现代雷达原理与应用

本书介绍雷达探测目标的基本原理、雷达系统的分机组成、目标参数测量和跟踪、电子战中的雷达等内容。雷达系统的分机组成内容包括发射机、接收机、显示终端以及天线和伺服系统的基本组成、基本工作原理和主要技术指标；目标参数测量和跟踪内容包括雷达作用距离的分析，距离、角度、速度等参数的测量方法和跟踪原理；电子战中的雷达内容包括辐射源侦察系统、有源干扰机、无源干扰设备、导弹逼近告警设备以及诱饵雷达、雷达对抗控制管理系统等的组成、原理、分类、工作过程等。
本书注重雷达技术理论与实践应用相结合，适合作为雷达工程、电子对抗、情报处理等专业高年级本科生和研究生的教材或参考书，也适合作为雷达操作员和雷达维护人员培训的辅助教材。

第1章绪论1
1.1概述1
1.1.1雷达的定义2
1.1.2雷达的功能3
1.1.3目标尺度参数测量3
1.1.4目标特征参数测量6
1.1.5雷达基本组成7
1.1.6雷达探测能力11
1.2工作频段及其应用12
1.2.1频段的划分方法12
1.2.2不同频段的应用17
1.3主要技战术参数19
1.3.1战术参数19
1.3.2技术参数21
1.4应用与发展22
1.4.1雷达的分类22
1.4.2雷达的应用23
1.4.3雷达的发展历史27
小结32
思考题32
第2章雷达发射机33
2.1概述33
2.1.1发射机的基本组成与原理34
2.1.2发射机的主要技术指标35
2.2发射机的组成与原理40
2.2.1单级振荡式发射机40
2.2.2主振放大式发射机46
2.3固态发射机54
2.3.1发展概况和特点54
2.3.2固态高功率放大器模块55
2.3.3微波单片集成收发模块56
2.3.4固态发射机的应用57
2.4脉冲调制器59
2.5频率合成器60
2.5.1频率合成技术的发展60
2.5.2直接频率合成技术61
2.5.3间接频率合成技术62
2.5.4直接数字频率合成技术63
2.5.5频率合成器的主要技术指标64
小结66
思考题66
第3章雷达接收机67
3.1概述67
3.1.1雷达接收机的任务67
3.1.2雷达接收机的基本组成68
3.1.3雷达接收机的主要质量指标70
3.2接收机的组成及功能电路71
3.2.1收发转换开关73
3.2.2接收机保护器74
3.2.3高频放大器76
3.2.4混频器77
3.2.5本机振荡器79
3.2.6自动频率控制81
3.2.7动态范围与增益控制82
3.3接收噪声功率与信号能量85
3.3.1内部噪声85
3.3.2外部噪声86
3.3.3目标信号能量88
3.4噪声系数和灵敏度92
3.4.1噪声系数92
3.4.2灵敏度93
3.5滤波和带宽94
3.5.1匹配滤波94
3.5.2带宽的选择94
小结95
思考题96
第4章雷达显示终端97
4.1概述97
4.2显示器的分类及性能参数99
4.2.1按显示画面分类99
4.2.2显示器的性能参数104
4.3距离显示器105
4.3.1A型显示器画面105
4.3.2A/R型显示器画面106
4.4平面位置显示器107
4.4.1平面位置显示器的基本特征107
4.4.2P显画面信息判读109
4.5各种显示器的典型应用115
4.5.1距离显示器的应用115
4.5.2P显和B显对比116
4.5.3B显的运用119
4.6雷达数据的录取121
4.6.1录取方式121
4.6.2目标距离数据的录取123
4.6.3目标角坐标数据录取124
小结128
思考题128
第5章雷达天线和伺服系统129
5.1概述129
5.1.1雷达天线的功用与分类129
5.1.2天线的基本特征参量130
5.2反射面天线140
5.2.1反射面天线的类型141
5.2.2前馈抛物面天线144
5.2.3扇形波瓣147
5.2.4馈源151
5.3天线波束与扫描152
5.3.1波束形状与扫描方式152
5.3.2波束扫描方法155
5.4相控阵天线156
