雷达馈线系统技术电子书

内容简介

“雷达技术丛书”编辑委员会

总序

前言

第1章 概论

1.1 馈线的基本特性

1.1.1 作用

1.1.2 功能

1.2 技术特点

1.2.1 频率特性

1.2.2 性能指标要求

1.2.3 关键特性分析

1.3 设计基础

1.3.1 传输线基本理论

1.3.2 微波等效网络概念

1.3.3 微波CAD的应用

1.4 馈电方式

1.4.1 强迫馈电

1.4.2 空间馈电

1.4.3 不同平台的雷达馈线

1.5 馈线发展趋势

1.5.1 频带更宽、频率更高

1.5.2 一体化设计制造

1.5.3 高集成度有源阵面中的馈线

1.5.4 新型元器件对馈线水平的推动

本章参考文献

第2章 传输线

2.1 概述

2.2 同轴线及同轴电缆

2.2.1 同轴线中TEM模的特性参数

2.2.2 同轴线中的高次模

2.2.3 同轴线尺寸的选择

2.2.4 同轴电缆

2.2.5 射频同轴连接器

2.3 带状线

2.4 微带线

2.5 耦合带状线和耦合微带线

2.6 矩形波导

2.6.1 矩形波导中的电磁场和模式分布

2.6.2 矩形波导的特性参数

2.6.3 矩形波导结构、材料和尺寸的选择

2.7 圆波导

2.7.1 圆波导中的电磁场和模式分布

2.7.2 圆波导的特性参数

2.7.3 圆波导尺寸的选择

2.7.4 圆波导中3个常用模式

2.8 槽线

2.9 共面波导

2.10 脊形波导

本章参考文献

第3章 微波网络基础

3.1 概述

3.2 常用网络矩阵

3.2.1 定义、相互关系

3.2.2 几种基本电路单元的网络矩阵

3.3 微波网络的一些特性[1]

3.3.1 微波无耗网络

3.3.2 微波无耗可逆网络

3.4 微波网络的互连组合

3.4.1 矩阵计算式

3.4.2 单参量计算式

3.5 n端口网络的工作特性参量

3.5.1 二端口网络的工作特性参量[1,3]

3.5.2 n端口网络的工作特性参量

3.6 长馈线系统总反射系数的计算

3.6.1 单通道馈电网络总反射系数的计算

3.6.2 多通道馈电网络总反射系数的计算

3.7 n端口S参数测量中外接失配误差的修正方法

3.7.1 视在S参数修正方法

3.7.2 Γ-R参数R修正方法

3.7.3 数值验证

本章参考文献

第4章 雷达常用微波无源器件

4.1 概述

4.2 定向耦合器

4.2.1 平面电路定向耦合器

4.2.2 圆内导体定向耦合器

4.2.3 波导定向耦合器[7]

4.3 电桥

4.3.1 环形电桥

4.3.2 分支线电桥

4.3.3 波导电桥

4.4 单T、双T

4.4.1 同轴单T、双T

4.4.2 波导单T、双T

4.5 功分器与功分网络[11-13]

4.5.1 威尔金森功分器

4.5.2 渐变线功分器

4.5.3 径向功分器

4.5.4 常规功分网络

4.6 衰减器

4.6.1 吸收式衰减器

4.6.2 截止式衰减器

4.7 微波幅度均衡器

4.7.1 集总式幅度均衡器

4.7.2 分布式幅度均衡器

4.7.3 宽带微波幅度均衡器

4.8 密封窗[26]

