论文部分内容阅读
脉冲电波的早期利用
1920年代，无线电波主要用于电报和广播，直到1925年，才首次出现使用脉冲电波测量距离的事件。为了准确测量电离层的高度，在海军研究实验室(NRL)、西屋电气公司、美国无线电公司(RCA)和一些无线电爱好者的帮助下，美国科学家布赖特(Breit)和杜夫(Tuve)设计了一套试验方案：发射机和接收机分置两地，发射机向空中辐射方向发射电波，在接收机端测量地面直达电波与电离层反射电波的到达时间差，计算出两路信号行程差，进而计算出电离层高度。由于直射和反射的两路电波信号形式完全相同，从波形上难以区分，所以只有考虑从到达时间上来区分。两路电波一前一后到达接收机，若使用脉冲电波，当脉冲持续时间短到小于两路电波到达时间差时，就可以将两路信号区分开了。脉冲电波持续时间必须非常短，才能将两路信号区分开来，机械控制产生的脉冲电波肯定是不行的(电键脉冲最短也得由手指哆嗦一下触动)。为了获得极短脉冲，他们改造了一部波长70米的连续波发射机，将其放大器电源改为500赫兹交流电，从而将原来的长段连续电波“切割”成每秒500小段。通过调整交流电电压，将每小段电波的持续时间设定为1毫秒，从而制成了脉宽1毫秒、脉冲重复频率500赫兹的脉冲电波发射机。为了能够精确显示两路电波并测量时间差，他们巧妙的使用阴极射线管制成示波器——两路电波在屏幕上形成两个“尖峰”余晖，十分便于观察和精确测量。
试验取得了成功，他们测得电离层高度为80～210千米。这是无线电发展史上划时代的事件，开创了无线电波利用的新方向。由于这种方法测量电离层比较简单、直接和准确，所以被世界各国采用，加深了人们对脉冲电波的认识。军用电波探测早期研究
1930年6月，海军研究实验室的工程师哈兰德又发现了重要的电波扰动现象。这个现象说明飞机反射的电波可以被检测出来——这个重要发现直接推动了电波探测研究。年底，海军研究实验室就以“活动目标的无线电反射信号”为题，向海军工程局做了详细报告。不久，海军工程局就指示“开展使用无线电波探测敌军舰船和飞机的研究”。
泰勒仿照哈兰德发现电波扰动现象的试验，重新设计了一套与图夫电离层探测试验颇为相似的方案：发射机与接收机异地布置；发射机向空中辐射波长3米的无线电波，其中一部分沿地面直接进入接收机，形成直通电波，另一部分经空中飞机反射后进入接收机，形成反射电波；因传播路径和多普勒频移的影响，导致反射电波与直通电波频率、相位差别较大，叠加后形成畸变波形。泰勒通过观察畸变波形来检测飞机的存在。这种检测方法后来被广泛叫做“差拍法”，或称干涉检测法。由于这种方法不能直接测定飞机位置，他们还设计了多站重叠布置的方案，利用交叉定位方法概略定位飞机。
尽管这种系统理论上可以探测并定位飞机，但是笨重的多站式系统显然不可能安装到舰船上。因此，1932年中断了这套系统的研发。
美国雷达诞生
1933年底至1934年初，利奥·杨开始有了这样的创意，要是像探测电离层那样发射脉冲电波，说不定可以解决发射机和接收机同置一舰的问题，而且还可以直接测量目标距离。这个创意一下子拓展了人们的思路，海军研究实验室迅速组建了脉冲探测项目研究小组，泰勒指定其手下佩琦负责具体组织。佩琦是美国雷达早期发展中的另一个重要人物，极具工程发明头脑，泰勒和利奥·杨等人的很多天才创意都是由他进行工程实现的。
在利奥·杨等人的指导下，佩琦小组很快设计并制造出了波长5米、脉宽10微秒、脉冲间隔90微秒的脉冲电波。1934年12月，这套概念验证装置捕获了一架约1.6千米处的小飞机，后来被称为世界上第一部雷达装置。但1935年，时值大萧条年代，这个项目被放在了次要位置，让英国的脉冲探测研发后来居上。
1936年初，佩琦争取了10万美元的研发专款，这是美国海军第一笔用于雷达的拨款。4月，佩琦小组制造出一套波长10.5米、配用新天线的试验型脉冲电波探测装置。它捕获了8千米和27千米远飞机的回波，以致于超出了示波器距离标尺的限制。鲍恩少将于6月2日将脉冲电波探测列为秘密项目，并授予最高优先级。6月10日，佩琦小组又成功向海军部做了脉冲电波探测演示试验，探测距离达到40千米。
