相控陣雷達技術

第1章  概論
1.1  對雷達的新需求與相控陣雷達技術的發(fā)展
    1.1.1  對雷達觀測任務的新需求
    1.1.2  對雷達性能的一些新要求
1.2  相控陣天線原理
    1.2.1  相控陣天線
    1.2.2  平面相控陣天線
1.3  相控陣雷達的特點與應用
    1.3.1  相控陣天線的主要技術特點
    1.3.2  相控陣雷達的主要工作特點
1.4  相控陣雷達技術的發(fā)展
    1.4.1  相控陣雷達的初期發(fā)展
    1.4.2  戰(zhàn)術相控陣雷達的發(fā)展
    1.4.3  主要相控陣雷達類型及其特點
第2章  相控陣雷達的主要戰(zhàn)術與技術指標分析
2.1  影響相控陣雷達系統(tǒng)設計的主要戰(zhàn)術指標
    2.1.1  雷達觀察空域
    2.1.2  雷達測量參數(shù)
    2.1.3  測量精度
    2.1.4  雷達的分辨率
    2.1.5  處理多批目標的能力
    2.1.6  數(shù)據率
    2.1.7  抗干擾能力和生存能力
    2.1.8  使用性能與使用環(huán)境
2.2  影響相控陣雷達系統(tǒng)設計的主要技術指標
    2.2.1  工作波段的選擇
    2.2.2  相控陣天線方案
    2.2.3  雷達發(fā)射機的形式
    2.2.4  信號波形
    2.2.5  測角方式
2.3  相控陣雷達作用距離計算
    2.3.1  脈沖雷達作用距離的幾種形式
    2.3.2  相控陣雷達的搜索作用距離
    2.3.3  相控陣雷達的跟蹤作用距離
第3章  相控陣雷達工作方式設計
3.1  相控陣雷達數(shù)據率概念
3.2  相控陣雷達搜索方式設計
    3.2.1  搜索數(shù)據率
    3.2.2  搜索方式
3.3  相控陣雷達的跟蹤工作方式
    3.3.1  從搜索到跟蹤的過渡過程
    3.3.2  跟蹤數(shù)據率與目標跟蹤狀態(tài)的劃分
    3.3.3  邊掃描邊跟蹤(TWS)與搜索加跟蹤(TAS)工作方式
    3.3.4  跟蹤時間的計算
    3.3.5  跟蹤目標數(shù)目的計算
3.4  相控陣雷達的信號能量管理
    3.4.1  信號能量管理的調節(jié)項目與調節(jié)措施
    3.4.2  按目標遠近及其RCS的大小進行信號能量管理
    3.4.3  搜索和跟蹤狀態(tài)之間的信號能量分配
    3.4.4  波束駐留數(shù)目n的選擇與信號能量管理
第4章  相控陣雷達天線波束的控制
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
    4.1.1  相控陣雷達波束控制分系統(tǒng)的基本功能
    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
    4.1.3  跟蹤狀態(tài)時波束控制數(shù)碼的計算
4.2  一維相控陣天線的波束控制數(shù)碼計算
    4.2.1  一維相位掃描三坐標（3D）雷達的波束控制數(shù)碼計算
    4.2.2  一維相位掃描兩坐標（2D）雷達的波束控制數(shù)碼計算
    4.2.3  一維相位掃描兩坐標雷達天線波束的傾斜現(xiàn)象
4.3  波束控制系統(tǒng)的其他功能
    4.3.1  天饋線相位誤差的補償
    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
    4.3.3  隨機饋相的實現(xiàn)
    4.3.4  天線近場測試時球面波的補償
    4.3.5  天線陣面的相位監(jiān)測
    4.3.6  控制相控陣天線波束形狀的變化
4.4  波束控制系統(tǒng)設計中的一些技術問題
    4.4.1  波束控制系統(tǒng)的組成
