由于我们生活的地球是个球体，它的曲率影响着人们远眺的视线，人们无法观测到地平线以下的任何目标，普通的雷达也无法超越这地平线的局限，因为电磁波也是沿着直线传播的。为了扩大探测距离，人们已经把雷达搬上飞机，使它“站得更高，看得更远”，还发明了“超视距”雷达。
1.超越地平线—超视距雷达
超视距雷达是一种利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波在地球表面的绕射来探测那些地平线以下目标的雷达，所以又称“超地平线”雷达。
2.超视距雷达的分类
我国海军“054A”新护卫舰顶置新型高频地波超视距雷达是利用波长较长的短波做传输，可探索数千千米远的海上目标。它具有探测距离远、观测区域大、反隐身、抗反辐射导弹攻击等显著特点。
按照两种不同的电磁波传播方式，超视距雷达可以明确地分为天波地波两类：那种利用电离层对短波的反射使电波能探测到远方的雷达，称为天波超视距雷达；而另一种利用长波、中波和短波在地球表面的绕射效应使电波沿曲线传播来探测远处目标的雷达，称为地波超视距雷达。天波超视距雷达的作用距离能达到几千千米。地波超视距雷达的作用距离比较短，但它能监视天波超视距雷达覆盖不到的地方。
3.隐形飞机的杀手——天波超视距雷达
天波超视距雷达又可分为前向散射和后向散射两种完全不一样的类型。
天波前向散射雷达的发射站和接收站两者相距达数千千米，它是利用目标对电离层的扰动来探测目标，必须多站配置才能求得目标距离，只现已经极少采用这种方法。天波后向散射雷达和地波超视距雷达的发射站及接收站均位于邻近地点，利用目标后向散射原理探测目标，可以探测出目标方位、距离和径向速度。天波后向散射雷达能探测地面距离为900～3500千米的低空目标。而地波超视距雷达则必须架设在海岸边上，以减小地表障碍物造成的能量传播损耗，经对飞机的探测距离可高达200～400千米。
超视距雷达一般采用一种方位电扫±30°的相控阵天线，采用单脉冲比幅法测角，采用多普勒信号处理技术来最后完成对运动目标检测。天波后向散射雷达是低空防御系统中一种非常有效的预警手段，是目前超视距雷达发展的重点。超视距雷达还能进行海洋状态的遥测及空中交通管制。
超视距雷达一般在P波段（米波）工作，它的工作波长为10～60米。当雷达波束的波长接近于飞机的构件尺寸时，这些飞机构件就像天线一样，开始吸收并反射P波段的无线电波。当超视距雷达的波长达到这些“天线”尺寸的两倍时，它的反射效果最好。同时，天波雷达的雷达波是经过电离层反射后从上方照射到飞行器上的，这让敌人防不胜防，因此它是一种探测隐身武器的有力工具。目前的隐身技术主要针对波长在厘米级的雷达，而对于波长在几十米的长波雷达就根本没有任何隐身能力了。已经有国外试验表明，超视距雷达可以发现2800千米外、飞行高度150～7500米、雷达反射截面为0.1～0.3平方米内的任何目标。采用了相控阵技术的超视距雷达，即使像远在千里之外的“B-2”隐身轰炸机这样的高精尖武器也难逃它敏锐的“法眼”。
航母杀手——我国东风-21型中程弹道导弹配备新型超视距雷达用于锁定航母目标
然而超视距雷达在使用上也存在着许多致命问题，例如它只能获得目标的方位和距离信息，很难获得目标的仰角信息；测量精度很低、分辨率也差；电波的通道极不稳定，干扰因素也很多，只要出现气候变化、北极光和太阳黑子等因素，就能直接影响天波超视距雷达的工作性能，甚至使它陷于瘫痪之中，因为太阳风暴能极大的干扰电离层的稳定，使之不能反射任何电波信号；在中波、短波等波段，由于使用的频谱十分拥挤，带宽十分狭窄，每当互相干扰严重的时候，收到的回波信号就如充满杂音的收音机一样。此外，超视距雷达系统十分庞大，雷达站内还要配建许多诸如电离层监测站和气象站等支援设施。为了提高超视距雷达的效能，需要进一步增强雷达系统对环境的适应能力和抗干扰能力。