相控阵雷达原理

相控阵雷达原理
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作者:
2009-12
版次: 1
ISBN: 9787118065718
定价: 109.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 511页
字数: 627千字
正文语种: 简体中文
分类: 工程技术
  •   相控阵雷达技术的发展受到国内外普遍的重视。目前,相控阵雷达技术已广泛应用于几乎所有类型的军用雷达,包括各种地基、舰载、机载、星载雷达;在军民两用及民用雷达中,例如,空中交通管制雷达、气象雷达、空间载气象探测雷达等,也已开始采用相控阵雷达技术。
      由于相控阵雷达的应用日益广泛,从事相控阵雷达研制生产、使用的相关单位及科技工作者逐渐增多,深入了解相控阵雷达及其技术的需求日益增长。作者曾在近几年为南京电子技术研究所的科技人员及研究生讲述“相控阵雷达原理”课程,这在很大程度上促进了作者克服困难完成了本书的写作。本书将与另外6本由长期从事相控阵雷达研制工作的研究员所著的著作一起,作为《相控阵雷达技术丛书》出版,奉献给从事雷达,特别是相控阵雷达研制、生产、使用和教学的有关人员参考。
      本书共分11章。第1章为相控阵雷达概述;第2章介绍相控阵天线原理;第3章讨论相控阵雷达天线的馈线网络;第4章介绍相控阵雷达天线波束指向与形状的捷变能力及其实现;第5章对相控阵雷达主要指标与工作方式进行分析与计算,这对深入理解相控阵雷达原理有重要帮助;第6章讨论多波束相控阵雷达,包括发射天线和接收天线的多波束数字形成方法与算法;第7章讨论有源相控阵雷达,对其中的关键,即发射/接收组件作了较详细的介绍;第8章着重讨论相控阵雷达信号检测,包括空一时自适应信号处理的原理;第9章介绍相控阵雷达的角度测量;第10章讨论相控阵雷达的距离测量和速度测量方法;第11章讨论相控阵雷达的目标特征测量及有关宽带相控阵雷达技术问题。 张光义,四川泸州人。中国工程院院士。1962年2月毕业于莫斯科动力学院无线电技术系,同年回国。历任南京电子技术研究所总体室主任、副所长、副总工程师、总工程师,国家863高技术计划信息领域专家委员会委员、责任专家,国防科工委科技委雷达共性技术专业组组长,电子科技大 第1章概论
    1.1雷达任务与相控阵雷达发展
    1.1.1雷达发展简况
    1.1.2雷达观测任务
    1.1.3对雷达发展的新需求
    1.2现代雷达系统概念与相控阵技术
    1.2.1单部雷达系统
    1.2.2多部雷达及其他传感器构成的雷达系统
    1.3相控阵雷达概述
    1.3.1相控阵天线简介
    1.3.2相控阵雷达组成
    1.3.3相控阵雷达技术
    1.4相控阵雷达的特点
    1.4.1相控阵天线的主要技术特点
    1.4.2相控阵雷达的主要工作特点
    1.5相控阵雷达的发展
    1.5.1初期发展阶段的主要需求与推动力
    1.5.2相控阵技术在战术雷达中的应用
    参考文献

    第2章相控阵雷达天线
    2.1相控阵雷达天线的类型
    2.2线性相控阵天线
    2.2.1线性相控阵天线原理
    2.2.2线性相控阵天线波束的特性
    2.2.3相控阵天线波束栅瓣的形成与抑制
    2.2.4时间延迟器对抑制栅瓣的作用
    2.2.5宽波束一维相扫雷达中方位与仰角的耦合
    2.3平面相控阵天线
    2.3.1平面相控阵天线原理
    2.3.2平面相控阵天线方向图的分解
    2.3.3平面相控阵天线波束栅瓣形成条件
    2.3.4天线单元按三角形排列的平面相控阵天线
    2.3.5平面相控阵天线的波束宽度与增益
    2.4共形相控阵天线
    2.4.1共形相控阵天线的作用
    2.4.2共形相控阵天线原理
    2.4.3圆形相控阵天线原理
    2.4.4共形相控阵天线的应用
    2.5实现低副瓣相控阵天线的方法
    2.5.1幅度加权法的系统考虑
    2.5.2密度加权相控阵天线
    2.5.3相位加权
    2.6多极化相控阵天线原理
    2.6.1多极化相控阵天线单元与不同极化波的形成
    2.6.2椭圆极化波参数与椭圆极化波的合成与分解
    2.7相控阵雷达的极化工作状态与多极化相控阵天线的构成
    2.7.1相控阵雷达的极化工作状态
    2.7.2圆极化相控阵天线的极化不匹配损失
    2.7.3多极化相控阵天线的构成
    参考文献

