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第1章　概论 1

1.1 相控阵雷达天线的产生 1

1.2 相控阵雷达天线的性能 1

1.3 相控阵雷达天线的组成 3

1.4 相控阵雷达天线的应用 3

1.5 相控阵雷达天线的实例 4

1.5.1 地面相控阵天线 4

1.5.2 舰载相控阵天线 6

1.5.3 机载相控阵天线 7

1.5.4 星载相控阵天线 8

第2章　相控阵天线基本理论 10

2.1 引言 10

2.2 线阵 11

2.2.1 方向图 11

2.2.2 波瓣宽度 14

2.2.3 旁瓣 15

2.2.4 栅瓣 16

2.2.5 带宽 17

2.3 面阵 22

2.3.1 阵列坐标系 22

2.3.2 波瓣宽度 24

2.3.3 阵元间距 25

2.4 波控和量化瓣 31

2.4.1 波束跃度 31

2.4.2 相位量化 33

2.4.3 幅度量化 34

2.4.4 时延量化 35

2.4.5 量化瓣抑制 35

2.5 方向性 37

2.5.1 直线相控阵 38

2.5.2 平面相控阵 41

参考文献 43

第3章　直线阵综合 45

3.1 引言 45

3.2 一般综合法 45

3.2.1 Fourier法 46

3.2.2 Schelkunoff法 46

3.2.3 Woodward法 46

3.3 和方向图综合 47

3.3.1　Dolph-Chebyshev法 47

3.3.2 Taylor分布 50

3.3.3　Hamming分布 60

3.3.4 Villeneuve分布 62

3.3.5 Elliott法 64

3.3.6 旁瓣包络衰减更速的方法 68

3.3.7 赋形波束综合 71

3.4 差方向图综合 80

3.4.1 典型方向图 80

3.4.2 Bayliss法 82

3.4.3 Zolotarev法 84

3.4.4 Elliott法 86

3.4.5 旁瓣包络衰减更速的方法 87

3.5 和差分布最佳化的馈电网络 90

3.5.1 串联馈电 90

3.5.2 子阵式馈电 90

参考文献 91

第4章　平面阵综合 93

4.1 引言 93

4.2 矩形口径综合 94

4.2.1 Chebyshev阵 94

4.2.2 用阵元实测方向图综合 96

4.3 圆口径和方向图综合 98

4.3.1　Taylor分布 98

4.3.2 Hansen分布 101

4.3.3 修正的Taylor分布 102

4.3.4 旁瓣包络衰减更速的方法 104

4.3.5　Hamming分布 105

4.3.6 圆口径和线源波瓣的等效性 106

4.4 圆口径差方向图综合 107

4.4.1 旁瓣包络衰减更速的方法 107

4.4.2 Bayliss法 109

4.5 非圆口径综合 111

4.5.1 椭圆阵 111

4.5.2 环形阵 112

4.5.3 正六边形阵 116

4.6 阵列优化 116

4.6.1 和口径利用系数 117

4.6.2 差相对斜率 119

4.6.3 方向性 121

参考文献 124

第5章　阵列单元 125

5.1 引言 125

5.2 对称振子 125

5.2.1 电流分布 125

5.2.2 方向图 128

5.2.3 阻抗 130

5.2.4 互耦 134

5.2.5 馈电 138

5.3 开口波导 140

5.3.1 口径场 140

5.3.2 辐射场 141

5.4 喇叭 146

5.4.1　H面扇形喇叭 146

5.4.2 E面扇形喇叭 150

5.4.3 角锥喇叭 152

5.4.4 圆锥喇叭 153

5.4.5 相位中心 155

参考文献 156

第6章　阵元互耦 157

6.1 引言 157

6.2 逐元法 157

6.2.1 激励方式 157

6.2.2 阻抗法 157

6.2.3 散射法 162

6.3 周期结构法 165

6.3.1 倾斜单元室法 166

6.3.2 波导模法 167

6.3.3 大尺寸阵元 171

参考文献 174

第7章　馈电系统 175

7.1 引言 175

7.2 一般馈电系统形式 175

7.2.1 导波结构 175

7.2.2 微波器件 176

7.2.3 移相器 176

7.2.4 主要指标 176

7.3 强制馈电 177

7.3.1 传输线选择 177

7.3.2 并联馈电 178

7.3.3 串联馈电 183

7.3.4 馈相 186

7.4 空间馈电 189

7.4.1 分类 189

7.4.2 空馈实例 190

7.5 子阵馈电 195

7.5.1 网络结构 195

7.5.2 组成 195

7.6 交连设计 196

7.6.1 理论分析 197

7.6.2 设计步骤 199

7.6.3 仿真及测试 200