不过，这套装置距离上舰使用还有很长的路要走，最主要的问题是天线占用空间过大。为了降低天线尺寸，佩琦将工作波长降到1.5米。为了实现天线收发共用，在利奥·杨的指导下，佩琦设计了一种叫做“双工器”的开关器件，能够有效隔离发射机和接收机，从而实现天线收发共用。8月，他们制造出了新版的波长1.5米、只配一部天线的脉；中电波探测装置。
1937年4月，这部脉冲电波探测器第一次海上试验。天线被暂时换成了小巧的八木天线，固定在一门127毫米口径的甲板炮炮管上，以便转动和俯仰。在切萨皮克湾的海上试验中，它经受住了盐水的考验，对飞机的最大探测距离达到29千米，只是因为发射机功率偏小和天线过小，限制了它的最大探测距离。经过继续改进，这部机器的舰上实用型被命名为为XAF。
但海军研究实验室不具备实用型设计能力，无法将XAF投入规模化生产。1937年7月13日，海军研究实验室向贝尔实验室公开了XAF的全部技术资料，西部电气公司承接开发XAF的合同。公司的工程师协助佩琦小组利用环形振荡器原理，试制了一系列超短波复式管振荡器，最终在1938年初摸索出合适的组合：使用6只100TH型电子管搭成环形振荡器，把阳极加电压15千伏，就可以使每只管子产生超过1千瓦的功率，使雷达脉冲峰值功率达到15千瓦。天线被设计成6×6偶极子阵列，附有反射网，整套天线呈现边长5.2米的金属网状正方形——极像弹簧床垫。此外还设计有能使天线转动和俯仰的伺服桅架。
1938年12月，“纽约”号战列舰操舵室顶部的大型光学测距仪被移到2号主炮塔顶部，取而代之的就是XAF的弹簧床垫天线。与此同时，“纽约”号的姊妹舰“德克萨斯”号上也安装了另一型试验雷达——美国无线电公司(DCA)匆匆研发的CXZ。
美国海军第一种舰载雷达：CXAM
1938年底，XAV和CXZ都已安装到位。从外观上看，两者的最大区别是天线。由于CXZ的波长较短，因此天线比XAF小一些。1939年1月，美国海军年度冬季机动和战役演习在加勒比海展开，XAF和CXZ的舰上使用测试也随之开始。
在将近3个月的时间里，XAF平均每天开机20个小时，性能超过了预期：对飞机的最大探测距离达到77千米，对舰船达到16千米；观察到了炮弹入水爆炸激起水柱的回波，甚至能够捕获飞行中炮弹的回波；还惊人的发现了附近岛屿的回波——说明雷达可用于航海导 航。在基本探测性能上，CXZ雷达发挥也很出色，只比XAF稍逊一等。在武器的重要指标——可靠性上，两者就大大拉开了距离：由于前期研发时间长，大部分问题在研发测试时发现和解决，XAF雷达总共只有两次电子管故障，而且通过更换故障件很快就恢复了“早产”的CXZ则表现很不稳定，故障频出。
演习结束后，“纽约”号战列舰指挥官格里芬上校即报告了XAF的使用情况，除了大加赞扬外，还建议立即在所有航空母舰上安装。大西洋舰队指挥官约翰逊将军转呈了这份报告，并指出，“XAF是自无线电发明以后最重要的军事应用之一。这种设备已经发展到可以装备航空母舰和巡洋舰的程度。”而“德克萨斯”号战列舰的指挥官则称CXZ意义不大，但是建议继续改进。这些报告和建议对海军部高层影响很大，显然XAF战胜了CXZ。尽管CXZ落败，但通过研制CXZ，美国无线电公司的工程师们积累了经验，为随后承接XAF雷达生产合同奠定了基础。
还有一个有趣的对比：在项目开发花费上，XAF不到1.7万美元，而CXZ高达6万美元。
1939年5月，海军作战部和工程局决定将XAF雷达投入批量生产。海军作战部比较着急，希望订购20部，但工程局认为这种新机器还可以继续改进，因此决定先购买6部，尔后再视技术发展情况追加购买(当然也有经费的因素)。参加竞标的有西部电气公司和美国无线电公司，他们都得到了XAF的全部技术资料。10月，美国无线电公司竞标成功。XAF的第一种生产型被命名CXAM。1940年5月，首批6部CXAM交付海军，安装在“加利福尼亚”号战列舰、“约克城”号航空母舰和“彭萨科拉”号、“北安普敦”号、“切斯特”号、“芝加哥”号重巡洋舰上。1940年7月，海军工程局又向美国无线电公司订购了14部使用简化型天线的CXAM－1型雷达。