    第3章相控阵雷达天线的馈线网络
    3.1馈线网络的主要馈电方式
    3.1.1强制馈电
    3.1.2空间馈电
    3.1.3空间馈电与强制馈电结合的混合馈电方式
    3.2相控阵天线的馈相原理
    3.2.1天线波束扫描的相位控制、时间控制及移相器的选择
    3.2.2实现信号相移的基本原理
    3.2.3移相器实现相移的工作频率
    3.2.4MEMS移相器与时间延迟线
    3.3串行馈电网络
    3.3.1串行馈电与馈相
    3.3.2频率扫描天线的馈线网络
    3.3.3采用串联移相器的相控阵列天线
    3.4子天线阵划分与馈线网络
    3.4.1按“馈相矩阵”的子阵划分方法
    3.4.2按小面阵方式实现的馈线网络
    3.4.3平面相控阵天线的子阵划分与“块移相器”的原理与应用
    3.5馈相方式与随机馈相原理
    3.5.1数字式移相器的位数与天线波束的波束跃度
    3.5.2数字式移相器的虚位技术
    3.5.3随机馈相原理
    3.6馈线网络中信号幅度与相位一致性要求与幅度、相位误差的测量调整
    3.6.1相控阵天线信号幅度、相位误差的影响
    3.6.2馈线网络中节点反射对通道间幅度相位一致性的影响
    3.6.3馈线网络在放大器输出端的驻波系数计算
    3.6.4馈线网络的幅度与相位监测方法
    参考文献

    第4章相控阵雷达天线波束的捷变能力
    4.1相控阵天线波束指向捷变的实现
    4.1.1相控阵天线波束指向与波束控制数码的对应关系
    4.1.2一维相扫雷达波束指向及其对应的波控数码
    4.1.3天线单元不规则排列相控阵天线的波控数码计算
    4.2不同工作状态下波控数码的计算
    4.2.1跟踪状态时波控数码的计算
    4.2.2跟踪状态对最小波束跃度的要求
    4.2.3频率捷变时天线波束指向与波控数码的对应关系
    4.3波控系统的响应时间与天线波束的转换时间
    4.3.1搜索状态时波控系统的响应时间与天线波束转换时间
    4.3.2跟踪状态时的波控系统响应时间与波束转换时间
    4.3.3降低波束系统响应时间的措施
    4.4波束控制系统的组成
    4.4.1波束控制系统的结构
    4.4.2波束控制系统的组成对波束捷变的影响
    4.5相控阵雷达天线波束形状的捷变能力
    4.5.1相控阵天线波束形状与口径照射函数的关系
    4.5.2相控阵天线的副瓣抑制
    4.5.3用相位加权实现天线波束形状的改变
    4.5.4天线波束展宽的实现
    参考文献

    第5章相控阵雷达的多工作方式
    5.1相控阵雷达的主要性能
    5.1.1相控阵雷达的主要战术指标
    5.1.2影响相控阵雷达系统性能的主要技术指标
    5.2相控阵雷达的搜索方式及其控制参数
    5.2.1相控阵雷达搜索方式的控制参数
    5.2.2相控阵雷达搜索数据率计算
    5.2.3常用搜索方式
    5.3相控阵雷达的跟踪工作方式
    5.3.1从搜索到跟踪的过渡过程
    5.3.2跟踪数据率与目标跟踪状态的划分
    5.3.3边跟踪边搜索(TWS)与跟踪加搜索(TAS)工作方式
    5.3.4跟踪时间的计算
    5.3.5跟踪目标数目的计算
    5.4搜索与跟踪工作方式下雷达作用距离计算
    5.4.1脉冲雷达作用距离的形式
    5.4.2搜索工作模式的作用距离计算
    5.4.3跟踪工作模式的作用距离计算
    5.5相控阵雷达工作方式的能量管理
    5.5.1信号能量管理的调节项目与调节措施
    5.5.2按目标远近及其目标反射面积大小进行信号能量管理
    5.5.3搜索与跟踪状态之间的信号能量分配
    5.5.4波束驻留数的选择与信号能量管理
    参考文献