5.4.1平面相控阵158
5.4.2辐射单元160
5.4.3移相器161
5.4.4无源相控阵天线162
5.4.5有源相控阵天线165
5.5频率扫描天线168
5.6雷达天线的发展方向169
*5.7雷达天线伺服系统170
5.7.1雷达伺服元件170
5.7.2可控硅-直流电动机构成的天线伺服系统171
5.7.3变频调速器-交流异步电动机构成的天线伺服系统173
5.7.4方位变换电路177
5.7.5数字式测速元件179
小结180
思考题181
第6章雷达作用距离与目标检测182
6.1雷达基本方程182
6.2雷达基本方程解析185
6.2.1一般距离方程185
6.2.2雷达基本方程的运用188
6.2.3空域搜索雷达方程191
6.3最小可检测信号193
6.4脉冲积累197
6.4.1脉冲积累对目标检测的影响197
6.4.2脉冲积累对探测距离的影响200
6.4.3检波后积累204
6.5检测概率206
6.5.1确定允许的虚警率207
6.5.2计算虚警概率208
6.5.3设置检测门限208
6.5.4确定所需的信噪比209
6.5.5计算距离211
6.5.6累积检测概率211
6.6目标的有效截面积211
6.6.1截面积的定义212
6.6.2目标起伏模型216
6.7系统损耗219
6.8传播过程中各种因素的影响220
6.9雷达直视距离223
小结225
思考题226
第7章目标参数测量和跟踪227
7.1脉冲法测距227
7.1.1基本方法227
7.1.2测距性能228
7.1.3测距模糊及其解决方法233
7.1.4消除“幻影”的方法239
7.2调频连续波测距244
7.2.1测距基本原理244
7.2.2消除“幻影”的方法248
7.2.3测距性能分析250
7.2.4脉冲调频法测距252
7.2.5FMCW测距的应用254
7.3距离跟踪原理255
7.4角度测量259
7.4.1测角性能参数259
7.4.2相位法测角262
7.4.3振幅法测角264
7.4.4角度跟踪原理269
7.5速度测量279
7.5.1多普勒效应279
7.5.2连续波雷达测速286
7.5.3脉冲雷达测速289
7.5.4速度跟踪原理291
7.5.5测速模糊293
7.5.6动目标显示雷达296
小结298
思考题299
第8章电子战中的雷达300
8.1雷达综合电子对抗系统的基本组成300
8.2辐射源侦查系统301
8.2.1辐射源侦查系统的组成302
8.2.2测频接收机302
8.2.3测向接收机306
8.2.4信号脉内特征分析器310
8.2.5信号处理机311
8.3有源干扰机313
8.3.1有源干扰机的组成313
8.3.2压制性干扰316
8.3.3欺骗性干扰318
8.4无源干扰机320
8.4.1箔条干扰321
8.4.2无源假目标322
8.5导弹逼近告警设备及诱饵雷达324
8.5.1导弹逼近告警设备及诱饵雷达的作用324
8.5.2导弹逼近告警设备325
8.5.3雷达诱饵326
8.6雷达对抗控制管理系统327
8.6.1雷达对抗控制管理系统的基本组成及工作327
8.6.2综合数据处理328
8.6.3雷达威胁环境分析及自卫329
8.6.4电磁环境分析及雷达工作状态控制330
小结331
思考题332
附录A电磁波的性质与特征参数333
A.1电磁波的性质333
A.2电磁波的特征参数336
A.3小结342
附录B脉冲信号的波形参数343
B.1载频343
B.2脉冲宽度343
B.3脉冲重复频率344
B.4输出功率和发射能量345
附录C脉冲串信号频谱的解释347
C.1频谱的形象解释347
C.2频率的定义348
C.3基于傅里叶级数的频谱解释348
C.4小结356
附录D关于分贝357
D.1什么是分贝357
D.2分贝的应用360
D.3分贝用作绝对单位362
D.4小结362
参考文献364