基本的 PPI（平面位置指示器）雷达显示器——有一条明亮的线像时钟上的秒针一样在圆形屏幕上扫过——其工作原理是电子设备在电子束中产生电子束的“扫描”径向路径，而来自雷达接收器的信号控制其强度。每当接收到强信号时，显示屏上就会产生一个亮点。“光点”的位置直接对应于在现实世界中创建它的目标的位置。

那个时代的模拟电路可以很容易地拥有 10 MHz 或更高的带宽，从而允许大约 15 米（50 英尺）左右的范围分辨率。（请记住，信号必须进行两次行程，因此您获得的分辨率是您预期的两倍。）假设范围设置为 75 公里（约 45 英里）。信号在最大范围内返回接收器大约需要 0.5 毫秒，这意味着对于传输的每个脉冲，显示器上的电子束必须在这段时间内从显示器的中心移动到显示器的边缘。这样做的电路并不比普通示波器的水平扫描发生器复杂。更短的范围设置需要更快的扫描，但仍在合理范围内。

脉冲发生器的输出也可以添加到强度信号中，以在显示器上创建距离“标记”——同心圆，使操作员能够更好地判断与目标的距离。

锯齿波发生器提供从显示屏中心到边缘的基本扫描信号。有很多方法可以让它与天线的物理位置同步旋转。最早的版本实际上是机械旋转 CRT 显示器颈部周围的偏转线圈。后来的型号使用了一个内置正弦和余弦函数的特殊电位器——扫描信号（及其补码）被施加到末端端子，雨刮器由同步电机转动，两个抽头将信号提供给（现已修复）X 和 Y 偏转板。再后来，这种正弦/余弦调制完全以电子方式完成。

一个问题是这些显示器不是很亮，主要是因为用于产生图像的长效荧光粉“逗留”了足够长的时间以供使用。它们必须在一个黑暗的房间里使用，有时它们上面有罩子，操作员可以窥视。二战期间我并不在世，但我在 1980 年代初期确实在芯片上做了一些工作，该芯片可以数字化和“光栅化”来自雷达装置的信号，以便可以在传统的电视监视器上显示。这种监视器可以做得更亮（短余辉荧光粉）——例如，亮度足以直接在机场的控制塔台中使用，这样塔台操作员就不需要依赖来自单独雷达操作员的口头信息在另一个房间。该芯片甚至模拟了“缓慢衰减” 模拟显示的功能。如今，每一台便宜的数字示波器都具有这种“可变余辉”特性。:-)

自然，在将接收信号写入视频帧缓冲区时，我必须模拟模拟显示器的径向扫描。我使用 ROM 将报告的天线角位置转换为正弦/余弦值，这些值被馈送到一对 DDS 发生器，为每次扫描生成一系列 X 和 Y 内存地址。

这需要真空管吗？

传统的模拟示波器本质上是一个真空管 (CRT)，其时基锯齿波和信号直接施加到水平和垂直板上，以将光束引导到屏幕上的移动位置。

真空管也将用于放大器电路中，以在板上产生移动光束所需的大电压。

AFAIK，二战时期的每个瞄准镜都遵循这一原则，因此真空管是瞄准镜设计的固有部分。

不过，我想知道的是如何将毫秒精度集成到示波器中，以便人类操作员可以直观地注意到 1 ms 的差异。

水平偏转由锯齿波驱动。这个锯齿的转换速率决定了时间和屏幕上水平位置之间的比例。在当前范围内，缩放范围可以从每厘米屏幕空间几皮秒到每厘米几小时不等。在 1940 年代，最高尺度不是每厘米皮秒，但很可能是每厘米微秒。

显然，在传统雷达显示中存在一些额外的复杂性，其中“水平”（时基，对应于雷达系统中的范围）轴围绕屏幕中心旋转，以指示天线旋转时的航向，我'不确定这是如何完成的（我可以想象几种不同的可能性）。但这并没有改变屏幕上雷达的“范围”分辨率仅取决于“水平”偏转板的电压上升的速度这一基本点。

1941 年 12 月 7 日出现在珍珠港的 SCR-270 雷达具有以下特点：

• 发射频率：105 MHz
• 脉冲宽度：10-25 µsec
• 重复频率：621赫兹
• 功率等级：100 千瓦
• 最大范围：250英里
• 精度：4英里，2度

它使用了大量的真空管，包括一个 CRT（整个雷达占用了 4 个大型拖车）。以下链接显示了检测到接近日本飞机时的实际示波器轨迹：

http://www.pearl-harbor.com/georgeelliott/scope.html。

考虑 12SK7 真空管：gm 为 0.002，板电阻为 0.8MegOhms，栅极电容为 6pF，输出（板）电容为 7pF。

按 gm/C 预测带宽。假设节点 C 为 6p + 7p + 7p 寄生 = 20pF。

带宽为 0.002 / 20e-12 = 0.0001 * e+12 = 1e+8 = 100MegaRadians/秒或 16MHz；对于多级系统的响应，使用泰克 0.35/带宽的经验法则，或 0.35/16MHz，Trise 为 20 纳秒；20nS 提供 20 英尺单向、10 英尺两向分辨率。

http://www.r-type.org/pdfs/6sk7.pdf