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第1章 绪论1

1.1　毫米波的特点1

1.1.1　毫米波频段划分1

1.1.2　毫米波的主要特点2

1.2　毫米波近感技术概述4

1.2.1　毫米波近感技术概述4

1.2.2　毫米波近感系统分类5

第2章　毫米波近感技术基础7

2.1 大气对毫米波传播的影响7

2.1.1 大气吸收及大气窗口7

2.1.2　大气散射的影响9

2.1.3　大气折射的影响9

2.1.4　大气衰减9

2.2　某些物质对毫米波的影响10

2.2.1 基本参数10

2.2.2　雨对毫米波的影响12

2.2.3　雾对毫米波的影响13

2.2.4　其他物质对毫米波的影响16

2.3　物体的毫米波辐射特性17

2.3.1 毫米波黑体辐射17

2.3.2　毫米波功率—温度对应关系19

2.3.3　毫米波表观温度20

2.4　物体的毫米波辐射模型21

2.4.1　辐射方程21

2.4.2　辐射温度模式22

2.4.3　反射率和发射率的关系22

2.4.4 目标辐射探测原理24

2.5 目标的毫米波辐射截面积25

2.5.1　毫米波辐射计探测距离方程分析26

2.5.2 目标毫米波辐射截面的建模28

2.5.3 目标辐射截面积测试31

2.6 目标的毫米波散射特性34

2.6.1 目标雷达散射截面概念34

2.6.2 目标近程毫米波散射特性36

2.6.3 目标近程毫米波散射特性测试38

第3章　毫米波元部件42

3.1　概述42

3.1.1　毫米波部件的现状和发展42

3.1.2　毫米波部件的分类42

3.2　毫米波天线43

3.2.1　毫米波近感系统天线分类43

3.2.2　毫米波天线参数43

3.2.3　常用毫米波天线44

3.3　毫米波固态功率元部件47

3.3.1　雪崩二极管（IMPATT）47

3.3.2　耿氏二极管（GUNN）49

3.3.3　毫米波三端功率器件52

3.4　毫米波固态接收机器件53

3.4.1 肖特基混频和检波二极管53

3.4.2　毫米波三端接收器件54

3.4.3　毫米波超导器件56

3.5　波导式毫米波部件56

3.5.1 毫米波波导传输线及部件56

3.5.2　毫米波波导式部件57

3.6　毫米波平面集成电路和部件59

3.6.1 毫米波平面集成电路和部件59

3.6.2　鳍线的特性和工程设计60

3.6.3　毫米波E平面电路和部件64

3.7　毫米波介质波导和其他传输线67

3.7.1　毫米波介质波导67

3.7.2　微带线及部件69

3.7.3　H波导和Groove波导72

3.8　毫米波单片集成电路72

3.8.1　MMIC专用传输线72

3.8.2　MMIC毫米波部件73

第4章　毫米波近程辐射计76

4.1 概述76

4.1.1 天线温度76

4.1.2　辐射计接收机的噪声温度78

4.2　毫米波全功率辐射计原理及分类81

4.2.1　全功率辐射计原理81

4.2.2　全功率辐射计举例83

4.3　其他类型的毫米波辐射计原理及分类85

4.3.1 比较辐射计原理85

4.3.2　噪声相加型辐射计87

4.3.3　其他类型毫米波辐射计实例88

4.4.　扫描型辐射计天线温度计算90

4.4.1 圆锥扫描91

4.4.2　水平扫描92

4.4.3 目标处于天线波束中心时的近似计算94

4.5　毫米波辐射计的距离方程96

4.6　毫米波辐射计的设计98

4.6.1　辐射计体制的选择99

4.6.2　天线的选择99

4.6.3　中频放大器99

4.6.4　视频放大器设计101

4.6.5　直接检波式接收机102

4.7　毫米波辐射计的测试102

4.7.1　辐射计的主要技术指标103

4.7.2　辐射计灵敏度的测定103

4.7.3　绝对准确度的测定104

4.7.4　相对准确度的测定105

4.7.5　非线性误差的测定106

4.7.6　积分时间的测定107

4.7.7　测温动态范围的测定107

4.7.8　测温非稳定度的测定107

4.7.9　工作频率的允许误差的测定107

第5章　毫米波近程被动成像系统108

5.1 概述108

5.1.1　毫米波被动成像的特点及发展108

5.1.2　毫米波被动成像的基本要求109

5.1.3　毫米波被动成像系统的分类110

5.2　毫米波合成孔径成像111

5.2.1　合成孔径成像原理111

5.2.2　合成孔径系统实现115

5.2.3　合成孔径成像系统举例116

5.3　毫米波焦平面成像117

5.3.1　毫米波焦平面成像原理117

5.3.2　单波束机械扫描成像117

5.3.3　毫米波焦平面成像系统指标分析118

5.3.4　毫米波焦平面成像系统举例121

5.4　毫米波相控阵被动成像122

5.4.1　传统相控阵技术的困难122

5.4.2　注锁扫描相控阵122

第6章　毫米波近程雷达126

6.1 概述126

6.1.1　毫米波近程雷达的基本概念126

6.1.2　毫米波近程雷达分类130

6.1.3　雷达方程及性能指标130

6.2　毫米波连续波多普勒雷达132

6.2.1　毫米波自差式连续波雷达133

6.2.2　毫米波外差式连续波雷达134

6.2.3 毫米波多普勒雷达的主要性能分析136

