目 錄

第1章 緒論 （1）
1.1 雷達的基本任務 （1）
1.1.1 雷達回波中的可用信息 （1）
1.1.2 雷達探測能力 （5）
1.2 雷達的基本組成 （5）
1.2.1 雷達發射機 （6）
1.2.2 雷達天線 （6）
1.2.3 雷達接收機 （7）
1.2.4 雷達信號處理機 （7）
1.2.5 雷達終端設備 （7）
1.3 雷達的工作頻率及技術參數 （7）
1.3.1 雷達頻段 （8）
1.3.2 雷達頻段的應用 （8）
1.3.3 雷達的主要戰術指標 （9）
1.3.4 雷達的主要技術指標 （10）
1.3.5 雷達的分類 （10）
1.4 雷達的發展與應用 （11）
*1.4.1 雷達的發展 （11）
1.4.2 雷達的應用 （12）
*1.4.3 現代雷達技術簡介 （15）
*1.5 軍用雷達與電子戰 （17）
1.5.1 電子戰的科學定義及頻段 （17）
1.5.2 雷達抗干擾 （18）
1.5.3 隱身和反隱身 （20）
1.5.4 反偵察和反摧毀 （22）
參考文獻 （22）
第2章 雷達發射機 （23）
2.1 概述 （23）
2.1.1 雷達發射機的任務和功能 （23）
2.1.2 單級振蕩式發射機和主振放大式
發射機 （23）
2.1.3 現代雷達對發射機的主要要求 （24）
2.2 雷達發射機的主要質量指標 （26）
2.2.1 工作頻率和瞬時帶寬 （26）
2.2.2 輸出功率 （27）
2.2.3 信號形式和脈衝波形 （27）
2.2.4 信號的穩定度和頻譜純度 （28）
2.2.5 發射機的效率 （31）
2.3 雷達發射機的主要部件和各種應用 （31）
2.3.1 概述 （31）
2.3.2 發射機的主要部件 （32）
2.3.3 幾種典型的雷達發射機 （33）
2.3.4 全固態雷達發射機 （34）
2.3.5 國內外典型雷達發射機概況 （35）
2.4 真空微波管雷達發射機 （37）
2.4.1 概述 （37）
2.4.2 真空微波管的選擇 （37）
2.4.3 線性注管（O型管） （38）
2.4.4 正交場微波管（M型管） （41）
2.4.5 真空微波管的性能比較和
展望 （42）
2.4.6 幾種典型的真空微波管發射機 （43）
2.4.7 微波功率模塊（MPM）及空間
功率合成方法 （45）
2.5 固態雷達發射機 （46）
2.5.1 概述 （46）
2.5.2 微波晶體管及其發展概況 （47）
2.5.3 固態發射機的分類和特點 （47）
2.5.4 幾種典型的全固態雷達發射機 （49）
2.5.5 有源相控陣雷達全固態
發射機及其特點 （50）
2.5.6 有源相控陣雷達的T/R組件 （51）
2.5.7 有源相控陣雷達全固態
發射機 （53）
2.6 脈衝調制器 （54）
2.6.1 線型脈衝（軟性開關）調制器 （54）
2.6.2 剛性開關脈衝調制器 （56）
2.6.3 浮動板調制器 （57）
2.6.4 脈衝調制器的性能比較 （60）
參考文獻 （61）
第3章 雷達接收機 （62）
3.1 雷達接收機的基本原理和組成 （62）
3.1.1 雷達接收機的基本原理 （62）
3.1.2 雷達接收機的基本組成 （64）
3.2 雷達接收機的主要質量指標 （66）
3.3 常規雷達接收機和現代雷達接收機 （69）
3.3.1 雷達接收機的分類 （69）
3.3.2 常規雷達接收機 （70）
3.3.3 現代雷達接收機 （70）
3.4 接收機的噪聲繫數和靈敏度 （75）
3.4.1 接收機的噪聲 （75）
3.4.2 噪聲繫數和噪聲溫度 （77）
3.4.3 級聯電路的噪聲繫數 （79）
3.4.4 接收機靈敏度 （80）
3.5 接收機的高頻部分 （82）
3.5.1 概述 （82）
3.5.2 低噪聲高頻放大器 （83）
3.5.3 混頻器的變頻特性及分類 （83）
3.6 接收機的動態範圍和增益控制 （85）
3.6.1 動態範圍 （85）
3.6.2 接收機的增益控制 （87）
3.6.3 對數放大器 （90）
3.7 自動頻率控制 （91）
3.7.1 概述 （91）
3.7.2 自動頻率控制（AFC）的原理 （92）
3.8 匹配濾波器和相關接收機 （94）
3.8.1 匹配濾波器基本概念 （94）
3.8.2 匹配濾波器的頻率響應函數 （95）
3.8.3 匹配濾波器的脈衝響應函數 （97）
3.8.4 相關接收機及其應用 （97）
3.8.5 準匹配濾波器 （98）
3.8.6 接收機帶寬的選擇 （99）
3.9 頻率源及其應用 （101）