    4.4.2  降低波束控制系統(tǒng)設備量的一些技術措施
4.5  波束控制系統(tǒng)的響應時間與天線波束的轉換時間
    4.5.1  搜索狀態(tài)時波束控制系統(tǒng)的響應時間與天線波束轉換時間
    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
    4.5.3  降低波束控制系統(tǒng)響應時間的措施
4.6  波束控制電流的計算
    4.6.1  計算波束控制電流的意義
    4.6.2  相位參考點的選擇對波束控制電流起伏的影響
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)碼的計算
    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
    4.7.2  環(huán)形陣天線的波束控制數(shù)碼計算
4.8  最小波束躍度
    4.8.1  天線波束躍度與波束控制數(shù)碼的計算位數(shù)
    4.8.2  波束控制數(shù)碼的最大計算位數(shù)的上限
    4.8.3  最小波束躍度的計算
第5章  相控陣雷達天線與饋線系統(tǒng)的設計
5.1  相控陣雷達天線方案的選擇
    5.1.1  天線方案選擇的主要依據
    5.1.2  實現(xiàn)低副瓣相控陣雷達天線的方法
    5.1.3  有源相控陣天線或無源相控陣天線的選擇
    5.1.4  多波束數(shù)目與波束形成方式
    5.1.5  多極化發(fā)射與接收的實現(xiàn)
    5.1.6  大瞬時信號帶寬對相控陣天線的影響
5.2  共形相控陣天線的選擇
    5.2.1  采用共形相控陣天線的主要原因及其作用
    5.2.2  共形相控陣天線原理
    5.2.3  共形相控陣天線的波束控制
    5.2.4  實現(xiàn)共形相控陣天線的條件
5.3  相控陣天線的饋電方式
    5.3.1  強制饋電方式
    5.3.2  空間饋電方式
    5.3.3  視頻饋電方式
    5.3.4  光纖饋電方式
5.4  并聯(lián)饋電與串聯(lián)饋電
    5.4.1  串聯(lián)饋電方式
    5.4.2  頻率掃描天線
5.5  平面相控陣天線饋電網絡的劃分及其作用
    5.5.1  平面相控陣天線按行、列方式實現(xiàn)的饋電網絡
    5.5.2  平面相控陣天線按小面陣方式實現(xiàn)的饋電網絡
    5.5.3  密度加權平面相控陣天線饋電網絡的劃分方法
5.6  移相器的選擇
    5.6.1  實現(xiàn)移相器的基本原理與對移相器的主要要求
    5.6.2  用矢量調制器方法實現(xiàn)的移相器
    5.6.3  “塊移相器”的原理與應用前景
    5.6.4  串聯(lián)移相器
第6章  相控陣雷達發(fā)射機系統(tǒng)
6.1  對高功率發(fā)射信號的需求
6.2  高功率發(fā)射信號的實現(xiàn)方法
    6.2.1  集中式大功率發(fā)射機
    6.2.2  集中式大功率發(fā)射機系統(tǒng)的效率計算
    6.2.3  發(fā)射機輸出端駐波系數(shù)計算
6.3  分布式子陣發(fā)射機的應用
    6.3.1  分布式子陣發(fā)射機
    6.3.2  分布式子陣發(fā)射機幅相一致性要求與監(jiān)測
    6.3.3  分布式子陣發(fā)射機系統(tǒng)對相控陣發(fā)射天線副瓣電平的影響
    6.3.4  對子陣發(fā)射機功率分配網絡的要求
    6.3.5  子陣發(fā)射機幅相一致性的監(jiān)測
    6.3.6  子陣發(fā)射機系統(tǒng)的波束控制方式
6.4  子陣發(fā)射機的選擇
    6.4.1  電真空子陣發(fā)射機