6.3　毫米波调频雷达的信号分析139

6.3.1　差频信号的频域分析139

6.3.2　差频信号的时域分析148

6.3.3 调频雷达的参数选择149

6.4　毫米波调频雷达152

6.4.1　毫米波调频测距雷达原理152

6.4.2　毫米波调频多普勒雷达原理153

6.4.3　毫米波调频测角雷达原理154

6.5　毫米波脉冲调制雷达156

6.5.1　毫米波脉冲雷达的工作原理156

6.5.2　毫米波脉冲多普勒雷达159

6.5.3　毫米波脉冲调频雷达161

6.5.4　毫米波脉冲测角雷达161

6.6　其他体制的毫米波雷达162

6.6.1　毫米波噪声调制雷达162

6.6.2　毫米波伪码调制雷达162

第7章 毫米波近程高分辨力雷达164

7.1 高分辨力雷达的性能及分类164

7.1.1　距离分辨率164

7.1.2　速度分辨率165

7.1.3　距离——速度分辨率165

7.1.4　角分辨率166

7.1.5　高分辨力雷达及其分类166

7.2　高分辨力雷达的关键部件166

7.2.1　宽带无源部件166

7.2.2　快速频率合成器167

7.2.3　毫米波脉冲注入锁定放大器171

7.2.4　脉冲中频放大器172

7.2.5　脉冲调制器的研究175

7.2.6　毫米波上变频器175

7.3 毫米波脉间频率步进高分辨雷达180

7.3.1　毫米波脉间频率步进高分辨雷达原理180

7.3.2　毫米波脉间频率步进高分辨雷达的波形设计182

7.3.3　毫米波频率步进雷达的波形设计举例184

7.3.4　毫米波脉间频率步进高分辨雷达的模糊函数186

7.3.5　毫米波脉间频率步进高分辨雷达的信号处理方法187

7.3.6　毫米波脉间频率步进高分辨雷达的速度补偿191

7.4　毫米波脉内脉间频率调制复合雷达193

7.4.1 脉内脉间频率复合调制雷达的波形分析193

7.4.2　脉内脉间频率复合调制雷达的信号处理199

第8章　毫米波主被动复合近程探测系统202

8.1　概述202

8.1.1　毫米波主被动复合探测原理202

8.1.2　毫米波主被动复合探测系统的分类203

8.2　主被动兼容部件的参数选择203

8.2.1 射频兼容部件参数的选择203

8.2.2　主被动复合系统中频放大器的参数选择207

8.2.3　其他兼容部件的参数选择208

8.3　主被动通道电磁兼容208

8.3.1 系统内电磁干扰的分析208

8.3.2　系统内电磁干扰的抑制209

8.4　毫米波时分式主被动复合探测系统211

8.4.1 先主动后被动时分探测系统211

8.4.2　主被动兼容时分式探测系统213

8.5　毫米波频分式主被动复合探测系统215

8.5.1 射频频分式主被动复合探测系统215

8.5.2　中频频分式主被动复合探测系统218

8.5.3　视频频分式主被动复合探测系统220

8.6　主被动复合阵列探测系统221

8.6.1 主被动复合阵列探测的基本原理221

8.6.2　毫米波主被动复合阵列探测设计原理223

8.6.3　毫米波主被动复合阵列探测的实现225

第9章　亚毫米波近程探测系统概述228

9.1 概述228

9.1.1　亚毫米波的基本特性228

9.1.2　亚毫米波的应用及发展230

9.2　亚毫米波的目标辐射特性232

9.2.1　亚毫米波黑体辐射特性232

9.2.2　实际物体的亚毫米波辐射234

9.3　亚毫米波的穿透特性237

9.3.1 亚毫米波波段透过材料的传输机理237

9.3.2　亚毫米波波段带通材料238

9.4　亚毫米波的大气传输特性240

9.4.1 亚毫米波大气吸收特性241

9.4.2　亚毫米波大气散射特性243

9.4.3　亚毫米波雨衰减特性243

9.5　亚毫米波成像应用248

9.5.1 概述248

9.5.2　亚毫米波被动成像原理248

9.5.3 亚毫米波成像应用251

第10章　毫米波近感技术应用254

10.1　毫米波近炸引信254

10.1.1　毫米波调频测距引信254

10.1.2　毫米波高频比相引信257

10.2　毫米波寻的引信260

10.2.1　远射程毫米波末端敏感弹261

10.2.2　直射式末端敏感弹261

10.2.3　敏感弹寻的引信原理262

10.3　毫米波技术在精确制导中的应用265

10.3.1 毫米波技术在导弹制导系统中的应用265

10.3.2　毫米波雷达导引头266

10.3.3　毫米波制导雷达系统266

10.3.4　毫米波制导辐射系统设计269

10.4　毫米波被动成像的应用272

10.4.1　毫米波被动成像在安全检查中的应用272

10.4.2　毫米波被动成像在导航系统中的应用273

10.4.3 毫米波被动成像在汽车防撞中的应用274

10.4.4　毫米波被动成像在其他方面中的应用275

10.5　毫米波辐射计在医学上的应用277

10.5.1　人体的电磁辐射及辐射传递277

10.5.2　生理热传递278

10.5.3　温度分辨力和记录测量278

10.5.4　温度记录的结果与讨论279

10.6　毫米波雷达在交通管理中的应用280

10.6.1　毫米波汽车测速雷达280

10.6.2　毫米波汽车防碰雷达282

10.6.3　直升机前方障碍物探测雷达284

参考文献286