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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