CXAM的天线外观、布置方法与XAF相同，都是安装在转动桅架上的弹簧床垫型天线。因为雷达很重，特别是天线重达0.5吨，这么重的东西还要布置在高处，因此只有大型舰船才能承受。从此。美国海军的大型舰船不断出现类似的大型米波雷达天线，弹簧床垫的风格延续了几十年。
CXAM设有脉冲国重复频率转换开关，当遇有突然出现在近区的可疑回波时，操纵员就用此开关改变脉冲重复频率，真实回波位置会保持不变，可疑回波的位置则会发生跳变或消失。海军还把这个功能发扬开未，把转换开关当成发报电键，用两部CXAM雷达实现军舰间专向视距电报通信，因雷达波束较窄，所以很难被窃听。
海军研究实验室后来又陆续开发出很多重要的雷达部件，如直观易用的平面位置指示器等。海军研究实验室的雷达研发终于取得了成功，很快就使战争形式发生重大变化。海军研究实验室还引领了陆军通信兵实验室(SCL)和贝尔实验室、美国无线电公司等民间企业的电波探测技术进步，使他们在1940年底之前研制出SCR-268地面高炮火控雷达、SCR-270地面警戒雷达、SCR-518雷达高度表、CXAs舰载火控雷达等多种用途的雷达，使美军在参战前就建立了强大的技术优势，为夺取制空权、制海权奠定了技术基础。
1940年11月18日，美国海军作战部决定使用“雷达”一词，英国在1943年也开始使用该词。
相关链接：RCA的研发过程
在海军研究实验室开展电波探测研发的同时，美国无线电公司(RCA)也在进行类似的研究：他们是沿着舰船避碰、飞机防撞的路线而逐渐接近雷达的。
1934年，沃尔夫小组制成了一套波长10厘米的微波装置，为测试微波到底能传播多远，他们把发射机架设在桑迪胡克湾东侧半岛高地的一座灯塔上，测试中，有人好奇地问：电波这玩意能不能照到别的船上反射回来?于是他们就将接收机对准了附近的一条船，结果成功了。沃尔夫小组顿时豁然开朗：看来这东西可以安装在船上，用来探测前方的冰山——显然是受“泰坦尼克”号影响甚深。但装置使用的是连续波，只能指示冰山的方向；要想更加实用，最好再加上指示冰山距离的功能。于是沃尔夫小组开始琢磨怎么能让它测距，结果想到了改用脉冲式电波，也想到了用阴极射线管指示距离(他们甚至想到将方位指示和距离指示整合到一套阴极射线管上，进而制成了一部平面位置指示器，但是专利申请没有成功)。
1936年，在与费城隔河而望的卡姆登，这套新装置被架设在面向河流的屋顶上开始测试。沃尔夫小组在接收机端兴奋地观察到了渡船、费城建筑和行进中火车的回波(距离都在数千米范围内)。这已是一部成形雷达，只是因为当时的微波发生器功率太小，导致探测距离过小
1937年冬，由于天气恶劣，导致很多飞机撞山坠毁、美国无线、乜公司决定开发一种无线电观察手段，帮助飞机避开山岭——这正中沃尔夫小组的研究范围，由于先前的微波观察装置探测距离过小、过于笨重，他们换用了技术较成熟的较低频率，在简化设备的同时。还能提高发射功率、增大探测距离、新设备在地面测试申，同样观察到了渡船和费城建筑的回波，并且比原先的微波设备更加强烈；装上飞机后，也能观察到山岭的回波。沃尔夫甚至已经在琢磨：这玩意要是能看见前面的另一架飞机，就可以避免飞机相撞。
就在这时，海军了解到美国无线电公司无线电观察技术的进展，立即宣布将其列为保密项目?1938年3月，为支持美国无线电公司继续研发，海军工程局把雷达技术原理通报给美国无线电公司的指定工程师，并签订了开发波长0.75米的脉冲电波探测器(命名为CXZ)的合同，苛刻的是：要求在1938年底完成测试准备，时间如此之短，令CXZ的设计和制造十分匆忙，但美国无线电公司还是赶在年底前将CXZ安装在“德克萨斯”号战列舰上。
