定 價(jià):109 元
叢書(shū)名:相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)叢書(shū)
- 作者:張光義 著
- 出版時(shí)間:2009/12/1
- ISBN:9787118065718
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN958.92
- 頁(yè)碼:511
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展受到國(guó)內(nèi)外普遍的重視。目前,相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于幾乎所有類(lèi)型的軍用雷達(dá),包括各種地基、艦載、機(jī)載、星載雷達(dá);在軍民兩用及民用雷達(dá)中,例如,空中交通管制雷達(dá)、氣象雷達(dá)、空間載氣象探測(cè)雷達(dá)等,也已開(kāi)始采用相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。
由于相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用日益廣泛,從事相控陣?yán)走_(dá)研制生產(chǎn)、使用的相關(guān)單位及科技工作者逐漸增多,深入了解相控陣?yán)走_(dá)及其技術(shù)的需求日益增長(zhǎng)。作者曾在近幾年為南京電子技術(shù)研究所的科技人員及研究生講述“相控陣?yán)走_(dá)原理”課程,這在很大程度上促進(jìn)了作者克服困難完成了本書(shū)的寫(xiě)作。本書(shū)將與另外6本由長(zhǎng)期從事相控陣?yán)走_(dá)研制工作的研究員所著的著作一起,作為《相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)叢書(shū)》出版,奉獻(xiàn)給從事雷達(dá),特別是相控陣?yán)走_(dá)研制、生產(chǎn)、使用和教學(xué)的有關(guān)人員參考。
本書(shū)共分11章。第1章為相控陣?yán)走_(dá)概述;第2章介紹相控陣天線原理;第3章討論相控陣?yán)走_(dá)天線的饋線網(wǎng)絡(luò);第4章介紹相控陣?yán)走_(dá)天線波束指向與形狀的捷變能力及其實(shí)現(xiàn);第5章對(duì)相控陣?yán)走_(dá)主要指標(biāo)與工作方式進(jìn)行分析與計(jì)算,這對(duì)深入理解相控陣?yán)走_(dá)原理有重要幫助;第6章討論多波束相控陣?yán)走_(dá),包括發(fā)射天線和接收天線的多波束數(shù)字形成方法與算法;第7章討論有源相控陣?yán)走_(dá),對(duì)其中的關(guān)鍵,即發(fā)射/接收組件作了較詳細(xì)的介紹;第8章著重討論相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)檢測(cè),包括空一時(shí)自適應(yīng)信號(hào)處理的原理;第9章介紹相控陣?yán)走_(dá)的角度測(cè)量;第10章討論相控陣?yán)走_(dá)的距離測(cè)量和速度測(cè)量方法;第11章討論相控陣?yán)走_(dá)的目標(biāo)特征測(cè)量及有關(guān)寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)問(wèn)題。
相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展受到國(guó)內(nèi)外普遍的重視。目前,相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于幾乎所有類(lèi)型的軍用雷達(dá),包括各種地基、艦載、機(jī)載、星載雷達(dá);在軍民兩用及民用雷達(dá)中,例如,空中交通管制雷達(dá)、氣象雷達(dá)、空間載氣象探測(cè)雷達(dá)等,也已開(kāi)始采用相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。
由于相控陣?yán)走_(dá)的應(yīng)用日益廣泛,從事相控陣?yán)走_(dá)研制生產(chǎn)、使用的相關(guān)單位及科技工作者逐漸增多,深入了解相控陣?yán)走_(dá)及其技術(shù)的需求日益增長(zhǎng)。作者曾在近幾年為南京電子技術(shù)研究所的科技人員及研究生講述“相控陣?yán)走_(dá)原理”課程,這在很大程度上促進(jìn)了作者克服困難完成了本書(shū)的寫(xiě)作。本書(shū)將與另外6本由長(zhǎng)期從事相控陣?yán)走_(dá)研制工作的研究員所著的著作一起,作為《相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)叢書(shū)》出版,奉獻(xiàn)給從事雷達(dá),特別是相控陣?yán)走_(dá)研制、生產(chǎn)、使用和教學(xué)的有關(guān)人員參考。
