内容简介
本书是"雷达技术丛书”中有关天波超视距雷达工程技术的一本专著。本书从天波超视距雷达的各类特性分析入手(包括天波传输特性、环境特性、目标特性及回波特性等),系统阐述了天波雷达的基本原理、主要特点、应用范围及设计要点,对收发通道、信息处理、电波诊断、频率管理等主要分系统和关键技术进行了扩展,最后给出了探测通信一体化等当前热点研究关系和新体制的进展。
目录
目 录
第1章 天波超视距雷达概论 001
1.1 概述 002
1.2 定义与类型 002
1.2.1 超视距雷达 002
1.2.2 天波超视距雷达 007
1.3 技术特点 009
1.3.1 电波传播特性 009
1.3.2 电磁环境特性 025
1.3.3 目标散射特性 034
1.4 效能与应用 035
1.4.1 战略预警 035
1.4.2 对海监视 036
1.4.3 反隐身 037
1.4.4 反低空突防 037
1.4.5 反导早期预警 038
1.4.6 广域空海监视 038
1.4.7 短波侦察 039
1.4.8 短波通信 039
1.4.9 短波电子对抗 039
1.4.10 电离层监测 039
1.4.11 海态遥感 040
1.5 天波雷达发展史 040
1.5.1 美国 040
1.5.2 苏联/俄罗斯 054
1.5.3 澳大利亚 057
1.5.4 法国 063
1.5.5 其他国家 066
第2章 天波传输机理 070
2.1 概述 071
2.2 电离层参数与模型 072
2.2.1 E层参数 072
2.2.2 F层参数 074
2.2.3 电离层模型 076
2.3 电离层中的电波传播机理 077
2.3.1 折射与反射 077
2.3.2 返回散射 079
2.3.3 电离层信道特性 083
2.3.4 传播衰减 088
第3章 天波雷达基本原理 092
3.1 概述 093
3.2 目标探测原理 093
3.2.1 空气动力目标 093
3.2.2 水面目标 093
3.2.3 弹道导弹主动段 094
3.3 雷达方程 095
3.3.1 对空雷达方程 095
3.3.2 对海雷达方程 104
3.3.3 对弹雷达方程 111
3.4 目标定位原理 111
3.4.1 传播路径模型 112
3.4.2 射线追踪 113
3.4.3 坐标配准 115
3.5 系统典型指标及定义 120
3.5.1 距离范围 120
3.5.2 照射子区 122
3.5.3 分辨率 123
3.5.4 探测精度 124
3.5.5 系统可用度 127
第4章 短波段目标特性 131
4.1 概述 132
4.2 目标散射能量特性 132
4.2.1 RCS的定义 132
4.2.2 RCS与波长的关系 134
4.2.3 雷达隐身技术及影响 135
4.3 目标特性预估方法 139
4.3.1 矩量法 139
4.3.2 时域有限差分法 140
4.3.3 经验近似法 141
4.3.4 尾焰等离子体仿真法 144
4.4 目标特性测量校正方法 148
4.4.1 缩比静态测试 148
4.4.2 外场动态测试 149
4.5 典型目标特性仿真结果 151
4.5.1 仿真数据格式定义 151
4.5.2 空气动力目标 151
4.5.3 旋翼目标 154
4.5.4 水面目标 156
4.5.5 弹道导弹主动段目标 158
4.5.6 其他类型目标 162
第5章 天波雷达回波特性 165
5.1 概述 166
5.2 地物杂波 166
5.2.1 散射系数 166
5.2.2 地面粗糙度 167
5.2.3 地物杂波特性 169
5.3 海杂波 173
5.3.1 海浪散射理论 173
5.3.2 海杂波特性 177
5.4 流星尾迹与电离层杂波 182
5.4.1 流星尾迹 182
5.4.2 流星尾迹回波特性 183
5.4.3 电离层杂波 184
5.5 背景噪声 186
5.5.1 大气噪声 187
5.5.2 宇宙噪声 195
5.5.3 时变特性 197
5.6 无线电干扰 198
5.6.1 工业干扰(人为噪声) 198
5.6.2 电台干扰 200
5.7 蓄意干扰 201
5.7.1 压制式干扰 201
5.7.2 欺骗式干扰 202
第6章 天波雷达系统设计 203
6.1 概述 204
6.2 系统架构 204
6.2.1 单站系统 204
6.2.2 双站(准单站)系统 205
6.2.3 多站系统 207
6.2.4 MIMO系统 209
6.2.5 天波雷达网 211
6.3 站址选择与建设 215
6.3.1 发射站 216
6.3.2 接收站 218
6.3.3 控制中心 220
6.3.4 电离层监测站 221
6.4 收发通道配置 221
6.4.1 阵列形式 221
6.4.2 极化方式 228
6.4.3 波形选择 230
第7章 天波雷达收发通道设计 246
7.1 概述 247
7.2 天线阵列设计 247
7.2.1 发射天线设计 247
7.2.2 接收天线设计 250
7.2.3 收发一体天线设计 253
7.2.4 阵列校准 253
7.3 发射机设计 258
7.3.1 固态发射机 258
7.3.2 功放组件设计 260
7.3.3 功率合成设计 260
7.3.4 冷却合成设计 261
7.3.5 发射机校准 262
7.4 接收机设计 262
7.4.1 模数混合接收机 263
7.4.2 全数字接收机 264
7.4.3 基准源 266
7.4.4 接收机校准 266
7.5 光传输系统设计 267
7.5.1 模拟信号传输 267
7.5.2 数字信号传输 267
第8章 天波雷达信息处理技术 269
8.1 概述 270
8.2 信号处理技术 271
8.2.1 脉冲压缩 271
8.2.2 波束形成 277
8.2.3 非相干积累 281
8.2.4 相干积累 282
8.2.5 高分辨谱估计 283
8.3 抗