1920年代，无线电波主要用于电报和广播，直到1925年，才首次出现使用脉冲电波测量距离的事件。为了准确测量电离层的高度，在海军研究实验室(NRL)、西屋电气公司、美国无线电公司(RCA)和一些无线电爱好者的帮助下，美国科学家布赖特(Breit)和杜夫(Tuve)设计了一套试验方案：发射机和接收机分置两地，发射机向空中辐射方向发射电波，在接收机端测量地面直达电波与电离层反射电波的到达时间差，计算出两路信号行程差，进而计算出电离层高度。由于直射和反射的两路电波信号形式完全相同，从波形上难以区分，所以只有考虑从到达时间上来区分。两路电波一前一后到达接收机，若使用脉冲电波，当脉冲持续时间短到小于两路电波到达时间差时，就可以将两路信号区分开了。脉冲电波持续时间必须非常短，才能将两路信号区分开来，机械控制产生的脉冲电波肯定是不行的(电键脉冲最短也得由手指哆嗦一下触动)。为了获得极短脉冲，他们改造了一部波长70米的连续波发射机，将其放大器电源改为500赫兹交流电，从而将原来的长段连续电波“切割”成每秒500小段。通过调整交流电电压，将每小段电波的持续时间设定为1毫秒，从而制成了脉宽1毫秒、脉冲重复频率500赫兹的脉冲电波发射机。为了能够精确显示两路电波并测量时间差，他们巧妙的使用阴极射线管制成示波器——两路电波在屏幕上形成两个“尖峰”余晖，十分便于观察和精确测量。
试验取得了成功，他们测得电离层高度为80～210千米。这是无线电发展史上划时代的事件，开创了无线电波利用的新方向。由于这种方法测量电离层比较简单、直接和准确，所以被世界各国采用，加深了人们对脉冲电波的认识。军用电波探测早期研究
1930年6月，海军研究实验室的工程师哈兰德又发现了重要的电波扰动现象。这个现象说明飞机反射的电波可以被检测出来——这个重要发现直接推动了电波探测研究。年底，海军研究实验室就以“活动目标的无线电反射信号”为题，向海军工程局做了详细报告。不久，海军工程局就指示“开展使用无线电波探测敌军舰船和飞机的研究”。
泰勒仿照哈兰德发现电波扰动现象的试验，重新设计了一套与图夫电离层探测试验颇为相似的方案：发射机与接收机异地布置；发射机向空中辐射波长3米的无线电波，其中一部分沿地面直接进入接收机，形成直通电波，另一部分经空中飞机反射后进入接收机，形成反射电波；因传播路径和多普勒频移的影响，导致反射电波与直通电波频率、相位差别较大，叠加后形成畸变波形。泰勒通过观察畸变波形来检测飞机的存在。这种检测方法后来被广泛叫做“差拍法”，或称干涉检测法。由于这种方法不能直接测定飞机位置，他们还设计了多站重叠布置的方案，利用交叉定位方法概略定位飞机。
尽管这种系统理论上可以探测并定位飞机，但是笨重的多站式系统显然不可能安装到舰船上。因此，1932年中断了这套系统的研发。
美国雷达诞生
1933年底至1934年初，利奥·杨开始有了这样的创意，要是像探测电离层那样发射脉冲电波，说不定可以解决发射机和接收机同置一舰的问题，而且还可以直接测量目标距离。这个创意一下子拓展了人们的思路，海军研究实验室迅速组建了脉冲探测项目研究小组，泰勒指定其手下佩琦负责具体组织。佩琦是美国雷达早期发展中的另一个重要人物，极具工程发明头脑，泰勒和利奥·杨等人的很多天才创意都是由他进行工程实现的。
在利奥·杨等人的指导下，佩琦小组很快设计并制造出了波长5米、脉宽10微秒、脉冲间隔90微秒的脉冲电波。1934年12月，这套概念验证装置捕获了一架约1.6千米处的小飞机，后来被称为世界上第一部雷达装置。但1935年，时值大萧条年代，这个项目被放在了次要位置，让英国的脉冲探测研发后来居上。
1936年初，佩琦争取了10万美元的研发专款，这是美国海军第一笔用于雷达的拨款。4月，佩琦小组制造出一套波长10.5米、配用新天线的试验型脉冲电波探测装置。它捕获了8千米和27千米远飞机的回波，以致于超出了示波器距离标尺的限制。鲍恩少将于6月2日将脉冲电波探测列为秘密项目，并授予最高优先级。6月10日，佩琦小组又成功向海军部做了脉冲电波探测演示试验，探测距离达到40千米。