本書(shū)共分11章。第1章為相控陣?yán)走_(dá)概述;第2章介紹相控陣天線原理;第3章討論相控陣?yán)走_(dá)天線的饋線網(wǎng)絡(luò);第4章介紹相控陣?yán)走_(dá)天線波束指向與形狀的捷變能力及其實(shí)現(xiàn);第5章對(duì)相控陣?yán)走_(dá)主要指標(biāo)與工作方式進(jìn)行分析與計(jì)算,這對(duì)深入理解相控陣?yán)走_(dá)原理有重要幫助;第6章討論多波束相控陣?yán)走_(dá),包括發(fā)射天線和接收天線的多波束數(shù)字形成方法與算法;第7章討論有源相控陣?yán)走_(dá),對(duì)其中的關(guān)鍵,即發(fā)射/接收組件作了較詳細(xì)的介紹;第8章著重討論相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)檢測(cè),包括空一時(shí)自適應(yīng)信號(hào)處理的原理;第9章介紹相控陣?yán)走_(dá)的角度測(cè)量;第10章討論相控陣?yán)走_(dá)的距離測(cè)量和速度測(cè)量方法;第11章討論相控陣?yán)走_(dá)的目標(biāo)特征測(cè)量及有關(guān)寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)問(wèn)題。
第1章 概論
1.1 雷達(dá)任務(wù)與相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展
1.1.1 雷達(dá)發(fā)展簡(jiǎn)況
1.1.2 雷達(dá)觀測(cè)任務(wù)
1.1.3 對(duì)雷達(dá)發(fā)展的新需求
1.2 現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)概念與相控陣技術(shù)
1.2.1 單部雷達(dá)系統(tǒng)
1.2.2 多部雷達(dá)及其他傳感器構(gòu)成的雷達(dá)系統(tǒng)
1.3 相控陣?yán)走_(dá)概述
1.3.1 相控陣天線簡(jiǎn)介
1.3.2 相控陣?yán)走_(dá)組成
1.3.3 相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)
1.4 相控陣?yán)走_(dá)的特點(diǎn)
1.4.1 相控陣天線的主要技術(shù)特點(diǎn)
1.4.2 相控陣?yán)走_(dá)的主要工作特點(diǎn)
1.5 相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展
1.5.1 初期發(fā)展階段的主要需求與推動(dòng)力
1.5.2 相控陣技術(shù)在戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 相控陣?yán)走_(dá)天線
2.1 相控陣?yán)走_(dá)天線的類(lèi)型
2.2 線性相控陣天線
2.2.1 線性相控陣天線原理
2.2.2 線性相控陣天線波束的特性
2.2.3 相控陣天線波束柵瓣的形成與抑制
2.2.4 時(shí)間延遲器對(duì)抑制柵瓣的作用
2.2.5 寬波束一維相掃雷達(dá)中方位與仰角的耦合
2.3 平面相控陣天線
2.3.1 平面相控陣天線原理
2.3.2 平面相控陣天線方向圖的分解
2.3.3 平面相控陣天線波束柵瓣形成條件
2.3.4 天線單元按三角形排列的平面相控陣天線
2.3.5 平面相控陣天線的波束寬度與增益
2.4 共形相控陣天線
2.4.1 共形相控陣天線的作用
2.4.2 共形相控陣天線原理
2.4.3 圓形相控陣天線原理
2.4.4 共形相控陣天線的應(yīng)用
2.5 實(shí)現(xiàn)低副瓣相控陣天線的方法
2.5.1 幅度加權(quán)法的系統(tǒng)考慮
2.5.2 密度加權(quán)相控陣天線
2.5.3 相位加權(quán)
2.6 多極化相控陣天線原理
2.6.1 多極化相控陣天線單元與不同極化波的形成
2.6.2 橢圓極化波參數(shù)與橢圓極化波的合成與分解
2.7 相控陣?yán)走_(dá)的極化工作狀態(tài)與多極化相控陣天線的構(gòu)成
2.7.1 相控陣?yán)走_(dá)的極化工作狀態(tài)
2.7.2 圓極化相控陣天線的極化不匹配損失
2.7.3 多極化相控陣天線的構(gòu)成
參考文獻(xiàn)
第3章 相控陣?yán)走_(dá)天線的饋線網(wǎng)絡(luò)
3.1 饋線網(wǎng)絡(luò)的主要饋電方式
3.1.1 強(qiáng)制饋電
3.1.2 空間饋電
3.1.3 空間饋電與強(qiáng)制饋電結(jié)合的混合饋電方式
3.2 相控陣天線的饋相原理
3.2.1 天線波束掃描的相位控制、時(shí)間控制及移相器的選擇
3.2.2 實(shí)現(xiàn)信號(hào)相移的基本原理
3.2.3 移相器實(shí)現(xiàn)相移的工作頻率
3.2.4 MEMS移相器與時(shí)間延遲線
3.3 串行饋電網(wǎng)絡(luò)
