反之，接收频率低于发射频率。这就是多普勒效应（Dopplereffect）。在声波领域发现了多普勒效应以后，经过几十年的研究，1938年科学家证明了
f在电磁波领域内同样存在多普勒效应。目前，利用多普勒效应研制出的导航、测距、跟踪、和气象观测等雷达系统已得到了广泛的应用。图12显示了的描述合成孔径雷达SAR（Sy
theticApertureRadar）观测陆地和海洋的几何。
图12可用于解释雷达的多普勒效应。如图所示，安装在卫星上的合成孔径雷达以一条很窄的波束向前下方的地球表面发射频率为f0的电磁波。卫星与被探测点之间存在相对运动，卫星与被探测点之间的相对速度w′等于卫星飞行速度矢量w在波束方向上的投影，即
w（18）
（19）
wcosψ
ccwf0
根据（18）可知，在探测点所接收的电磁波频率f′为
f
式中c是电磁波的传播速度。由于海表面的镜面反射（也称为镜点散射）和后向散射作用，达到探测点的电磁波以的频率向周围的空间进行散射，其中有一部分能量返回到卫星上，被雷达所吸收。由于此时卫星与探测点仍有相对运动，只是探测点变成了波源。因此，雷达接收到的回波频率又不同于被探测点散射的频率f′，根据公式（16），可以获得
f（110）f
cwfc
将公式（19）代入（110），可获得雷达接收到频率f与雷达发射频率f0之间的关系，即（111）
f
由上式可见，波束指向卫星前下方时ff0，即雷达接收的频率高于发射的频率。同样可以得出，当波束指向卫星后下方时，接收频率f低于发射频率f0。
cwf0cw
方位分辨率（方位分辨率（AzimuthResolutio
））
由相对运动所引起的接收频率与发射频率之间的“差频”，通常被称为多普勒频率（Dopplerfreque
cy）。可以使用混频电路、低通滤波电路获取多普勒频率携带的信息。使用混频技术可以产生接收频率与发射频率之间的“差频”（ff0）以及“和频”（ff0）；使用低通滤波电路可以提取“差频”即多普勒频率携带的信息。使用Ω来表示多普勒频率（Dopplerfreque
cy）（单位是Hz），则有（112）fcwff2wff0000cwcw
2w
wc1c
f0
由于电磁波的传播速度c远大于卫星相对海表面被探测点的运动速度w′，在公式（1014）中w′c1，所以可忽略不计。所以2w2w2wcosψf0（113）
c
λ
λ
式中λ是雷达发射的电磁波波长；ψ是方位角（azimutha
gle），即雷达波束与卫星速度w之间的夹角；卫星相对海面上探测点的运动速度w′wcosψ，由图12显示的示意图容易理解这个关r