不过，这套装置距离上舰使用还有很长的路要走，最主要的问题是天线占用空间过大。为了降低天线尺寸，佩琦将工作波长降到1.5米。为了实现天线收发共用，在利奥·杨的指导下，佩琦设计了一种叫做“双工器”的开关器件，能够有效隔离发射机和接收机，从而实现天线收发共用。8月，他们制造出了新版的波长1.5米、只配一部天线的脉；中电波探测装置。
1937年4月，这部脉冲电波探测器第一次海上试验。天线被暂时换成了小巧的八木天线，固定在一门127毫米口径的甲板炮炮管上，以便转动和俯仰。在切萨皮克湾的海上试验中，它经受住了盐水的考验，对飞机的最大探测距离达到29千米，只是因为发射机功率偏小和天线过小，限制了它的最大探测距离。经过继续改进，这部机器的舰上实用型被命名为为XAF。
但海军研究实验室不具备实用型设计能力，无法将XAF投入规模化生产。1937年7月13日，海军研究实验室向贝尔实验室公开了XAF的全部技术资料，西部电气公司承接开发XAF的合同。公司的工程师协助佩琦小组利用环形振荡器原理，试制了一系列超短波复式管振荡器，最终在1938年初摸索出合适的组合：使用6只100TH型电子管搭成环形振荡器，把阳极加电压15千伏，就可以使每只管子产生超过1千瓦的功率，使雷达脉冲峰值功率达到15千瓦。天线被设计成6×6偶极子阵列，附有反射网，整套天线呈现边长5.2米的金属网状正方形——极像弹簧床垫。此外还设计有能使天线转动和俯仰的伺服桅架。
1938年12月，“纽约”号战列舰操舵室顶部的大型光学测距仪被移到2号主炮塔顶部，取而代之的就是XAF的弹簧床垫天线。与此同时，“纽约”号的姊妹舰“德克萨斯”号上也安装了另一型试验雷达——美国无线电公司(DCA)匆匆研发的CXZ。
美国海军第一种舰载雷达：CXAM
1938年底，XAV和CXZ都已安装到位。从外观上看，两者的最大区别是天线。由于CXZ的波长较短，因此天线比XAF小一些。1939年1月，美国海军年度冬季机动和战役演习在加勒比海展开，XAF和CXZ的舰上使用测试也随之开始。
在将近3个月的时间里，XAF平均每天开机20个小时，性能超过了预期：对飞机的最大探测距离达到77千米，对舰船达到16千米；观察到了炮弹入水爆炸激起水柱的回波，甚至能够捕获飞行中炮弹的回波；还惊人的发现了附近岛屿的回波——说明雷达可用于航海导 航。在基本探测性能上，CXZ雷达发挥也很出色，只比XAF稍逊一等。在武器的重要指标——可靠性上，两者就大大拉开了距离：由于前期研发时间长，大部分问题在研发测试时发现和解决，XAF雷达总共只有两次电子管故障，而且通过更换故障件很快就恢复了“早产”的CXZ则表现很不稳定，故障频出。
演习结束后，“纽约”号战列舰指挥官格里芬上校即报告了XAF的使用情况，除了大加赞扬外，还建议立即在所有航空母舰上安装。大西洋舰队指挥官约翰逊将军转呈了这份报告，并指出，“XAF是自无线电发明以后最重要的军事应用之一。这种设备已经发展到可以装备航空母舰和巡洋舰的程度。”而“德克萨斯”号战列舰的指挥官则称CXZ意义不大，但是建议继续改进。这些报告和建议对海军部高层影响很大，显然XAF战胜了CXZ。尽管CXZ落败，但通过研制CXZ，美国无线电公司的工程师们积累了经验，为随后承接XAF雷达生产合同奠定了基础。
还有一个有趣的对比：在项目开发花费上，XAF不到1.7万美元，而CXZ高达6万美元。
1939年5月，海军作战部和工程局决定将XAF雷达投入批量生产。海军作战部比较着急，希望订购20部，但工程局认为这种新机器还可以继续改进，因此决定先购买6部，尔后再视技术发展情况追加购买(当然也有经费的因素)。参加竞标的有西部电气公司和美国无线电公司，他们都得到了XAF的全部技术资料。10月，美国无线电公司竞标成功。XAF的第一种生产型被命名CXAM。1940年5月，首批6部CXAM交付海军，安装在“加利福尼亚”号战列舰、“约克城”号航空母舰和“彭萨科拉”号、“北安普敦”号、“切斯特”号、“芝加哥”号重巡洋舰上。1940年7月，海军工程局又向美国无线电公司订购了14部使用简化型天线的CXAM－1型雷达。
