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  對一個典型的機載合成孔徑雷達來說,天線安裝在飛機的側面。所發出的電磁波波束是相當寬的(可能有幾度),如果想獲得極窄的波束,從衍射的原理來講需要非常巨大的天線(一般來說是難以實現的)。在垂直的方向波束也相當寬;經常天線波束照射的區域會從飛機正下方延伸到遙遠的天邊。但是,如果地表基本上是平坦的或坡度變化在一定程度範圍內,則距載體正下方或衛星投影在地面軌跡(星下點)不同距離的點就可以通過回聲時延的不同加以分辨。要分辨沿運動方向的點用(短)小天線很難實現,但是,如果飛行器在執行當中發射一系列脈衝,並且記錄回聲的振幅和相位,則這些回聲訊號可以組合,結果相當於這些訊號同時從一個很大(長)的天線發射出來。這個方法相當於“合成”了一個遠遠大於實際天線(也遠遠大於飛行器長度)尺度的天線。  資料的處理使用快速傅立葉變換:成像計算量是相當巨大的,實時資料處理仍然是一個嚴峻的挑戰,因此資料的精處理通常是觀測記錄資料後由地面站進行。成像結果是一幅對地面目標照射的雷達訊號,經地表反射有明暗色調差異的地貌影象——包括雷達訊號振幅大小及相位資料。在最簡單的應用中,若捨棄相位資訊,振幅資訊至少包含了地表的粗糙程度資訊,非常像黑白照片。對合成口徑雷達影像判讀,可能比一般光學影像(例如家庭用照像機所攝得影像)稍微困難,然而目前已累積了對已知地表情形的大量實驗成果,相關判讀知識也不斷增加之中。

  源自Dicke的專利,現代雷達常用的脈衝壓縮訊號有4類,分別為LFM訊號、NLFM訊號、頻率編碼訊號和相位編碼訊號,前三種訊號都可歸結為調頻脈衝壓縮訊號,都是通過頻率調製實現非線性相位調製,從而實現獲得大的時寬和頻寬。【現代雷達】
合成孔徑雷達(英語:synthetic aperture radar, SAR),又譯成合成口徑雷達,屬於一種微波成像雷達,也是一種可以產生高解析度影象的(航空)機載雷達或(太空)星載雷達。它在早期系使用透鏡成像機制在底片(膠捲)上形成影像,目前則以複雜的雷達資料後處理方法來獲得極窄的有效輻射波束(對產生的雷達影象意味著極高的空間解析度)。它一般安裝在移動的載體上對相對靜止的目標成像,或反之。自合成孔徑雷達發明以來,它被廣泛的應用於遙感和地圖測繪。