    6.4.2  固態(tài)子陣發(fā)射機
    6.4.3  微波功率組件子陣發(fā)射機
6.5  完全分布式發(fā)射功率放大系統(tǒng)
    6.5.1  完全分布式發(fā)射機分系統(tǒng)的組成
    6.5.2  有源相控陣發(fā)射系統(tǒng)的能量指標
第7章  相控陣雷達接收系統(tǒng)
7.1  相控陣雷達接收系統(tǒng)的組成與特點
    7.1.1  相控陣雷達接收系統(tǒng)的組成
    7.1.2  組合饋電接收系統(tǒng)
    7.1.3  空間饋電接收系統(tǒng)
7.2  單脈沖測角接收機
    7.2.1  幅度比較單脈沖測角
    7.2.2  相位比較法測角
    7.2.3  相位和差單脈沖測角
7.3  單脈沖測角接收波束的形成方法
    7.3.1  和差接收波束的獨立形成
    7.3.2  在子天線陣級別上實現(xiàn)和、差波束的獨立形成
7.4  相控陣接收系統(tǒng)噪聲系數(shù)計算
    7.4.1  無源相控陣接收通道噪聲系數(shù)的計算
    7.4.2  有源相控陣接收天線噪聲系數(shù)計算
7.5  相控陣雷達接收系統(tǒng)動態(tài)范圍計算
    7.5.1  相控陣雷達接收機動態(tài)范圍
    7.5.2  相控陣雷達接收系統(tǒng)中各級放大器動態(tài)范圍
    7.5.3  壓縮動態(tài)范圍要求的一些措施
第8章  多波束形成技術
8.1  多波束形成在相控陣雷達中的重要作用
    8.1.1  提高數(shù)據率對形成多波束的需求
    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
8.2  相控陣發(fā)射天線多波束的形成方法與應用
    8.2.1  形成發(fā)射多波束的方法
    8.2.2  按時間先后順序生成多個發(fā)射波束
    8.2.3  并行發(fā)射多波束的形成
    8.2.4  部分孔徑發(fā)射多波束
8.3  Blass多波束形成及其應用
    8.3.1  Blass多波束形成原理
    8.3.2  在中頻實現(xiàn)的Blass多波束
8.4  Butler矩陣多波束及其應用
    8.4.1  Butler多波束矩陣原理
    8.4.2  Butler多波束方向圖的計算與特性
    8.4.3  Butler多波束矩陣的應用
8.5  相控陣接收天線的多波束形成方法
    8.5.1  在高頻低噪聲放大器后形成多個接收波束的方法
    8.5.2  在中頻形成多個接收波束的方法
    8.5.3  在視頻與光頻上形成多個接收波束
8.6  數(shù)字多波束形成方法
    8.6.1  數(shù)字接收多波束形成的原理
    8.6.2  用數(shù)字配相方法實現(xiàn)接收多波束的形成
    8.6.3  用FFT實現(xiàn)接收多波束的形成
    8.6.4  用數(shù)字方法形成接收天線波束時對幅相誤差的補償
    8.6.5  數(shù)字接收多波束形成技術的應用
    8.6.6  發(fā)射天線多波束的數(shù)字形成方法
第9章  有源相控陣雷達技術
9.1  有源相控陣雷達發(fā)展簡況與特點
    9.1.1  發(fā)展簡況
    9.1.2  有源相控陣雷達天線的特點
9.2  發(fā)射/接收組件的功能與要求
    9.2.1  T/R組件的構成與主要功能
    9.2.2  對T/R組件的主要要求
9.3  發(fā)射/接收組件的類型與應用
    9.3.1  中頻T/R組件及其應用
    9.3.2  數(shù)字式T/R組件
    9.3.3  數(shù)字式T/R組件的工作特點
    9.3.4  數(shù)字式T/R組件的應用
9.4  有源相控陣雷達低副瓣發(fā)射天線的實現(xiàn)
