目 錄



第1章 概論001
1.1 對雷達的新需求與相控陣雷達技術的發(fā)展002
1.1.1 對雷達觀測任務的新需求002
1.1.2 對雷達性能的一些新要求007
1.2 相控陣天線原理010
1.2.1 相控陣線形陣列天線011
1.2.2 平面相控陣天線018
1.3 相控陣雷達的特點與應用023
1.3.1 相控陣天線的主要技術特點023
1.3.2 相控陣雷達的主要工作特點026
1.4 相控陣雷達技術的發(fā)展029
1.4.1 相控陣雷達的初期發(fā)展029
1.4.2 戰(zhàn)術相控陣雷達的發(fā)展031
1.4.3 主要相控陣雷達類型及其特點032
參考文獻034
第2章 相控陣雷達主要戰(zhàn)術與技術指標分析035
2.1 相控陣雷達系統(tǒng)的主要戰(zhàn)術指標036
2.1.1 雷達觀察空域036
2.1.2 雷達測量參數(shù)039
2.1.3 測量精度041
2.1.4 雷達的分辨率042
2.1.5 處理多批目標的能力044
2.1.6 數(shù)據(jù)率045
2.1.7 抗干擾能力和生存能力046
2.1.8 使用性能與使用環(huán)境046
2.2 相控陣雷達系統(tǒng)的主要技術指標047
2.2.1 工作波段選擇047
2.2.2 相控陣天線方案051
2.2.3 雷達發(fā)射機的形式053
2.2.4 信號波形053
2.2.5 測角方式055
2.3 相控陣雷達作用距離055
2.3.1 脈沖雷達作用距離的幾種形式056
2.3.2 相控陣雷達的搜索作用距離057
2.3.3 相控陣雷達的跟蹤作用距離060
參考文獻062
第3章 相控陣雷達工作方式063
3.1 相控陣雷達數(shù)據(jù)率概念064
3.2 相控陣雷達搜索方式設計065
3.2.1 搜索數(shù)據(jù)率065
3.2.2 搜索方式067
3.3 相控陣雷達的跟蹤工作方式070
3.3.1 從搜索到跟蹤的過渡過程071
3.3.2 跟蹤數(shù)據(jù)率與目標跟蹤狀態(tài)的劃分072
3.3.3 跟蹤加搜索與邊掃描邊跟蹤工作方式074
3.3.4 跟蹤時間的計算076
3.3.5 跟蹤目標數(shù)目的計算077
3.4 相控陣雷達的信號能量管理079
3.4.1 信號能量管理的調節(jié)項目與調節(jié)措施079
3.4.2 按目標遠近及其RCS的大小進行信號能量管理081
3.4.3 搜索和跟蹤狀態(tài)之間的信號能量分配081
3.4.4 波束駐留數(shù)目n的選擇與信號能量管理082
參考文獻085
第4章 相控陣雷達天線波束控制086
4.1 平面相控陣天線波束控制器的基本功能與波束控制數(shù)碼計算087
4.1.1 相控陣雷達波束控制系統(tǒng)的基本功能087
4.1.2 相控陣天線波束指向與波束控制數(shù)碼的對應關系088
4.1.3 跟蹤狀態(tài)時波束控制數(shù)碼的計算091
4.2 一維相控陣天線的波束控制數(shù)碼計算094
4.2.1 一維相掃三坐標（3D）雷達的波束控制數(shù)碼計算094
4.2.2 一維相掃兩坐標（2D）雷達的波束控制數(shù)碼計算095
4.2.3 一維相掃兩坐標雷達天線波束的傾斜現(xiàn)象096
4.3 波束控制系統(tǒng)的其他功能098
4.3.1 天饋線相位誤差的補償098
4.3.2 頻率捷變后進行天線波束指向修正時波束控制修正碼的計算099
4.3.3 隨機饋相的實現(xiàn)100
4.3.4 天線近場測試時球面波的補償101
4.3.5 天線陣面的相位監(jiān)測102
4.3.6 相控陣天線波束形狀變化的控制103
4.4 波束控制系統(tǒng)設計中的一些技術問題103
4.4.1 波束控制系統(tǒng)的組成103
4.4.2 減少波束控制系統(tǒng)設備量的一些技術措施104