    第6章多波束相控阵雷达
    6.1多波束相控阵天线的应用
    6.1.1多波束单脉冲测角
    ……
    第7章有源相控阵雷达
    第8章相控阵雷达信号检测
    第9章相控阵雷达角度测量
    第10章相控阵雷达的距离与速度测量
    第11章目标特征测量与宽带相控阵雷达技术
    符号表
    缩略语
  • 内容简介:
      相控阵雷达技术的发展受到国内外普遍的重视。目前,相控阵雷达技术已广泛应用于几乎所有类型的军用雷达,包括各种地基、舰载、机载、星载雷达;在军民两用及民用雷达中,例如,空中交通管制雷达、气象雷达、空间载气象探测雷达等,也已开始采用相控阵雷达技术。
      由于相控阵雷达的应用日益广泛,从事相控阵雷达研制生产、使用的相关单位及科技工作者逐渐增多,深入了解相控阵雷达及其技术的需求日益增长。作者曾在近几年为南京电子技术研究所的科技人员及研究生讲述“相控阵雷达原理”课程,这在很大程度上促进了作者克服困难完成了本书的写作。本书将与另外6本由长期从事相控阵雷达研制工作的研究员所著的著作一起,作为《相控阵雷达技术丛书》出版,奉献给从事雷达,特别是相控阵雷达研制、生产、使用和教学的有关人员参考。
      本书共分11章。第1章为相控阵雷达概述;第2章介绍相控阵天线原理;第3章讨论相控阵雷达天线的馈线网络;第4章介绍相控阵雷达天线波束指向与形状的捷变能力及其实现;第5章对相控阵雷达主要指标与工作方式进行分析与计算,这对深入理解相控阵雷达原理有重要帮助;第6章讨论多波束相控阵雷达,包括发射天线和接收天线的多波束数字形成方法与算法;第7章讨论有源相控阵雷达,对其中的关键,即发射/接收组件作了较详细的介绍;第8章着重讨论相控阵雷达信号检测,包括空一时自适应信号处理的原理;第9章介绍相控阵雷达的角度测量;第10章讨论相控阵雷达的距离测量和速度测量方法;第11章讨论相控阵雷达的目标特征测量及有关宽带相控阵雷达技术问题。
  • 作者简介:
    张光义,四川泸州人。中国工程院院士。1962年2月毕业于莫斯科动力学院无线电技术系,同年回国。历任南京电子技术研究所总体室主任、副所长、副总工程师、总工程师,国家863高技术计划信息领域专家委员会委员、责任专家,国防科工委科技委雷达共性技术专业组组长,电子科技大
  • 目录:
    第1章概论
    1.1雷达任务与相控阵雷达发展
    1.1.1雷达发展简况
    1.1.2雷达观测任务
    1.1.3对雷达发展的新需求
    1.2现代雷达系统概念与相控阵技术
    1.2.1单部雷达系统
    1.2.2多部雷达及其他传感器构成的雷达系统
    1.3相控阵雷达概述
    1.3.1相控阵天线简介
    1.3.2相控阵雷达组成
    1.3.3相控阵雷达技术
    1.4相控阵雷达的特点
    1.4.1相控阵天线的主要技术特点
    1.4.2相控阵雷达的主要工作特点
    1.5相控阵雷达的发展
    1.5.1初期发展阶段的主要需求与推动力
    1.5.2相控阵技术在战术雷达中的应用
    参考文献

    第2章相控阵雷达天线
    2.1相控阵雷达天线的类型
    2.2线性相控阵天线
    2.2.1线性相控阵天线原理
    2.2.2线性相控阵天线波束的特性
    2.2.3相控阵天线波束栅瓣的形成与抑制
    2.2.4时间延迟器对抑制栅瓣的作用
    2.2.5宽波束一维相扫雷达中方位与仰角的耦合
    2.3平面相控阵天线
    2.3.1平面相控阵天线原理
    2.3.2平面相控阵天线方向图的分解
    2.3.3平面相控阵天线波束栅瓣形成条件
    2.3.4天线单元按三角形排列的平面相控阵天线
    2.3.5平面相控阵天线的波束宽度与增益
    2.4共形相控阵天线
    2.4.1共形相控阵天线的作用
    2.4.2共形相控阵天线原理
    2.4.3圆形相控阵天线原理
    2.4.4共形相控阵天线的应用
    2.5实现低副瓣相控阵天线的方法
    2.5.1幅度加权法的系统考虑
    2.5.2密度加权相控阵天线
    2.5.3相位加权
    2.6多极化相控阵天线原理
    2.6.1多极化相控阵天线单元与不同极化波的形成
    2.6.2椭圆极化波参数与椭圆极化波的合成与分解
    2.7相控阵雷达的极化工作状态与多极化相控阵天线的构成
    2.7.1相控阵雷达的极化工作状态
    2.7.2圆极化相控阵天线的极化不匹配损失
    2.7.3多极化相控阵天线的构成
    参考文献