3.9.1 直接頻率合成器 （101）
3.9.2 直接數字頻率合成器及其
應用 （102）
3.10 波形產生方法及其應用 （105）
3.10.1 概述 （105）
3.10.2 信號波形的模擬產生方法 （106）
3.10.3 信號波形的數字產生方法 （110）
3.10.4 寬帶和超寬帶信號的產生
方法 （112）
3.11 數字雷達接收機 （115）
3.11.1 數字雷達接收機的組成 （115）
3.11.2 帶通信號采樣 （116）
3.11.3 數字正交鋻相（數字下
變頻） （117）
3.11.4 S波段射頻數字接收機 （119）
3.11.5 數字雷達繫統 （120）
3.12 數字陣列雷達接收機 （120）
3.13 軟件無線電在雷達接收機中的應用 （124）
3.13.1 軟件無線電的基本結構 （124）
3.13.2 軟件雷達發射機和接收機 （125）
參考文獻 （126）
第4章 雷達終端 （128）
4.1 概述 （128）
4.2 雷達信息顯示的基本類型 （129）
4.2.1 雷達信息顯示的類型 （129）
4.2.2 雷達信息顯示的質量指標 （132）
*4.3 傳統雷達顯示器簡介 （132）
4.3.1 距離顯示器 （132）
4.3.2 平面位置顯示器 （134）
4.4 現代雷達顯示技術 （136）
4.4.1 概述 （136）
4.4.2 現代雷達顯示的基本功能
部件 （137）
*4.4.3 隨機掃描雷達顯示繫統 （146）
4.4.4 光柵掃描雷達顯示繫統 （149）
4.5 雷達點跡錄取 （156）
4.5.1 概述 （156）
4.5.2 目標距離數據的錄取 （157）
4.5.3 目標角坐標數據的錄取 （158）
4.5.4 天線軸角數據的錄取 （159）
4.6 雷達數據處理 （162）
4.6.1 概述 （162）
4.6.2 目標運動與量測模型 （163）
4.6.3 跟蹤濾波算法 （165）
4.6.4 航跡相關 （169）
4.6.5 測量與跟蹤坐標繫 （172）
參考文獻 （172）
第5章 雷達作用距離 （174）
5.1 雷達方程 （174）
5.1.1 基本雷達方程 （174）
5.1.2 目標的雷達截面積（RCS） （175）
5.2 小可檢測信號 （176）
5.2.1 小可檢測信噪比 （176）
5.2.2 門限檢測 （178）
5.2.3 檢測性能和信噪比 （179）
5.3 脈衝積累對檢測性能的改善 （182）
5.3 1 積累的效果 （183）
5.3.2 積累脈衝數的確定 （184）
5.4 目標截面積及其起伏特性 （185）
5.4.1 點目標特性與波長的關繫 （185）
5.4.2 簡單形狀目標的雷達截面積 （186）
5.4.3 目標特性與極化的關繫 （186）
5.4.4 復雜目標的雷達截面積 （188）
5.4.5 目標起伏模型 （189）
5.5 繫統損耗 （193）
5.5.1 射頻傳輸損耗 （193）
5.5.2 天線波束形狀損失 （193）
5.5.3 疊加損失（collapsing loss） （194）
5.5.4 設備不完善的損失 （194）
5.5.5 其他損失 （195）
5.6 傳播過程中各種因素的影響 （195）
5.6.1 大氣傳播影響 （196）
5.6.2 地面或水面反射對作用距離的
影響 （199）
5.7 雷達方程的幾種形式 （201）
5.7.1 二次雷達方程 （202）
5.7.2 雙基達方程 （202）
5.7.3 用信號能量表示的雷達方程 （203）
5.7.4 搜索雷達方程 （204）
5.7.5 跟蹤雷達方程 （204）
參考文獻 （205）
第6章 目標距離的測量 （206）
6.1 脈衝法測距 （206）
6.1.1 基本原理 （206）
6.1.2 影響測距精度的因素 （206）
6.1.3 測距的理論精度（極限
精度） （208）
6.1.4 距離分辨力和測距範圍 （210）
6.1.5 判測距模糊的方法 （211）
6.2 調頻法測距 （212）
6.2.1 調頻連續波測距 （212）
6.2.2 脈衝調頻測距 （216）
6.3 距離跟蹤原理 （217）
6.3.1 人工距離跟蹤 （217）
6.3.2 自動距離跟蹤 （217）
6.4 數字式自動測距器 （218）
6.4.1 數字式測距的基本原理 （218）
6.4.2 數字式自動跟蹤 （219）
6.4.3 自動搜索和截獲 （221）
參考文獻 （223）
第7章 角度測量 （224）
7.1 概述 （224）