3.3.1 串行饋電與饋相
3.3.2 頻率掃描天線的饋線網(wǎng)絡(luò)
3.3.3 采用串聯(lián)移相器的相控陣列天線
3.4 子天線陣劃分與饋線網(wǎng)絡(luò)
3.4.1 按“饋相矩陣”的子陣劃分方法
3.4.2 按小面陣方式實(shí)現(xiàn)的饋線網(wǎng)絡(luò)
3.4.3 平面相控陣天線的子陣劃分與“塊移相器”的原理與應(yīng)用
3.5 饋相方式與隨機(jī)饋相原理
3.5.1 數(shù)字式移相器的位數(shù)與天線波束的波束躍度
3.5.2 數(shù)字式移相器的虛位技術(shù)
3.5.3 隨機(jī)饋相原理
3.6 饋線網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)幅度與相位一致性要求與幅度、相位誤差的測(cè)量調(diào)整
3.6.1 相控陣天線信號(hào)幅度、相位誤差的影響
3.6.2 饋線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)反射對(duì)通道間幅度相位一致性的影響
3.6.3 饋線網(wǎng)絡(luò)在放大器輸出端的駐波系數(shù)計(jì)算
3.6.4 饋線網(wǎng)絡(luò)的幅度與相位監(jiān)測(cè)方法
參考文獻(xiàn)
第4章 相控陣?yán)走_(dá)天線波束的捷變能力
4.1 相控陣天線波束指向捷變的實(shí)現(xiàn)
4.1.1 相控陣天線波束指向與波束控制數(shù)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系
4.1.2 一維相掃雷達(dá)波束指向及其對(duì)應(yīng)的波控?cái)?shù)碼
4.1.3 天線單元不規(guī)則排列相控陣天線的波控?cái)?shù)碼計(jì)算
4.2 不同工作狀態(tài)下波控?cái)?shù)碼的計(jì)算
4.2.1 跟蹤狀態(tài)時(shí)波控?cái)?shù)碼的計(jì)算
4.2.2 跟蹤狀態(tài)對(duì)最小波束躍度的要求
4.2.3 頻率捷變時(shí)天線波束指向與波控?cái)?shù)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系
4.3 波控系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間與天線波束的轉(zhuǎn)換時(shí)間
4.3.1 搜索狀態(tài)時(shí)波控系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間與天線波束轉(zhuǎn)換時(shí)間
4.3.2 跟蹤狀態(tài)時(shí)的波控系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間與波束轉(zhuǎn)換時(shí)間
4.3.3 降低波束系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的措施
4.4 波束控制系統(tǒng)的組成
4.4.1 波束控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
4.4.2 波束控制系統(tǒng)的組成對(duì)波束捷變的影響
4.5 相控陣?yán)走_(dá)天線波束形狀的捷變能力
4.5.1 相控陣天線波束形狀與口徑照射函數(shù)的關(guān)系
4.5.2 相控陣天線的副瓣抑制
4.5.3 用相位加權(quán)實(shí)現(xiàn)天線波束形狀的改變
4.5.4 天線波束展寬的實(shí)現(xiàn)
參考文獻(xiàn)
第5章 相控陣?yán)走_(dá)的多工作方式
5.1 相控陣?yán)走_(dá)的主要性能
5.1.1 相控陣?yán)走_(dá)的主要戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)
5.1.2 影響相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)
5.2 相控陣?yán)走_(dá)的搜索方式及其控制參數(shù)
5.2.1 相控陣?yán)走_(dá)搜索方式的控制參數(shù)
5.2.2 相控陣?yán)走_(dá)搜索數(shù)據(jù)率計(jì)算
5.2.3 常用搜索方式
5.3 相控陣?yán)走_(dá)的跟蹤工作方式
5.3.1 從搜索到跟蹤的過(guò)渡過(guò)程
5.3.2 跟蹤數(shù)據(jù)率與目標(biāo)跟蹤狀態(tài)的劃分
5.3.3 邊跟蹤邊搜索(TWS)與跟蹤加搜索(TAS)工作方式
5.3.4 跟蹤時(shí)間的計(jì)算
5.3.5 跟蹤目標(biāo)數(shù)目的計(jì)算
5.4 搜索與跟蹤工作方式下雷達(dá)作用距離計(jì)算
5.4.1 脈沖雷達(dá)作用距離的形式
5.4.2 搜索工作模式的作用距離計(jì)算
5.4.3 跟蹤工作模式的作用距離計(jì)算
5.5 相控陣?yán)走_(dá)工作方式的能量管理
