相控阵雷达技术

内容概要

张光义，男，四川泸州人，1962年毕业于莫斯科动力学院无线电技术系，同年回国。1997年当选为中国工程院院士，现任南京电子技术电子技术研究所科技委主任、总装备部雷达探测技术专业组顾问。1978年获全国科学大会奖，1985、1994年先后获电子工业部科技进步特等奖和一等奖各1项，1995年获国家科技进步二等奖1项。1985年获国家有突出贡献中青年专家称号。著有《相控阵雷达系统》、《空间探测相控阵雷达》等。

书籍目录

第1章  概论  1.1  对雷达的新需求与相控阵雷达技术的发展  1.2  相控阵天线原理  1.3  相控阵雷达的特点与应用  1.4  相控阵雷达技术的发展第2章  相控阵雷达的主要战术与技术指标分析  2.1  影响相控阵雷达系统设计的主要战术指标  2.2  影响相控阵雷达系统设计的主要技术指标  2.3  相控阵雷达作用距离计算第3章  相控阵雷达工作方式设计  3.1  相控阵雷达数据率概念  3.2  相控阵雷达搜索方式设计  3.3  相控阵雷达的跟踪工作方式  3.4  相控阵雷达的信号能量管理第4章  相控阵雷达天线波束的控制  4.1  平面相控阵天线波束控制器的基本功能与波束控制数码计算  4.2  一维相控阵天线的波束控制数码计算  4.3  波束控制系统的其他功能  4.4  波束控制系统设计中的一些技术问题  4.5  波束控制系统的响应时间与天线波束的转换时间  4.6  波束控制电流的计算  4.7  天线单元不规则排列的相控阵天线的波束控制数码的计算  4.8  最小波束跃度第5章  相控阵雷达天线与馈线系统的设计  5.1  相控阵雷达天线方案的选择  5.2  共形相控阵天线的选择  5.3  相控阵天线的馈电方式  5.4  并联馈电与串联馈电  5.5  平面相控阵天线馈电网络的划分及其作用  5.6  移相器的选择第6章  相控阵雷达发射机系统  6.1  对高功率发射信号的需求  6.2  高功率发射信号的实现方法  6.3  分布式子阵发射机的应用  6.4  子阵发射机的选择  6.5  完全分布式发射功率放大系统第7章  相控阵雷达接收系统  7.1  相控阵雷达接收系统的组成与特点  7.2  单脉冲测角接收机  7.3  单脉冲测角接收波束的形成方法  7.4  相控阵接收系统噪声系数计算  7.5  相控阵雷达接收系统动态范围计算第8章  多波束形成技术  8.1  多波束形成在相控阵雷达中的重要作用  8.2  相控阵发射天线多波束的形成方法与应用  8.3  Blass多波束形成及其应用  8.4  Butler矩阵多波束及其应用  8.5  相控阵接收天线的多波束形成方法  8.6  数字多波束形成方法第9章  有源相控阵雷达技术  9.1  有源相控阵雷达发展简况与特点  9.2  发射/接收组件的功能与要求  9.3  发射/接收组件的类型与应用  9.4  有源相控阵雷达低副瓣发射天线的实现  9.5  有源与无源相控阵雷达天线的比较  9.6  有源相控阵雷达功率、孔径的折中设计  9.7  空间馈电在有源相控阵雷达中的应用  9.8  有源相控阵雷达的应用及有关技术特点第10章  宽带相控阵雷达技术  10.1  对宽带相控阵雷达的需求  10.2  相控阵天线对雷达瞬时信号带宽的限制  10.3  宽带相控阵天线实时延迟补偿的实现方法  10.4  实时延迟的实现方法  10.5  宽带调频信号的产生与处理  10.6  宽带相控阵雷达的分辨率  10.7  宽带相控阵雷达系统中的失真与修正第11章  相控阵雷达技术的进展  11.1  相控阵三坐标雷达技术  11.2  毫米波相控阵雷达技术  11.3  采用微电子机械系统的相控阵天线  11.4  采用宽禁带技术的有源相控阵雷达参考文献

作者简介

相控阵雷达技术是一种先进的雷达技术。本书共分11章，包括概论、相控阵雷达的主要战术与技术指标分析、相控阵雷达工作方式设计、相控阵雷达天线波束的控制、相控阵雷达天线与馈线系统的设计、相控阵雷达发射机系统、相控阵雷达接收系统、多波束形成技术、有源相控阵雷达技术、宽带相控阵雷达技术、相控阵雷达技术的进展。本书是作者多年在南京电子技术研究所从事相控阵雷达研制工作的经验与总结，并结合了近5年内为南京电子技术研究所有关科技人员与研究生讲授相控阵技术课程的资料，力求体现设计性、实用性和新颖性。