4.5 波束控制系統(tǒng)的響應時間與天線波束的轉換時間107
4.5.1 搜索狀態(tài)時的波束控制系統(tǒng)的響應時間與天線波束轉換時間107
4.5.2 跟蹤狀態(tài)時的波束控制系統(tǒng)響應時間與波束轉換時間108
4.5.3 降低波束系統(tǒng)響應時間的措施109
4.6 波束控制電流的計算110
4.6.1 計算波束控制電流的意義110
4.6.2 相位參考點的選擇對波束控制電流起伏的影響111
4.7 天線單元不規(guī)則排列的相控陣天線的波束控制數(shù)碼計算112
4.7.1 天線單元隨意排列的平面相控陣天線的波束控制數(shù)碼計算113
4.7.2 環(huán)形陣天線的波束控制數(shù)碼計算114
4.8 最小波束躍度115
4.8.1 天線波束躍度與波束控制數(shù)碼的計算位數(shù)115
4.8.2 波束控制數(shù)碼的最大計算位數(shù)的上限116
4.8.3 最小波束躍度的計算117
參考文獻118
第5章 相控陣雷達天線與饋線系統(tǒng)120
5.1 相控陣天線方案的選擇121
5.1.1 天線方案選擇的主要依據(jù)121
5.1.2 實現(xiàn)低副瓣相控陣雷達天線的方法123
5.1.3 有源相控陣天線或無源相控陣天線的選擇127
5.1.4 多波束數(shù)目與波束形成方式128
5.1.5 多極化發(fā)射與接收的實現(xiàn)129
5.1.6 大瞬時信號帶寬對相控陣天線的影響130
5.2 共形相控陣天線的選擇130
5.2.1 采用共形相控陣天線的主要原因及其作用131
5.2.2 共形相控陣天線132
5.2.3 共形相控陣天線的波束控制134
5.2.4 實現(xiàn)共形相控陣天線的條件135
5.3 相控陣天線的饋電方式136
5.3.1 強制饋電方式136
5.3.2 空間饋電方式138
5.3.3 視頻饋電方式143
5.3.4 光纖饋電方式144
5.4 并聯(lián)饋電與串聯(lián)饋電144
5.4.1 串聯(lián)饋電方式145
5.4.2 頻率掃描天線148
5.5 平面相控陣天線饋電網(wǎng)絡的劃分及其作用151
5.5.1 平面相控陣天線按行、列方式實現(xiàn)的饋電網(wǎng)絡151
5.5.2 平面相控陣天線按小面陣方式實現(xiàn)的饋電網(wǎng)絡153
5.5.3 密度加權平面相控陣天線饋電網(wǎng)絡的劃分方法155
5.6 移相器的選擇156
5.6.1 實現(xiàn)移相器的基本原理與對移相器的主要要求157
5.6.2 用矢量調制器方法實現(xiàn)的移相器157
5.6.3 “塊移相器”的原理與應用前景159
5.6.4 串聯(lián)移相器162
參考文獻164
第6章 相控陣雷達發(fā)射機系統(tǒng)166
6.1 對高功率發(fā)射信號的需求167
6.2 高功率發(fā)射信號的實現(xiàn)方法169
6.2.1 集中式大功率發(fā)射機169
6.2.2 集中式大功率發(fā)射機系統(tǒng)的效率計算171
6.2.3 發(fā)射機輸出端駐波系數(shù)計算172
6.3 分布式子天線陣發(fā)射機的應用173
6.3.1 分布式子天線陣發(fā)射機173
6.3.2 分布式子天線陣發(fā)射機幅相一致性要求與監(jiān)測175
6.3.3 分布式子天線陣發(fā)射機系統(tǒng)對相控陣發(fā)射天線副瓣電平的影響178
6.3.4 對子天線陣發(fā)射機功率分配網(wǎng)絡的要求180
6.3.5 子天線陣發(fā)射機幅相一致性的監(jiān)測183
6.3.6 子天線陣發(fā)射機系統(tǒng)的波束控制方式186
6.4 子天線陣發(fā)射機的選擇187
6.4.1 電真空子天線陣發(fā)射機187
6.4.2 固態(tài)子天線陣發(fā)射機189