    第3章相控阵雷达天线的馈线网络
    3.1馈线网络的主要馈电方式
    3.1.1强制馈电
    3.1.2空间馈电
    3.1.3空间馈电与强制馈电结合的混合馈电方式
    3.2相控阵天线的馈相原理
    3.2.1天线波束扫描的相位控制、时间控制及移相器的选择
    3.2.2实现信号相移的基本原理
    3.2.3移相器实现相移的工作频率
    3.2.4MEMS移相器与时间延迟线
    3.3串行馈电网络
    3.3.1串行馈电与馈相
    3.3.2频率扫描天线的馈线网络
    3.3.3采用串联移相器的相控阵列天线
    3.4子天线阵划分与馈线网络
    3.4.1按“馈相矩阵”的子阵划分方法
    3.4.2按小面阵方式实现的馈线网络
    3.4.3平面相控阵天线的子阵划分与“块移相器”的原理与应用
    3.5馈相方式与随机馈相原理
    3.5.1数字式移相器的位数与天线波束的波束跃度
    3.5.2数字式移相器的虚位技术
    3.5.3随机馈相原理
    3.6馈线网络中信号幅度与相位一致性要求与幅度、相位误差的测量调整
    3.6.1相控阵天线信号幅度、相位误差的影响
    3.6.2馈线网络中节点反射对通道间幅度相位一致性的影响
    3.6.3馈线网络在放大器输出端的驻波系数计算
    3.6.4馈线网络的幅度与相位监测方法
    参考文献

    第4章相控阵雷达天线波束的捷变能力
    4.1相控阵天线波束指向捷变的实现
    4.1.1相控阵天线波束指向与波束控制数码的对应关系
    4.1.2一维相扫雷达波束指向及其对应的波控数码
    4.1.3天线单元不规则排列相控阵天线的波控数码计算
    4.2不同工作状态下波控数码的计算
    4.2.1跟踪状态时波控数码的计算
    4.2.2跟踪状态对最小波束跃度的要求
    4.2.3频率捷变时天线波束指向与波控数码的对应关系
    4.3波控系统的响应时间与天线波束的转换时间
    4.3.1搜索状态时波控系统的响应时间与天线波束转换时间
    4.3.2跟踪状态时的波控系统响应时间与波束转换时间
    4.3.3降低波束系统响应时间的措施
    4.4波束控制系统的组成
    4.4.1波束控制系统的结构
    4.4.2波束控制系统的组成对波束捷变的影响
    4.5相控阵雷达天线波束形状的捷变能力
    4.5.1相控阵天线波束形状与口径照射函数的关系
    4.5.2相控阵天线的副瓣抑制
    4.5.3用相位加权实现天线波束形状的改变
    4.5.4天线波束展宽的实现
    参考文献

    第5章相控阵雷达的多工作方式
    5.1相控阵雷达的主要性能
    5.1.1相控阵雷达的主要战术指标
    5.1.2影响相控阵雷达系统性能的主要技术指标
    5.2相控阵雷达的搜索方式及其控制参数
    5.2.1相控阵雷达搜索方式的控制参数
    5.2.2相控阵雷达搜索数据率计算
    5.2.3常用搜索方式
    5.3相控阵雷达的跟踪工作方式
    5.3.1从搜索到跟踪的过渡过程
    5.3.2跟踪数据率与目标跟踪状态的划分
    5.3.3边跟踪边搜索(TWS)与跟踪加搜索(TAS)工作方式
    5.3.4跟踪时间的计算
    5.3.5跟踪目标数目的计算
    5.4搜索与跟踪工作方式下雷达作用距离计算
    5.4.1脉冲雷达作用距离的形式
    5.4.2搜索工作模式的作用距离计算
    5.4.3跟踪工作模式的作用距离计算
    5.5相控阵雷达工作方式的能量管理
    5.5.1信号能量管理的调节项目与调节措施
    5.5.2按目标远近及其目标反射面积大小进行信号能量管理
    5.5.3搜索与跟踪状态之间的信号能量分配
    5.5.4波束驻留数的选择与信号能量管理
    参考文献

    第6章多波束相控阵雷达
    6.1多波束相控阵天线的应用
    6.1.1多波束单脉冲测角
    ……
    第7章有源相控阵雷达
    第8章相控阵雷达信号检测
    第9章相控阵雷达角度测量
    第10章相控阵雷达的距离与速度测量
    第11章目标特征测量与宽带相控阵雷达技术
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