    9.4.1  有源相控陣發(fā)射天線低副瓣性能的實現(xiàn)
    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
9.5  有源與無源相控陣雷達天線的比較
    9.5.1  影響采用有源相控陣雷達天線的一些因素
    9.5.2  有源相控陣雷達天線與無源相控陣雷達天線功率的比較
    9.5.3  兩種有源相控陣雷達天線陣面散熱的計算和陣面的冷卻
9.6  有源相控陣雷達功率、孔徑的折中設計
    9.6.1  T/R組件中功率放大器輸出功率受限制情況下的折中方法
    9.6.2  增加天線孔徑對提高跟蹤性能的作用
    9.6.3  發(fā)射系統(tǒng)初級電源功率受限制時增加天線孔徑的作用
9.7  空間饋電在有源相控陣雷達中的應用
9.8  有源相控陣雷達的應用及有關技術特點
    9.8.1  地基與海基有源相控陣雷達
    9.8.2  機載有源相控陣雷達
    9.8.3  空間載有源相控陣雷達
第10章  寬帶相控陣雷達技術
10.1  對寬帶相控陣雷達的需求
    10.1.1  獲得高分辨率的需求
    10.1.2  高測距精度的實現(xiàn)
    10.1.3  目標分類、識別需求
    10.1.4  采用寬帶雷達信號的其他需求
10.2  相控陣天線對雷達瞬時信號帶寬的限制
    10.2.1  相控陣天線波束方向圖與信號頻率的關系
    10.2.2  信號頻率變化對波束指向的影響
    10.2.3  瞬時信號帶寬受天線孔徑渡越時間的限制
    10.2.4  陣列天線對LFM信號調頻速率的限制
10.3  寬帶相控陣天線實時延遲補償?shù)膶崿F(xiàn)方法
    10.3.1  時間延遲補償對提高相控陣天線寬帶性能的作用
    10.3.2  子天線陣級別上的實時延遲補償
10.4  實時延遲的實現(xiàn)方法
    10.4.1  在光波波段實現(xiàn)實時延遲線的方法
    10.4.2  并聯(lián)與串聯(lián)饋電結構的光控實時延遲系統(tǒng)
    10.4.3  在中頻與視頻實現(xiàn)實時延遲的方法
10.5  寬帶調頻信號的產生與處理
    10.5.1  大時寬帶寬乘積信號的產生
    10.5.2  寬帶雷達信號處理中的時頻變換方法
10.6  寬帶相控陣雷達的分辨率
    10.6.1  距離分辨率
    10.6.2  寬帶相控陣雷達的速度分辨率
    10.6.3  寬帶相控陣雷達的角分辨率
10.7  寬帶相控陣雷達系統(tǒng)中的失真與修正
    10.7.1  多普勒頻移與距離修正
    10.7.2  采用寬帶高分辨信號時電離層電波傳播影響的修正
第11章  相控陣雷達技術的進展
11.1  相控陣三坐標雷達技術
    11.1.1  相控陣三坐標雷達的發(fā)展
    11.1.2  二維相位掃描三坐標雷達在性能上的改善
    11.1.3  降低二維相位掃描天線成本的一些技術措施
11.2  毫米波相控陣雷達技術
    11.2.1  毫米波雷達技術的應用
    11.2.2  遠程毫米波雷達的應用特點
    11.2.3  毫米波相控陣雷達
11.3  采用微電子機械系統(tǒng)的相控陣天線
    11.3.1  微電子機械開關與移相器
    11.3.2  基于MEMS的指向可變天線單元及其作用
    11.3.3  微電子機械相控陣天線
    11.3.4  微電子機械可重構天線
    11.3.5  MEMS在相控陣天線中應用的其他例子
    11.3.6  MEMS在相控陣天線結構與工藝設計中的應用
11.4  采用寬禁帶技術的有源相控陣雷達
    11.4.1  對固態(tài)T/R組件的一些新要求與寬禁帶器件的特點
    11.4.2  寬禁帶半導體材料在有源相控陣雷達中的應用
    11.4.3  寬禁帶在相控陣雷達系統(tǒng)中的應用
參考文獻