CXAM的天线外观、布置方法与XAF相同，都是安装在转动桅架上的弹簧床垫型天线。因为雷达很重，特别是天线重达0.5吨，这么重的东西还要布置在高处，因此只有大型舰船才能承受。从此。美国海军的大型舰船不断出现类似的大型米波雷达天线，弹簧床垫的风格延续了几十年。
CXAM设有脉冲国重复频率转换开关，当遇有突然出现在近区的可疑回波时，操纵员就用此开关改变脉冲重复频率，真实回波位置会保持不变，可疑回波的位置则会发生跳变或消失。海军还把这个功能发扬开未，把转换开关当成发报电键，用两部CXAM雷达实现军舰间专向视距电报通信，因雷达波束较窄，所以很难被窃听。
海军研究实验室后来又陆续开发出很多重要的雷达部件，如直观易用的平面位置指示器等。海军研究实验室的雷达研发终于取得了成功，很快就使战争形式发生重大变化。海军研究实验室还引领了陆军通信兵实验室(SCL)和贝尔实验室、美国无线电公司等民间企业的电波探测技术进步，使他们在1940年底之前研制出SCR-268地面高炮火控雷达、SCR-270地面警戒雷达、SCR-518雷达高度表、CXAs舰载火控雷达等多种用途的雷达，使美军在参战前就建立了强大的技术优势，为夺取制空权、制海权奠定了技术基础。
1940年11月18日，美国海军作战部决定使用“雷达”一词，英国在1943年也开始使用该词。
相关链接：RCA的研发过程
在海军研究实验室开展电波探测研发的同时，美国无线电公司(RCA)也在进行类似的研究：他们是沿着舰船避碰、飞机防撞的路线而逐渐接近雷达的。
1934年，沃尔夫小组制成了一套波长10厘米的微波装置，为测试微波到底能传播多远，他们把发射机架设在桑迪胡克湾东侧半岛高地的一座灯塔上，测试中，有人好奇地问：电波这玩意能不能照到别的船上反射回来?于是他们就将接收机对准了附近的一条船，结果成功了。沃尔夫小组顿时豁然开朗：看来这东西可以安装在船上，用来探测前方的冰山——显然是受“泰坦尼克”号影响甚深。但装置使用的是连续波，只能指示冰山的方向；要想更加实用，最好再加上指示冰山距离的功能。于是沃尔夫小组开始琢磨怎么能让它测距，结果想到了改用脉冲式电波，也想到了用阴极射线管指示距离(他们甚至想到将方位指示和距离指示整合到一套阴极射线管上，进而制成了一部平面位置指示器，但是专利申请没有成功)。
1936年，在与费城隔河而望的卡姆登，这套新装置被架设在面向河流的屋顶上开始测试。沃尔夫小组在接收机端兴奋地观察到了渡船、费城建筑和行进中火车的回波(距离都在数千米范围内)。这已是一部成形雷达，只是因为当时的微波发生器功率太小，导致探测距离过小
1937年冬，由于天气恶劣，导致很多飞机撞山坠毁、美国无线、乜公司决定开发一种无线电观察手段，帮助飞机避开山岭——这正中沃尔夫小组的研究范围，由于先前的微波观察装置探测距离过小、过于笨重，他们换用了技术较成熟的较低频率，在简化设备的同时。还能提高发射功率、增大探测距离、新设备在地面测试申，同样观察到了渡船和费城建筑的回波，并且比原先的微波设备更加强烈；装上飞机后，也能观察到山岭的回波。沃尔夫甚至已经在琢磨：这玩意要是能看见前面的另一架飞机，就可以避免飞机相撞。
就在这时，海军了解到美国无线电公司无线电观察技术的进展，立即宣布将其列为保密项目?1938年3月，为支持美国无线电公司继续研发，海军工程局把雷达技术原理通报给美国无线电公司的指定工程师，并签订了开发波长0.75米的脉冲电波探测器(命名为CXZ)的合同，苛刻的是：要求在1938年底完成测试准备，时间如此之短，令CXZ的设计和制造十分匆忙，但美国无线电公司还是赶在年底前将CXZ安装在“德克萨斯”号战列舰上。