5.5.1 信號(hào)能量管理的調(diào)節(jié)項(xiàng)目與調(diào)節(jié)措施
5.5.2 按目標(biāo)遠(yuǎn)近及其目標(biāo)反射面積大小進(jìn)行信號(hào)能量管理
5.5.3 搜索與跟蹤狀態(tài)之間的信號(hào)能量分配
5.5.4 波束駐留數(shù)的選擇與信號(hào)能量管理
參考文獻(xiàn)
第6章 多波束相控陣?yán)走_(dá)
6.1 多波束相控陣天線的應(yīng)用
6.1.1 多波束單脈沖測(cè)角
……
第7章 有源相控陣?yán)走_(dá)
第8章 相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)檢測(cè)
第9章 相控陣?yán)走_(dá)角度測(cè)量
第10章 相控陣?yán)走_(dá)的距離與速度測(cè)量
第11章 目標(biāo)特征測(cè)量與寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)
符號(hào)表
縮略語(yǔ)
3)雷達(dá)組網(wǎng)
將工作在不同波段,不同信號(hào)形式的多部雷達(dá)組成綜合的雷達(dá)觀測(cè)網(wǎng),利用通信設(shè)備將每一雷達(dá)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)傳至網(wǎng)絡(luò)中心(可以是某一主骨干雷達(dá))進(jìn)行處理。雷達(dá)網(wǎng)中各個(gè)雷達(dá)的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。數(shù)據(jù)融合可以在不同層面(級(jí)別)上進(jìn)行,例如,進(jìn)行目標(biāo)點(diǎn)跡融合、航跡數(shù)據(jù)融合、特征層數(shù)據(jù)融合等。經(jīng)多傳感器數(shù)據(jù)融合(MSDF)處理后的數(shù)據(jù),可以下傳至各單部雷達(dá),用于觀測(cè)引導(dǎo)、門(mén)限控制、虛假目標(biāo)消除及雷達(dá)與目標(biāo)坐標(biāo)位置修正等。
在由多部雷達(dá)組網(wǎng)的系統(tǒng)中,可以將有源雷達(dá)與無(wú)源探測(cè)手段結(jié)合,形成有源雷達(dá)與無(wú)源雷達(dá)相結(jié)合的雷達(dá)系統(tǒng)。無(wú)源探測(cè)手段主要包括以下四種:
(1)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)自身輻射的無(wú)線電信號(hào),例如,雷達(dá)信號(hào)、通信信號(hào)、干擾信號(hào)、檢測(cè)目標(biāo),對(duì)目標(biāo)進(jìn)行雷達(dá)定位。
。2)利用非相干外輻射源,例如,廣播、電視、通信臺(tái)的輻射信號(hào),將其作為雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)源,經(jīng)目標(biāo)反射后被無(wú)源雷達(dá)接收,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。
(3)利用相干外輻射源照射目標(biāo)進(jìn)行雷達(dá)定位。這種方法與利用非相干外輻射源方法的差別是因事先已知外輻射源或照射器(illuminatot。)的位置、信號(hào)形式,故在無(wú)源雷達(dá)站中易于實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)回波信號(hào)的匹配接收處理。如果相干外輻射源的信號(hào)與專門(mén)設(shè)計(jì)的雷達(dá)信號(hào)一致,則這種無(wú)源探測(cè)雷達(dá)與收發(fā)天線分置的雷達(dá)便是一樣的。
。4)利用目標(biāo)自身在無(wú)線電波段的熱輻射(thermo-radiation)進(jìn)行定位的無(wú)源雷達(dá)探測(cè)設(shè)備,例如,掃描或不掃描的熱微波成像儀(thermo-microwave imager)可用于探測(cè)目標(biāo)的方向與輻射強(qiáng)度。
4)分布式雷達(dá)系統(tǒng)
分布式雷達(dá)系統(tǒng)主要是指將一些特大型的單部雷達(dá)分散為多部較小的雷達(dá),由它們來(lái)共同完成一部大型雷達(dá)的功能,同時(shí)可提高雷達(dá)生存能力、機(jī)動(dòng)能力并改善部分雷達(dá)探測(cè)性能。
5)雷達(dá)與電子戰(zhàn)、通信等結(jié)合構(gòu)成綜合電子系統(tǒng)
在應(yīng)用寬帶、多頻段有源相控陣天線的條件下,相控陣?yán)走_(dá)除了完成探測(cè)功能外,其相控陣天線還兼有電子偵察、雷達(dá)與通信測(cè)向、電子干擾和通信、導(dǎo)航等功能。這將雷達(dá)功能加以擴(kuò)大、延伸,成為更復(fù)雜的綜合電子系統(tǒng)。