6.4.3 微波功率組件子天線陣發(fā)射機191
6.5 完全分布式發(fā)射功率放大系統(tǒng)193
6.5.1 完全分布式發(fā)射機分系統(tǒng)的組成194
6.5.2 有源相控陣發(fā)射系統(tǒng)的能量指標196
參考文獻199
第7章 相控陣雷達接收系統(tǒng)200
7.1 相控陣雷達接收系統(tǒng)的組成與特點201
7.1.1 組合饋電接收系統(tǒng)202
7.1.2 空間饋電接收系統(tǒng)204
7.2 單脈沖測角接收機206
7.2.1 幅度比較單脈沖測角207
7.2.2 相位比較單脈沖測角210
7.2.3 相位和差單脈沖測角212
7.3 單脈沖測角接收波束的形成方法214
7.3.1 和差接收波束的獨立形成215
7.3.2 在子天線陣級別上實現(xiàn)和差波束的獨立形成216
7.4 相控陣雷達接收系統(tǒng)噪聲系數(shù)計算218
7.4.1 無源相控陣接收通道噪聲系數(shù)的計算218
7.4.2 有源相控陣接收天線噪聲系數(shù)的計算224
7.5 相控陣雷達接收系統(tǒng)動態(tài)范圍計算225
7.5.1 相控陣雷達接收系統(tǒng)動態(tài)范圍226
7.5.2 相控陣雷達接收系統(tǒng)中各級放大器的動態(tài)范圍230
7.5.3 壓縮動態(tài)范圍措施232
參考文獻234
第8章 多波束形成技術236
8.1 多波束形成在相控陣雷達中的重要作用237
8.1.1 提高數(shù)據(jù)率對形成多波束的需求238
8.1.2 接收多波束對提高雷達抗干擾能力和生存能力的作用239
8.2 相控陣發(fā)射天線多波束形成方法與應用247
8.2.1 形成發(fā)射多波束的方法248
8.2.2 按時間先后順序生成多個發(fā)射波束248
8.2.3 并行發(fā)射多波束的形成250
8.2.4 部分孔徑發(fā)射多波束253
8.3 Blass多波束形成及其應用254
8.3.1 Blass多波束形成原理254
8.3.2 在中頻實現(xiàn)的Blass多波束255
8.4 Butler矩陣多波束及其應用257
8.4.1 Butler矩陣多波束原理257
8.4.2 Butler矩陣多波束方向圖的計算與特性260
8.4.3 Butler矩陣多波束的應用263
8.5 相控陣接收天線的多波束形成方法267
8.5.1 在高頻低噪聲放大器后形成多個接收波束的方法268
8.5.2 在中頻形成多個接收波束的方法271
8.5.3 在視頻與光頻形成多個接收波束273
8.6 數(shù)字多波束形成方法275
8.6.1 數(shù)字接收多波束形成的原理276
8.6.2 用接收多波束形成的數(shù)字配相方法278
8.6.3 用FFT實現(xiàn)接收多波束的形成279
8.6.4 采用數(shù)字波束形成時幅相誤差的補償281
8.6.5 數(shù)字接收多波束形成技術的應用282
8.6.6 發(fā)射天線多波束的數(shù)字形成方法286
參考文獻294
第9章 有源相控陣雷達技術296
9.1 有源相控陣雷達發(fā)展簡況與特點297
9.1.1 發(fā)展簡況297
9.1.2 有源相控陣雷達天線的特點299
9.2 T/R組件的功能與要求302
9.2.1 T/R組件的構成與主要功能302
9.2.2 對T/R組件的主要要求306
9.3 T/R組件的類型與應用310
9.3.1 中頻T/R組件及其應用311
9.3.2 數(shù)字式T/R組件314
9.3.3 數(shù)字式T/R組件的工作特點316
9.3.4 數(shù)字式T/R組件的應用320
9.4 有源相控陣雷達低副瓣發(fā)射天線的實現(xiàn)323
9.4.1 有源相控陣雷達發(fā)射天線低副瓣性能的實現(xiàn)323
9.4.2 采用混合饋電結構對降低天線副瓣電平和研制成本的意義32