本章参考文献

第5章 电控微波元器件与T/R组件

5.1 PIN开关

5.1.1 开关基本单元与设计方法

5.1.2 PIN管芯的安装与影响

5.2 电控移相器

5.2.1 开关线式数字移相器

5.2.2 反射式数字移相器

5.2.3 加载线式移相器

5.2.4 高低通网络式数控移相器

5.3 电控衰减器

5.3.1 双管匹配衰减器

5.3.2 三级混合型衰减器

5.3.3 吸收型阵列式衰减器

5.3.4 场效应管电调衰减器

5.4 限幅器

5.4.1 设计方法

5.4.2 典型器件

5.5 变极化开关电路

5.6 实时延迟线

5.6.1 延迟线的作用及其与移相器的区别

5.6.2 微波延迟线的实现方法

5.7 T/R组件

5.7.1 T/R组件的应用

5.7.2 T/R组件的组成与设计

5.7.3 T/R组件的工艺与制造

5.7.4 典型设计案例

5.7.5 T/R组件的发展与新技术

本章参考文献

第6章 雷达系统新型微波特种元器件

6.1 射频MEMS技术及其器件

6.1.1 概述

6.1.2 不可控RF MEMS

6.1.3 可控RF MEMS

6.1.4 RF MEMS组件

6.1.5 RF MEMS的应用

6.2 频谱和谐波滤波器

6.2.1 频谱和谐波滤波器简介

6.2.2 频谱滤波器

6.2.3 谐波反射滤波器

6.2.4 谐波吸收滤波器

6.3 复合左右手（CRLH）传输线及其器件

6.3.1 CRLH传输线的实现

6.3.2 CRLH传输线的器件及应用

6.3.3 未来展望及有待改进之处

本章参考文献

第7章 雷达系统中的微波旋转关节

7.1 微波旋转关节的分类与要求

7.2 微波旋转关节传输线变换部分的设计

7.2.1 同轴线TEM模到矩形波导TE10模变换的设计

7.2.2 同轴线TE01模到矩形波导TE10模变换的设计

7.2.3 圆波导TM01模到矩形波导TE10模变换的设计

7.2.4 同轴线TEM模到TEM模传输线变换的设计

7.2.5 其他传输线变换的设计

7.3 微波旋转关节微波信号耦合传输线部分的设计

7.3.1 微波旋转关节微波信号电容耦合传输线部分的设计

7.3.2 微波旋转关节微波信号扼流槽耦合传输线部分的设计

7.4 单通道微波旋转关节

7.4.1 单通道同轴型微波旋转关节

7.4.2 单通道波导型微波旋转关节

7.5 双通道微波旋转关节

7.5.1 双通道同轴型微波旋转关节

7.5.2 双通道波导型微波旋转关节

7.6 多通道微波旋转关节

本章参考文献

第8章 天馈系统中的微波铁氧体器件

8.1 微波铁氧体材料和铁氧体器件基础

8.2 环形器/隔离器

8.2.1 结环形器

8.2.2 波导差相移环形器

8.3 移相器

8.3.1 矩形波导非互易移相器

8.3.2 Reggia-Spencer移相器

8.3.3 互易圆极化移相器

8.3.4 双模移相器

8.3.5 旋转场移相器

8.4 其他铁氧体器件

8.4.1 铁氧体开关

8.4.2 铁氧体调制器

8.4.3 铁氧体变极化器

本章参考文献

第9章 面天线雷达中的微波馈线

9.1 波导裂缝电桥

9.1.1 定义、参数

9.1.2 计算公式

9.1.3 主要参数的计算方法

9.2 正交模耦合器

9.2.1 正交模耦合器的作用和种类

9.2.2 正交模耦合器的工程计算

9.3 波导移相器

9.3.1 介质片移相器

9.3.2 螺钉移相器

9.4 变极化电路

9.4.1 可变极化电路

9.4.2 固定极化电路

9.4.3 方波导移相器

9.5 双T介绍

9.5.1 E面单T

9.5.2 H面单T

9.5.3 双T

9.6 微波和差网络

9.6.1 微波和差网络性能对测角波束的影响

9.6.2 典型和差器

9.6.3 四扬声器形式的微波和差网络

9.6.4 五扬声器方式中的馈线网络

9.7 高功率设计技术

9.7.1 高功率设计技术的由来

