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前言1

第一章　气象雷达概述1

1.1　雷达的作用原理1

1.1.1 目标位置的测量1

目录1

1.1.2　脉冲雷达的基本组成5

1.1.3　基本雷达方程7

1.2　雷达电磁波波段8

1.2.2　厘米波雷达9

1.2.3　毫米波雷达9

1.2.1　分米波雷达9

1.3　雷达的发展与应用10

1.3.1 雷达发展的几个阶段10

1.3.2 雷达的应用11

1.3.3 雷达技术的发展趋势14

1.4　气象雷达的分类与特点16

1.4.1 气象雷达的分类16

1.4.2 气象雷达的特点19

1.4.3 气象雷达的发展20

1.5　气象雷达的战术性能和技术性能21

1.5.1 主要战术性能22

1.5.2　主要技术性能23

2.1 概述25

2.1.1 作用和基本组成25

第二章　雷达发射机25

2.1.2　主要技术指标26

2.2　单级振荡式发射机30

2.2.1 电路结构与性能特点30

2.2.2　磁控管功率振荡器31

2.3　主振放大式发射机44

2.3.1 电路结构与性能特点44

2.3.2　速调管功率放大器46

2.4.1 脉冲调制器的组成和工作概况60

2.4　雷达脉冲调制器60

2.4.2　软性开关调制器61

2.4.3 刚性开关调制器74

2.5　固态发射机79

2.5.1 固态发射机概述79

2.5.2 固态微波功率合成82

第三章　雷达接收机87

3.1 概述87

3.1.1 雷达接收机的功能87

3.1.2 雷达接收机的组成87

3.1.3　技术指标90

3.2.1　接收机的噪声93

3.2　接收机的噪声和灵敏度93

3.2.2　噪声系数和噪声温度96

3.2.3　级联电路的噪声系数99

3.2.4　接收机的灵敏度100

3.3　接收机高频前端102

3.3.1 收发转换开关和接收机保护器103

3.3.2 高频放大器106

3.3.3 混频器107

3.3.4　本机振荡器122

3.4　中频和视频放大器124

3.4.1 中频放大器124

3.4.2　视频放大器127

3.4.3　数字中频接收机128

3.5　接收机辅助电路129

3.5.1 增益控制129

3.5.2　对数放大器133

3.5.3 自动频率控制电路142

第四章　雷达显示器155

4.1　概述155

4.1.1 显示器的主要类型155

4.1.2 对显示器的主要要求157

4.2　距离显示器157

4.2.1 基本原理157

4.2.2　基本组成158

4.3　平面位置显示器160

4.3.1 显示画面160

4.3.2　基本原理160

4.4　距离-高度显示器164

4.4.1 目标高度显示原理164

4.4.2 高度扫描电路工作原理165

4.5　光栅扫描显示器166

4.5.1 光栅扫描雷达显示器的组成166

4.5.2 图像存储器的组成167

4.6　计算机终端显示器168

4.6.1 彩色显示原理168

4.6.2　扫描成像原理171

4.6.3　计算机终端显示原理174

第五章 雷达天线控制系统177

5.1 概述177

5.1.1 天线控制系统的分类177

5.1.2　天线控制系统的组成178

5.1.3　主要元件179

5.2 比较元件180

5.2.1 角度传感器180

5.2.2　速度传感器184

5.2.3　轴角编码原理187

5.2.4　模块化轴角转换系统191

5.3.1　相敏检波器196

5.3　变换元件196

5.3.2　极性调制器199

5.4　放大元件201

5.5 执行元件203

5.5.1 直流电动机203

5.5.2 步进电机211

第六章 目标距离的测量213

6.1　脉冲法测距213

6.1.1 基本原理213

6.1.2 影响测距误差的因素214

6.1.3 距离分辨力和测距范围216

6.1.4　判距离模糊的方法218

6.2　调频法测距219

6.2.1　调频连续波测距219

6.2.2　脉冲调频测距223

6.3　相位法测距225

6.4　距离跟踪原理227

6.4.1 人工距离跟踪227

6.4.2 自动距离跟踪229

6.5　数字式自动测距器235

6.5.1 数字式测距器的基本原理235

6.5.2　数字式距离自动跟踪236

6.5.3 自动搜索和截获240

6.5.4　提高跟踪精度的方法242

第七章 目标角度的测量243

7.1　相位法测角243

7.1.1 基本原理243

7.1.2　测角误差与多值性问题246

7.2　振幅法测角247

7.2.1　最大信号法247

7.2.2　等信号法248

7.3　天线波束的扫描251

7.3.1 波束形状和扫描方式251

7.3.2 天线波束的扫描方法252

7.3.3　相位扫描法254

7.4 目标高度的测量265

7.5 自动测角与角度跟踪266

7.5.1 圆锥扫描自动测角系统266

7.5.2 单脉冲自动测角系统269

7.5.3　单脉冲接收系统的变型275

7.5.4 圆锥扫描系统与单脉冲系统的比较277

第八章 目标速度的测量279

8.1　测速与多普勒效应279

8.1.1 多普勒效应279

8.1.2　点目标多普勒信息的提取281

8.2　测速模糊及其消除方法285

8.2.1 用双脉冲重复频率扩展多普勒雷达单值测速范围289

8.2.2　软件退速度模糊290

8.3　弥散气象目标的运动参数291

8.3.1 气象目标回波的多普勒频谱292

8.3.2 降水回波信号的统计特征参数294

第九章　气象雷达信息处理297

9.1　气象目标特性分析297

9.1.1　微粒性297

9.1.2 叠加性299

9.1.3 随机性300

9.2　雷达气象方程302

9.2.1 雷达气象方程303

9.2.2 雷达设备参数对雷达探测的影响304

9.2.3 气象因子在雷达探测中的作用305

9.2.4　距离因子的影响306

9.2.5 非瑞利散射粒子的等效反射因子Z？306

9.3　地杂波的抑制307

9.3.1 地杂波的形成及其影响307

9.3.2　地杂波的抑制方式307

9.3.3 非相干MTI方式性能的改善309

9.3.4 非相干MTI方式地物回波抑制装置310

9.4　气象目标强度信息处理312

9.4.1　振幅信息的提取312

9.4.2 回波信号的涨落理论314

9.4.3　视频积分器315

9.4.4 距离订正322

9.5　气象目标多普勒信息处理323

9.5.1 快速傅里叶变换324

9.5.2　脉冲对处理326

9.6　气象目标回波极化信息处理330

9.6.1 电磁波的三种极化与降水目标特性330

9.6.2　双偏振技术测量降水333

第十章　气象雷达系统简介337

10.1　天气雷达337

10.1.1 常规天气雷达337

10.1.2 多普勒天气雷达338

10.1.3 双偏振天气雷达341

10.1.4　双（多）基地天气雷达346

10.2　高空气象探测雷达352

10.2.1　二次测风雷达353

10.2.2　一次测风雷达356

10.2.3　风廓线雷达359

10.3　特种气象雷达362

10.3.1 圆极化波雷达362

10.3.1 激光雷达364

10.3.3 声雷达366

10.3.4 中频雷达368

10.3.5　调频连续波雷达370

参考文献374