7.7 延迟器作用 201

7.7.1 平面相控阵天线波束指向漂移 202

7.7.2 直线相控阵天线波束指向漂移 203

7.7.3 实时延迟器对波束指向漂移的改善 203

7.7.4 延迟器位数与波束指向漂移关系 204

参考文献 205

第8章　有限扫描技术 206

8.1 引言 206

8.2 工作原理 206

8.2.1 无FT系统 207

8.2.2 多波束系统 208

8.2.3 重叠子阵原理 209

8.2.4 口径场与远场变换 211

8.3 混合式反射器系统 214

8.3.1 偏轴抛物面 215

8.3.2 横向馈源 216

8.3.3 偏轴抛物面馈源 219

8.3.4 偏轴特性 221

8.3.5 反射器透镜 223

8.4 透镜阵列系统 226

8.4.1 透镜 226

8.4.2 透镜阵列组合 227

8.5 空馈阵列系统 231

8.5.1 效率 231

8.5.2 非周期环栅阵 234

8.6 波束控制系统 240

8.6.1 相控阵雷达的要求 241

8.6.2 主要功能 241

8.6.3 实现方法 243

8.6.4 工作原理 244

8.6.5 关键技术 246

8.6.6 发展方向 248

参考文献 248

第9章　稀疏阵 251

9.1 引言 251

9.2 满阵 251

9.3 栅瓣 253

9.4 密度加权阵 256

9.4.1 满阵确定 256

9.4.2 有源阵元位置确定 256

9.4.3 密度加权阵栅瓣 260

9.5 环形阵 262

9.6 旋转变形阵 264

9.7 随机排列阵 266

9.7.1 均匀随机排列阵 267

9.7.2 随机排列密度渐稀阵 275

9.8 稀疏阵设计优化 276

9.8.1 初始种群 277

9.8.2 适应度计算 277

9.8.3 遗传操作 278

参考文献 281

第10章　多波束天线 282

10.1 引言 282

10.2 多波束形成 282

10.2.1 通过网络 282

10.2.2 通过透镜 285

10.2.3 两维波束形成网络 286

10.2.4 数字波束形成 288

10.3 多波束正交 289

10.3.1 正交含义 289

10.3.2 非正交影响 290

10.4 多波束天线设计 291

10.4.1 低旁瓣和高相交电平技术 291

10.4.2 优化设计 293

10.5 宽带宽角圆极化多波束天线 294

参考文献 296

第11章　共形阵 297

11.1 引言 297

11.1.1 平面相控阵天线不足 297

11.1.2 共形阵特点 297

11.1.3 共形阵天线设计任务 298

11.1.4 共形阵发展史 298

11.1.5 共形相控阵天线应用 299

11.2 共形阵初步分析 300

11.2.1 直线振子方向图函数 301

11.2.2 任意阵列天线方向图函数 301

11.3 圆环阵方向图函数 302

11.3.1　阵元为点源 302

11.3.2 阵元垂直圆环平面 304

11.3.3 阵元平行圆环平面 307

11.4 曲面阵 308

11.4.1 圆锥阵 308

11.4.2 圆柱阵 310

11.4.3 同心圆环阵 312

11.4.4 球面阵 312

11.4.5 圆顶相控阵 313

11.4.6 任意凸旋转曲面透镜相控阵 314

参考文献 315

第12章　测量和校准 317

12.1 引言 317

12.2 相控阵天线测量类型 317

12.3 近场测量 319

12.3.1 平面扫描技术 320

12.3.2 柱面和球面扫描技术 324

12.4 远场测量 325

12.4.1 测试场类型 325

12.4.2 测试场设计准则 325

12.5 相控阵天线误差 327

12.5.1 误差类型 327

12.5.2 随机误差分析 331

12.5.3 阵元失效分析 332

12.5.4 误差对天线性能的影响 333

12.6 相控阵天线校准 335

12.6.1 矩阵求逆法 335

12.6.2 FFT法 335

12.6.3 互耦技术 336

12.6.4 中场校准 340

参考文献 342

第13章　阵面监测 345

13.1 引言 345

13.2 主要功能 345

13.3 方法分类 345

13.3.1 内监测 346

13.3.2 外监测 346

13.3.3 内、外监测对比 347

13.4 监测系统设计 348

13.4.1 系统组成 348

13.4.2 误差分析 348

13.4.3 方法选择 352

13.4.4 阵元故障判别 354

13.4.5 阵元幅相修调 357

13.4.6 测量时间开销 358

13.4.7 系统资源占用 359

参考文献 360

符号表 361

缩略语 363