本书是“雷达技术丛书”中的一册，主要读者对象为从事相控阵雷达系统及其他相关领域的研究、设计、制造、使用、操作、维护等方面的科研人员、工程技术人员和部队官兵，同时也可作为高等院校电子工程及相关专业研究生和高年级本科生的教材或参考书。

前言回到顶部↑采用相控阵天线的雷达称为相控阵雷达。相控阵天线具有波束指向、波束形状快速变化能力，易于形成多个波束，可在空间实现信号功率合成。这些特点使相控阵雷达可完成多种雷达功能，具有稳定跟踪多批高速运动目标的能力， 在单部发射机功率受限制条件下，也能获得所求的特大功率，为推远雷达作用距离、提高雷达测量精度和观测包括隐身目标在内的各种低可观测目标提供了技术潜力。.

从20世纪60年代开始相控阵雷达技术获得了很大的发展和应用，当时，主要用于探测空间目标。为了观察高速飞行的卫星和洲际弹道导弹，雷达必须具有快速转换天线波束指向、高速跟踪多批目标的能力，要求雷达发射机的平均输出功率达到几百千瓦到一兆瓦以上，只有采用相控阵技术方能满足这些需求。

为适应现代高科技战争的特点，对雷达要观测的目标种类、测量参数等都提出了许多新要求。雷达应能观测隐身目标、小型目标和低空目标，在强杂波、强干扰和硬打击条件下工作，具有目标分类、识别能力等更使雷达发展面临巨大挑战。

相控阵雷达技术为解决上述诸多问题提供了很大的技术潜力，因而其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，包括各种机载、星载合成孔径雷达；在军民两用、民用雷达中，如在高性能气象雷达、空间载气象探测雷达也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，有深入了解相控阵雷达及其技术的需求。为此，作者根据多年从事相控阵雷达研制工作的经验与学习心得，结合在近五年内为南京电子技术研究所有关科技人员与研究生讲授相控阵技术课程的资料，完成本书写作，奉献给从事相控阵雷达研制、生产、使用和教学的有关人员参考。..

本书共分11章。第1章为概论，主要介绍相控阵天线原理。第2章为相控阵雷达的主要战术、技术指标分析。第3章讨论相控阵雷达工作方式设计，重点讨论相控阵雷达数据率、搜索与跟踪工作方式、相控阵雷达信号的能量管理等问题。第4章介绍相控阵雷达天线的波束控制，主要讨论相控阵雷天线波束捷变能力及其实现，包括天线波束指向的高速扫描和波束形状的捷变。第5章介绍相控阵雷达天线、馈线的系统设计，包括相控阵天线方案选择、相控阵天线的馈电方式、平面相控阵天线馈电网络的划分与移相器的选择等。第6章讨论相控阵雷达发射机系统，包括子阵式发射机选择与应用。第7章讨论相控阵雷达接收机系统，单脉冲测角接收波束形成方法与单脉冲接收机、相控阵接收系统噪声系数与动态范围计算是本章的重要内容。第8章着重讨论多波束形成技术，包括发射天线多波束和接收天线多波束的数字形成方法与算法。第9章介绍有源相控阵雷达，包括发射/接收组件及有源相控阵雷达的一些应用例子的分析。第10章讨论宽带相控阵雷达，包括对高分辨率相控阵雷达的需求、相控阵天线对雷达信号瞬时带宽的限制、宽带相控阵天线实时延迟补偿的实现方法、宽带相控阵雷达的分辨率和宽带系统的失真与修正等问题。第11章介绍相控阵雷达技术的进展，包括相控阵三坐标雷达技术、毫米波相控阵雷达技术、微电子机械系统（MEMS）与宽禁带半导体技术在相控阵雷达中的应用前景等。

本书的写作得到作者所在单位——中国电子科技集团公司第十四研究所领导严敦善、左群声、罗群、周万幸、马林、倪嘉骊、陈国海等研究员的大力支持，写作过程中得到张直中、贲德院士，黄为倬、华海根、王德纯、周冠杰、董树人、董士嘉、殷连生、郭崇贤、孙茂有、杜耀惟、金林、林幼权、王盛利等研究员及叶渭川、陈玲等专家的帮助和支持。特别要感谢王炳如、王园、张文勇、石凯军、张坚、毋梅莲等同志为本书所作的大量文字处理工作，使我们能有更多时间专心从事写作。...

编著者

2006年8月

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