7.2 測角方法及其比較 （225）
7.2.1 相位法測角 （225）
7.2.2 振幅法測角 （227）
7.3 天線波束的掃描方法 （230）
7.3.1 波束形狀和掃描方法 （230）
7.3.2 天線波束的掃描方法 （231）
7.3.3 相位掃描法 （232）
7.3.4 頻率掃描法 （237）
7.4 相控陣雷達 （240）
7.4.1 概述 （240）
7.4.2 相控陣天線和相控陣雷達的
特點 （240）
7.4.3 平面相控陣天線 （242）
7.4.4 相控陣雷達的饋電和饋相
方式 （244）
7.4.5 平面相控陣天線饋電網絡及其
波束控制數碼 （247）
7.4.6 移相器 （250）
7.4.7 T/R組件的組成與主要功能 （252）
7.4.8 有源相控陣雷達發展概況與
應用 （254）
7.5 數字陣列雷達 （257）
7.5.1 概述 （257）
7.5.2 數字陣列雷達的組成和工作
原理 （257）
7.5.3 數字T/R組件的組成和特點 （258）
7.5.4 數字波束形成DBF的原理 （260）
7.5.5 接收數字波束形成 （262）
7.5.6 發射數字波束形成 （263）
7.5.7 基本數字陣列雷達 （264）
7.6 三坐標雷達 （265）
7.6.1 三坐標雷達的數據率 （266）
7.6.2 單波束三坐標雷達 （267）
7.6.3 多波束三坐標雷達 （268）
7.6.4 多波束形成技術 （270）
7.6.5 仰角測量

前    言
本書是在2014年出版的《雷達原理》（第5版）的基礎上修編而成的。
雷達是集中現代電子科學技術先進成果的一個電子繫統。20世紀80年代以來，微電子技術及各種電子器件的迅猛發展，使雷達的各分機及體繫結構不斷更新，雷達的數字化推進迅猛並將繼續向雷達前端推進。雷達技術及其應用持續向前發展，極大地提高了雷達的性能並顯著擴展了它的應用範圍。
雷達技術發展值得提出的幾個方面如下：
雷達的信號處理機可以做得更為精巧、復雜，再加上對雜波和環境的深入研究，目前雷達可以明顯改善嚴重雜波背景下檢測小運動目標的性能。因而動目標顯示（MTI）及脈衝多普勒（PD）體制雷達獲得比較普遍的應用。
數字技術和新型器件的應用緊密結合，可以比較方便地產生和處理各類復雜信號波形，從而使雷達能同時獲取高的目標分辨性能和好的目標探測能力。數據處理也獲得相應的快速發展，從而能在目標數據中提取更多的有用信息。在發射、接收和天線分繫統中也不斷引入了數字技術及采用新型固態器件而使分機有了新面貌。例如，直接數字頻率合成器（DDS）的應用、復雜波形產生器、數字接收機（中頻正交采樣、數字正交鋻相等）、數字波束形成（DBF）及數字陣列等。
相控陣雷達已批量生產和廣泛使用，從早期的戰略防御到目前的戰術使用，包括地面、艦載和機載雷達。因為相控陣雷達的天線波束形狀和掃描方式可以靈活、快速地形成和變化，再加上數據處理、計算機管理和控制，使相控陣雷達具有多功能、多目標、高數據率和高可靠性等優點。微波固態器件的發展和多個波段T/R組件的日趨成熟，加速了有源相控陣雷達的發展和應用。本書的第2章“雷達發射機”和第7章“角度測量”對此均有深入討論。
早期的雷達分辨力較低，將普通目標視為“點”目標而隻測量其空間坐標及運動參數。從雷達遙感成像、目標識別等用途來講，需要將目標看得更清楚，即必須明顯提高雷達的分辨力。第9章“高分辨力雷達”討論了雷達分辨理論、具有高距離分辨力的寬頻帶信號以及提高橫向分辨力的綜合孔徑雷達（SAR）和逆合成孔徑雷達（ISAR）的基本工作原理。
雷達作用距離是雷達原理課必須學習的專業內容，它揭示了雷達探測目標的能力與內部及外部各種因素之間的關繫，並可作為繫統設計的工具。
書中還包括了雷達的基本理論，諸如線性處理的匹配濾波器、分辨理論、雷達模糊函數、雷達測量精度等，這些內容分別納入了相關的章節。
關於雷達的目標識別能力、嚴酷工作環境下對軍用雷達中的反干擾要求（它推動著軍用雷達繫統的重大改進）在本書中也有涉及。
本書作為教材使用時，應注重基本原理和基本理論。書中各章節具有相對的獨立性，可根據本科生、碩士研究生的不同要求選擇相關內容。書中有些章節（以*標注）內容（主要是理論證明、公式推導以及擴展的內容）均用小號楷體字印刷以示區別。
本書由丁鷺飛（第5章、第6章、第8章、第9章）、耿富錄（第2章、第3章、第7章）、陳建春（第1章、第4章並參與第8章、第9章）共同完成。
由於編著者水平有限，書中難免存在一些缺點甚至錯誤，殷切希望廣大讀者批評、指正。
聯繫方式：jcchen@mail.xidian.edu.cn。

編著者