工作在短波波段，能監視地平線以下目標的地面雷達。按電磁波傳播方式，超視距雷達分為天波超視距雷達和地波超視距雷達兩類。利用電離層折射的稱為天波超視距雷達，它又分為前向散射型和後向散射型兩種；利用地球表面繞射的稱為地波超視距雷達。天波前向散射雷達的接收站和發射站相距幾千公裡，利用目標對電離層的擾動來探測目標，必須多站配置才能求得目標距離。這種雷達雖然比較簡單但性能有限，已極少採用。天波後向散射雷達和地波超視距雷達的接收站和發射站位於鄰近的地點。利用目標後向散射射原理探測目標，可探測和跟蹤飛機、導彈和船隻等，也可遙測海面狀態。這種雷達能提供目標方位、距離和徑向速度。天波後向散射雷達能探測地面距離為900～3500公裡的低空目標。地波超視距雷達必須架在海岸邊，以減小傳播損耗，對飛機的作用距離可達200～400公裡。天波後向散射型是超視距雷達研究和發展的重點。

　　發展過程　超視距雷達概念始於40年代後期。1961年，美國的“麥德雷”雷達利用脈沖多普勒體制，用磁鼓作為相幹回波存儲器，探測到地平線以下的飛機，從體制上證實瞭超視距雷達探測目標的能力。為瞭探測導彈發射，1968年美國建成連續波前向散射雷達，但它不能分辨人為的和自然的電離層擾動，不久即被淘汰。天波後向散射雷達到70年代才進入實驗型雷達研制階段。1981年底，美國在緬因州建成一部實驗型後向散射超視距雷達。可行性試驗表明，它已具備實時探測和跟蹤北大西洋上空飛機的能力。中國在70年代初開始研究超視距雷達，1982年底建成試驗雷達(見彩圖)，成功地探測到西北方向的超視距的民航班機。

短波傳播試驗天線陣

　　後向散射雷達的特性　電離層影響、外部噪聲和地球表面散射等環境因素以及目標特性，對超視距雷達的設計、性能和運轉管理都有重要影響。為瞭保證超視距雷達正常工作，必須對傳播環境實時判定，以便對雷達參數進行實時管理。超視距雷達一般采用方位電掃±30°的相控陣天線，用單脈沖比幅法測角，用多普勒信號處理技術完成動目標檢測。它具有較高的多普勒分辨能力（0.05～1赫），經過較好的實時傳播路徑估值，絕對測距精度可達10～20公裡，相對測距精度達2～4公裡。測角精度受電離層影響時為幾分之一度。電離層存在時變特性，要求雷達有3個倍頻程的工作頻率變化范圍。電離層還會引起傳播損耗、回波衰落、多徑和多普勒頻譜展寬等現象。超視距雷達主要利用電離層中F2層的反射達到較遠的作用距離。在短波波段，大多數雷達目標處於諧振區，因此反射面積較大，如飛機為100～1000米2。地球表面的後向散射回波比飛機回波大幾個數量級，通常比飛機強40～70分貝（與具體雷達的天線波束寬度和距離分辨力有關）。但是，經電離層反射返回的地雜波典型頻譜在-60分貝處，離中心譜線僅為±2赫，呈較窄的譜型，則是有利的條件。環境傳感設備包括電離層斜向返回探測儀、中點垂直探測儀、噪聲與幹擾頻譜監視儀和雷達本身，完成工作頻率、信號帶寬、最佳相幹積累時間等參數選擇；提供把雷達距離變換成地面距離所需要的電離層參數；對電離層異常現象和雷達工作狀態進行實時監測。天線均采用寬仰角波束方案，依電離層條件，覆蓋1000～4000公裡區間約需改變三次工作頻率，形成三個銜接的地面照射區段。在中緯度地區，超視距雷達探測能量典型值為110～120分貝焦耳，時間利用率可達85％～95％。在緯度高於70°的極冠區，利用率為55％～75％；在極光區內，利用率很低。超視距雷達要求高的平均功率，從性能-價格比和對用戶射頻幹擾影響等方面考慮，多采用調頻連續波信號形式。因受電離層色散特性的限制，信號帶寬上限為100千赫。但是，外界射頻幹擾往往限制高頻譜寧靜窗口的寬度，因此常用的信號帶寬為4～25千赫。接收天線和發射天線相距約100公裡，兩站間由定時同步設備控制。發射天線常為寬水平波束（如10°）；而接收天線在水平面內同時形成多個窄波束，覆蓋發射天線波束（如5個2°波束）。為保持恒定波束寬度和低副瓣電平，一般采用工作在不同波段的多個天線陣。每個發射天線單元由一個發射機饋電，在低電平上完成發射天線相位控制。單元發射機一般采用波段調諧式放大器，以滿足快速變頻的要求。發射機總平均功率為200千瓦至2兆瓦。為獲得70～80分貝的地物中能見度，除對接收天線波束寬度和信號帶寬有一定要求外，天線饋線使用防振性能好的結構形式；發射系統應有高頻譜純度輸出；本振頻譜純度要求-100分貝／赫（在離載頻5赫以外）；整個系統有80～100分貝動態范圍。信號處理采用高速專用數字處理機，完成脈沖壓縮、幹擾雜波抑制、相幹積累和距離多普勒頻率和角度的估值。處理機一般用32位浮點運算，以滿足大動態范圍要求。電離層衰落使回波起伏大。另外，多徑效應引起的目標距離和個數模糊，使超視距雷達飛機航跡處理比微波雷達復雜。采用模式判別－目標跟蹤－坐標變換數據處理方法，對同一傳播模式的同一目標點跡進行跟蹤，通過坐標變換把點跡歸並形成航跡，送至航跡顯示器。

　　天波後向散射超視距雷達是低空防禦系統中一種有效的預警手段，能增加預警時間。在不能設置視距雷達監視的大范圍海洋上空，超視距雷達還能完成空中交通管制和海洋狀態的遙測。