Пусть излучается непрерывный монохроматический сигнал. При отражении от вращающейся планеты спектр сигнала расширится вследствие эффекта Доплера максимально до величины , где n – частота излучаемого сигнала, v – линейная скорость вращения планеты на экваторе. Множитель 4 возникает из-за того, что полный диапазон лучевых скоростей на экваторе планеты составляет 2v и, кроме того, точки поверхности планеты на экваторе вблизи лимба воспринимают частоту сигнала n уже смещенной на величину , соответственно, переизлучают ее смещенной. Земной наблюдатель видит дополнительное смещение еще на . Зона равных лучевых скоростей на диске планеты имеет вид вертикальной полоски (рис. 4.4), ей соответствует узкая полоса частот в уширенном спектре отраженного сигнала. Помимо уширения, спектр сигнала сдвинется на величину , где v0 – скорость движения планеты как целого относительно Земли.

Если локация осуществляется очень короткими импульсами, отраженные импульсы оказываются растянутыми по времени, так как волны, отраженные от разных частей планеты, приходят на Землю не одновременно. Первым поступит сигнал от подрадарной точки (то есть, ближайшей к Земле точки поверхности планеты). Далее в каждый момент времени сигнал будет поступать от кольца на видимом диске планеты, радиус кольца увеличивается со временем. Максимальное увеличение длительности импульса (для точек на лимбе планеты) Dt = 2R/c, где R – радиус планеты.

Реально величины уширения спектра Dn и растягивания импульса Dt оказываются меньше, чем это дают вышеприведенные формулы. На практике Dn и Dt определяются отражающими свойствами поверхности планеты, прежде всего ее шероховатостью . Сигнал, отраженный от гладкой поверхности, придет в основном из области вблизи подрадарной точки, Dn и Dt будут невелики. Если же на поверхности присутствуют неоднородности с углами наклона склонов до i, то можно обнаружить сигналы от области планеты на центральных углах относительно направления на подрадарную точку, не превышающих i. Отраженный сигнал от лимба может быть получен только при наличии там отвесных склонов. Важную роль могут сыграть локальные неоднородности коэффициента отражения. На Меркурии и Марсе отраженные сигналы были обнаружены от приполярных областей благодаря наличию подпочвенных включений льда с диэлектрической проницаемостью, резко отличной от проницаемости окружающего грунта (см. далее).