9.7.2 矩形波导传输线的功率容量

本章参考文献

第10章 阵列天线雷达的微波馈线网络

10.1 单波束天线微波馈线网络

10.1.1 并馈网络

10.1.2 串馈网络

10.1.3 串并馈混合网络

10.2 多波束天线微波馈线网络

10.2.1 分配合成式多波束网络

10.2.2 Blass矩阵

10.2.3 Butler矩阵[1,2]

10.3 单脉冲天线微波馈线网络

10.3.1 馈电方式

10.3.2 兼顾比相、比幅单脉冲的馈线

10.3.3 有源相控阵中的馈线技术

10.4 阵列天线单脉冲馈电网络在和分布约束下的优化设计

10.4.1 问题的提出

10.4.2 部分独立台阶概念与优化模型

10.4.3 应用实例

10.5 相控阵雷达馈电网络的微波CAD及补偿技术

10.5.1 问题的提出

10.5.2 技术方法过程

10.5.3 效果验证

10.6 阵列天线的天、馈一体化研究与应用

10.6.1 问题的提出

10.6.2 理论分析

10.6.3 应用实例

10.7 多组单脉冲天线波束及其接收通道间幅相关系的交叉自测法

10.7.1 问题的提出

10.7.2 常规方法的数学原理

10.7.3 交叉自测法的数学原理

10.7.4 常规方法、交叉自测法与近场法的对比

本章参考文献

第11章 有源阵面微波系统监测的设计

11.1 概述

11.1.1 设计考虑

11.1.2 有源阵面微波监测的几种常规方案

11.2 典型有源相控阵天线系统的监测方案

11.2.1 典型有源相控阵天线系统模型

11.2.2 天线系统性能分析

11.2.3 天线阵面监测系统

11.3 监测系统误差

11.3.1 测量设备误差

11.3.2 相控阵天线和测量探头的相互位置引起的误差

11.3.3 相控阵天线接收通道信号泄漏引起的误差

11.3.4 换相测量法

11.4 监测和校准方法

11.5 实施结果

本章参考文献

第12章 毫米波雷达的微波馈线系统

12.1 概述

12.2 毫米波馈线技术

12.2.1 毫米波馈线系统的特点

12.2.2 毫米波馈线系统的应用实例

12.2.3 毫米波馈线系统设计原则

12.3 毫米波通用无源器件

12.3.1 毫米波微带、带状线器件应用实例

12.3.2 毫米波基片集成波导器件应用实例

12.3.3 毫米波微同轴器件应用实例

12.3.4 毫米波波导器件应用实例

本章参考文献

第13章 馈线系统中的综合母板

13.1 概述

13.2 综合母板的发展

13.2.1 机械压合式综合母板的设计及应用

13.2.2 热压式综合母板的设计及应用

13.2.3 集成芯片式综合母板的设计及应用

13.2.4 综合母板的发展趋势

13.3 综合母板的设计原则

13.3.1 综合母板中微波网络的设计原则

13.3.2 综合母板中波控网络的设计原则

13.3.3 综合母板中电源网络的设计原则

13.3.4 综合母板中数模混合电路的设计原则

13.4 综合母板的信号完整性分析

13.4.1 波控信号完整性分析

13.4.2 电源完整性分析

13.5 综合母板的电磁兼容设计

13.5.1 电磁兼容常用术语

13.5.2 综合母板电磁兼容设计原则

13.5.3 综合母板电磁兼容仿真案例

本章参考文献

第14章 馈线系统中的延迟线组件设计

14.1 概述

14.2 延迟线组件的特性

14.2.1 应用需求

14.2.2 延迟线原理

14.2.3 延迟线组件的应用

14.3 延迟线组件的设计

14.3.1 延时基本单元的设计

14.3.2 延时段的实现

14.3.3 典型设计案例

14.4 延迟线组件的发展

14.4.1 发现趋势

14.4.2 延迟线组件小型化研究

14.4.3 微同轴延时的应用发展

14.5 其他类型延迟线

本章参考文献

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