雷達的基本工作原理簡單易懂，但是，該理論也同時是相當復雜，需要正確指定和操作主雷達系統，對雷達理論的理解是必不可少的。雷達系統的實施和操作涉及廣泛的 建築工程、重型機械和電氣工程等學科， 高功率微波工程，以及先進的高速訊號和數據處理技術。一些自然法則在這裏也很重要。
雷達是采用電磁訊號進行距離測定、方位獲取等處理的器材，用於在相當遠的距離內檢測，定位，跟蹤和辨識各種物體。它的工作原理是向物體（通常稱為目標）發射電磁能量，並觀察從它們返回的回波。目標可能是飛機、輪船、航天器、汽車和天體，甚至鳥類、昆蟲和雨水。除了確定這些物體的存在、位置和速度外，雷達有時還可以獲得它們的大小和形狀。雷達與光學和紅外傳感器材的區別在於它能夠在惡劣天氣條件下檢測遠處的物體並確定其範圍，
雷達可以將一種目標與另一種目標（例如鳥和飛機）區分開來，並且某些系統能夠辨識特定類別的目標（例如，商用客機而不是軍用噴射式戰鬥機）。目標辨識是透過測量目標的大小和速度以及在一個或多個維度上以高分辨率觀察目標來實作的。螺旋槳和噴射發動機可以修改來自飛機的雷達回波，並有助於目標辨識。飛行中鳥類翅膀的拍打會產生一種特征調制
雷達系統的效能可以透過以下幾點來判斷：（1）它可以看到指定大小的目標的最大範圍，（2）它在範圍和角度上測量目標位置的準確性，（3）它區分一個目標和另一個目標的能力，（4）它被大雜波回波掩蓋時檢測所需目標回波的能力， 來自其他「友好」發射器的無意幹擾訊號，或來自敵對幹擾的故意輻射（如果是軍用雷達），（5）辨識目標類別的能力，以及（6）其可用性（在需要時操作的能力），可靠性。
如前所述，雨水和其他形式的降雨會導致回波訊號，從而掩蓋所需的目標回波。還有其他大氣現象也會影響雷達效能。隨著高度的增加，地球大氣密度的降低導致雷達波在大氣中傳播時彎曲。這通常會略微增加低角度下的檢測範圍。大氣層可以形成「管道」，在地球曲率周圍捕獲和引導雷達能量，並允許在正常地平線以外的範圍內進行探測。
雷達的嚴肅開發工作始於1930年代，但雷達的基本思想起源於德國物理學家海因裏希·赫茲（Heinrich Hertz）在1880年代後期進行的電磁輻射經典實驗。赫茲開始透過實驗驗證蘇格蘭物理學家占士·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）早期的理論工作。麥克斯韋制定了電磁場的一般方程式，確定光波和無線電波都是電磁波的例子，受相同的基本定律支配，但頻率卻大不相同。麥克斯韋的工作得出的結論是，無線電波可以從金屬物體反射。
雷達，使用電磁回波來檢測和定位物體的系統。它還可以精確測量到物體的距離（範圍）以及物體朝向或遠離觀測單元的速度。雷達（這個名字來源於radio detecting and ranging）起源於1880年代後期海因裏希·赫茲（Heinrich Hertz）的實驗工作。在第二次世界大戰期間，英國和美國的研究人員開發了一種用於軍事用途的高功率微波雷達系統。如今，雷達被用於辨識和監測地球軌域上的人造衛星，作為飛機和海上船只的導航輔助工具，用於主要機場周圍的空中交通管制，用於監測當地天氣系統以及發現「飛車」。
由於輻射電磁能的特性，雷達測量距離或距離成為可能。
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電磁波的反射 電磁波
如果遇到電超前線，就會被反射 表面。如果這些反射波在其原產地再次被接收， 那麽這意味著障礙物在傳播方向上。 - 電磁能量以恒定的速度在空氣中傳播， 以大約光速，這種恒定速度可以確定反射物體之間的距離 （飛機、輪船或汽車）和雷達站點透過測量執行時間 的發射脈沖。
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- 這種能量通常以直線穿過空間，不受大氣和天氣狀況的影響。透過使用特殊的雷達天線，可以集中這種能量 進入所需的方向。因此方向（方位角和仰角） 可以測量反射物體。
這些原理基本上可以在雷達系統中實作， 並允許確定距離、方向和 反射物件的高度。為什麽選擇雷達？
雷達優勢
與視覺觀察相比，雷達具有許多優點：
雷達原理
雷達工作的電子原理與聲波反射原理非常相似。如果你朝一個聲音反射物體（如巖石峽谷或洞穴）的方向大喊大叫，你會聽到回聲。如果您知道空氣中的聲速，則可以估計物體的距離和大致方向。如果知道聲速，回聲返回所需的時間可以大致轉換為距離。
雷達使用電磁能量脈沖的方式大致相同，如圖1所示。射頻（rf）能量被傳輸到反射物體並從反射物體反射。一小部份反射能量返回到雷達裝置。這種返回的能量被稱為回聲，就像它在健全的術語中一樣。雷達組使用回波來確定反射物體的方向和距離。
術語RADAR是由以下單詞組成的首字母縮略詞：
「雷達」一詞是由美國海軍中校山緲·塔克和F·R·弗斯於 1940 年 1943 月正式創造的首字母縮略詞。該首字母縮略詞於1年由第二次世界大戰的盟國達成協定，此後得到了國際上的普遍接受。
它是指利用反射的電磁能量檢測物體存在的電子器材。在某些情況下，雷達系統可以測量這些物體的方向、高度、距離、航向和速度。用於雷達的電磁能量頻率不受黑暗的影響，也可以穿透霧和雲。這允許雷達系統確定飛機、輪船或其他看不見的障礙物的位置 由於距離、黑暗或天氣，肉眼可見。
現代雷達可以從目標的回波訊號中提取比其範圍更多的資訊。但是透過測量延遲時間來計算範圍是其最重要的功能之一。
雷達系統基本設計
下圖顯示了主雷達組的工作原理。雷達天線用微波訊號照亮目標，然後反射 並被接收器材拾取。接收方拾取的電訊號 天線稱為回波或返回。雷達訊號由強大的發射器產生 並由高度敏感的接收器接收。
範圍或距離測量
雷達以非常高的脈沖功率發射短無線電脈沖。該脈沖僅透過天線的方向性聚焦在一個方向上， 並以光速向這個給定方向傳播。
如果在這個方向上是一個障礙物，例如飛機，那麽脈沖的一部份能量會向各個方向散射。一小部份也會反射回雷達。雷達天線接收該能量，雷達評估所包含的資訊。
我們可以用簡單的示波器測量的距離。在示波器上與發射的脈沖同步移動一個發光點並留下痕跡。偏轉從發射器脈沖開始。發光點隨著無線電波在示波器上移動以縮放。此時，天線接收回波脈沖，該脈沖也顯示在示波器上。示波器上顯示的兩個脈沖之間的距離是飛機距離的量度。
由於無線電波的傳播以恒定速度發生 （光速 c0） 該距離由高頻傳輸訊號的執行時間確定。目標與雷達的實際範圍稱為傾斜範圍。傾斜範圍是雷達與被照物體之間的視線距離。接地範圍是發射器與其目標之間的水平距離，並且 它的計算需要了解目標的高程。由於波浪傳播到目標並返回，因此往返時間除以 t 為了獲得波到達目標所需的時間。因此，對於傾斜範圍，會出現以下公式：
