相控陣?yán)走_(dá)原理

內(nèi)容概要

　　相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展受到國內(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)、空間載氣象探測雷達(dá)等，也已開始采用相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)?！　∮捎谙嗫仃?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。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的寫作。本書將與另外6本由長期從事相控陣?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》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?！　”緯卜?1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現(xiàn)；第5章對相控陣?yán)走_(dá)主要指標(biāo)與工作方式進(jìn)行分析與計算，這對深入理解相控陣?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)信號檢測，包括空一時自適應(yīng)信號處理的原理；第9章介紹相控陣?yán)走_(dá)的角度測量；第10章討論相控陣?yán)走_(dá)的距離測量和速度測量方法；第11章討論相控陣?yán)走_(dá)的目標(biāo)特征測量及有關(guān)寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)問題。

作者簡介

張光義，四川瀘州人。中國工程院院士。1962年2月畢業(yè)于莫斯科動力學(xué)院無線電技術(shù)系，同年回國。歷任南京電子技術(shù)研究所總體室主任、副所長、副總工程師、總工程師，國家863高技術(shù)計劃信息領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會委員、責(zé)任專家，國防科工委科技委雷達(dá)共性技術(shù)專業(yè)組組長，電子科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、南京航空航天大學(xué)兼職教授，現(xiàn)任南京電子技術(shù)研究所科技委主任、中國人民解放軍總裝備部雷達(dá)探測技術(shù)專業(yè)組顧問。1997年當(dāng)選為中國工程院院士。20世紀(jì)60年代，負(fù)責(zé)中國第一部大型相控陣預(yù)警雷達(dá)的總體設(shè)計，攻克陣面相位控制和修正等一系列關(guān)鍵技術(shù)。80年代，組織研究固態(tài)有源相控陣技術(shù)、超低副瓣天線技術(shù)、自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)、相控陣制造工藝等，解決了雷達(dá)發(fā)展的許多關(guān)鍵技術(shù)問題。1978年獲全國科學(xué)大會獎，1985年、1994年先后獲電子工業(yè)部科技進(jìn)步特等獎和一等獎各1項，1995年獲國家科技進(jìn)步二等獎1項。1985年獲國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號。著有《相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)》、《空間探測相控陣?yán)走_(dá)》、《相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)》等。

書籍目錄

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)展簡況　　1.1.2　雷達(dá)觀測任務(wù)　　1.1.3　對雷達(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　　1.4.1　相控陣天線的主要技術(shù)特點　　1.4.2　相控陣?yán)走_(dá)的主要工作特點　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　時間延遲器對抑制柵瓣的作用　　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　強制饋電　　3.1.2　空間饋電　　3.1.3　空間饋電與強制饋電結(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、時間控制及移相器的選擇　　3.2.2　實現(xiàn)信號相移的基本原理　……第4章　相控陣?yán)走_(dá)天線波束的捷變能力第5章　相控陣?yán)走_(dá)的多工作方式第6章　多波束相控陣?yán)走_(dá)第7章　有源相控陣?yán)走_(dá)第8章　相控陣?yán)走_(dá)信號檢測第9章　相控陣?yán)走_(dá)角度測量第10章　相控陣?yán)走_(dá)的距離與速度測量第11章　目標(biāo)特征測量與寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)符號表縮略語

章節(jié)摘錄

　　3）雷達(dá)組網(wǎng)　　將工作在不同波段，不同信號形式的多部雷達(dá)組成綜合的雷達(dá)觀測網(wǎng)，利用通信設(shè)備將每一雷達(dá)站的觀測數(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（級別）上進(jìn)行，例如，進(jìn)行目標(biāo)點跡融合、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)，用于觀測引導(dǎo)、門限控制、虛假目標(biāo)消除及雷達(dá)與目標(biāo)坐標(biāo)位置修正等?！　≡谟啥嗖坷走_(dá)組網(wǎng)的系統(tǒng)中，可以將有源雷達(dá)與無源探測手段結(jié)合，形成有源雷達(dá)與無源雷達(dá)相結(jié)合的雷達(dá)系統(tǒng)。無源探測手段主要包括以下四種：　?。?）對雷達(dá)目標(biāo)自身輻射的無線電信號，例如，雷達(dá)信號、通信信號、干擾信號、檢測目標(biāo)，對目標(biāo)進(jìn)行雷達(dá)定位?！　。?）利用非相干外輻射源，例如，廣播、電視、通信臺的輻射信號，將其作為雷達(dá)的發(fā)射信號源，經(jīng)目標(biāo)反射后被無源雷達(dá)接收，對目標(biāo)進(jìn)行定位?！　。?）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、信號形式，故在無源雷達(dá)站中易于實現(xiàn)對目標(biāo)回波信號的匹配接收處理。如果相干外輻射源的信號與專門設(shè)計的雷達(dá)信號一致，則這種無源探測雷達(dá)與收發(fā)天線分置的雷達(dá)便是一樣的?！　。?）利用目標(biāo)自身在無線電波段的熱輻射（thermo-radiation）進(jìn)行定位的無源雷達(dá)探測設(shè)備，例如，掃描或不掃描的熱微波成像儀（thermo-microwave imager）可用于探測目標(biāo)的方向與輻射強度?！　?）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)，由它們來共同完成一部大型雷達(dá)的功能，同時可提高雷達(dá)生存能力、機(jī)動能力并改善部分雷達(dá)探測性能?！　?）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)除了完成探測功能外，其相控陣天線還兼有電子偵察、雷達(dá)與通信測向、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)。

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