變相位波前的因素，都會影響測角精度，這實際上為我們提供了針對單脈沖測角體制導引頭干擾的可能途徑——角度欺騙干擾，如交叉眼干擾。