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第一章 气象雷达系统概述 1

1.1 机载气象雷达系统的功用 1

1.1.1雷达对雷雨和湍流等危险气象区域的探测 2

1.1.2观察飞机前下方的地形 4

1.1.3发现航路上的山峰等空中障碍物 4

1.1.4气象雷达显示器的辅助信息显示 5

1.1.5气象雷达导航信标 5

1.2 气象雷达系统的组件与配置 6

1.2.1机载气象雷达系统的基本组件 6

1.2.2气象雷达系统的系统配置 13

1.2.3气象雷达与电子飞行仪表系统 15

1.2.4小型飞机上的两组件彩色气象雷达系统 18

1.3 典型机载气象雷达系统的技术特性 19

1.3.1 WXR-700型数字式彩色气象雷达 19

1.3.2 WXR-700（FLW）风切变检测雷达 23

1.3.3 RDR-4A雷达系统 24

1.3.4 RDR-4B前视风切变检测雷达 26

1.3.5 PRIMUS-90彩色气象雷达系统 27

1.3.6 PRIMUS-708彩色气象雷达 31

1.3.7 P-708A湍流检测雷达 36

第二章 气象雷达的基本工作原理 38

2.1 气象雷达对气象目标的探测 38

2.1.1气象雷达探测气象目标的基本原理 38

2.1.2气象目标的特性 40

2.1.3降雨区域的回波强度 41

2.1.4冰雹的回波特性 43

2.1.5机载气象雷达对各种气象目标的探测能力 44

2.2气象雷达的地形观察 45

2.2.1气象雷达观测地形的基本原理 45

2.2.2影响地物回波强度的因素 48

2.2.3地物与水面回波图像的特点 52

2.3 雷达测距原理 53

2.3.1天线波束扫掠与平面位置显示 53

2.3.2目标距离测定 54

2.3.3距离分辨力 56

2.4 雷达测定目标方位的基本原理 56

2.4.1天线的方向性与目标方位测定 57

2.4.2方位分辨力 57

2.5 雷达的工作频率 58

2.5.1雷达频段 58

2.5.2雷达频率的选择 60

第三章 气象雷达发射机的基本工作原理 61

3.1 雷达发射机概述 61

3.1.1雷达发射电路的结构特点 61

3.1.2两种雷达发射电路体制 62

3.2 雷达信号与雷达方程 63

3.2.1气象雷达发射信号及其技术参数 63

3.2.2基本雷达方程 68

3.2.3气象雷达方程 70

3.2.4雷达性能指数与最大作用距离 71

3.3 主振放大式雷达发射机 72

3.3.1主振放大式发射机的特点 72

3.3.2主振放大式发射机的框图工作原理 75

3.3.3频率源与倍频链 77

3.3.4脉冲调制与脉冲宽度的微机控制 82

3.3.5脉冲功率放大器 88

3.3.6收发转换开关 93

3.3.7微波带状线 97

3.4 单级振荡式雷达发射机 98

3.4.1电路结构与性能特点 98

3.4.2磁控管振荡器 101

3.4.3脉冲调制器 105

第四章 气象雷达接收机 110

4.1 雷达接收机的技术参数 110

4.1.1接收机的最低可检测信号电平 110

4.1.2接收机的噪声系数 111

4.1.3接收机的动态范围 112

4.2 雷达接收机的基本工作原理 112

4.2.1雷达接收机框图工作原理 112

4.2.2雷达接收机的微波电路 115

4.2.3中频与检波电路 116

4.2.4 自动增益控制（AGC） 117

4.2.5灵敏度时间控制（STC） 118

4.2.6雷达数据处理电路 120

4.3 P-90雷达接收机 127

4.3.1电路结构 127

4.3.2微波电路 128

4.3.3自动频率控制（AFC）系统 129

4.3.4中频与检波电路 131

第五章 湍流与风切变探测雷达 134

5.1 湍流及其探测原理 134

5.1.1湍流的定义与门限 135

5.1.2湍流的多普勒探测原理 138

5.2 湍流探测雷达的基本工作原理 141

5.2.1湍流探测时的发射脉冲编码 141

5.2.2湍流探测电路的组成 142

5.3 气象雷达探测风切变的基本原理 144

5.3.1风切变的特性 144

5.3.2风切变探测原理 147

5.4 风切变探测雷达的工作方式与信号格式 149

5.4.1工作方式 149

5.4.2风切变探测的有效范围 152

5.4.3风切变探测雷达的信号格式 155

5.5 风切变探测雷达的基本工作原理 158

5.5.1基本工作原理 158

5.5.2雷达数据处理 163

5.5.3风切变探测的数据处理 172

5.6 典型风切变探测雷达的性能特点 175

5.6.1WXR-700（FLW）风切变探测雷达 175

5.6.2RDR-4B前视风切变探测雷达 178

第六章 气象雷达天线 185

6.1 天线的组成与技术特性 185

6.1.1天线组件的的组成 185

6.1.2天线的方位扫掠 190

6.1.3天线的俯仰运动 191

6.1.4雷达罩 194

6.2 平板天线及其波束特性 195

6.2.1平板天线 196

6.2.2平板天线的基本原理 197

6.2.3平板天线的方向性 199

6.3 方位扫掠系统 204

6.3.1方位系统的组成 204

6.3.2微处理器对天线方位扫掠的控制 206

6.3.3扫掠驱动信号放大器 207

6.3.4扫掠步进电机 208

6.3.5扫掠增量监测器与扫掠零位监测器 210

6.4 天线俯仰稳定系统 212

6.4.1天线俯仰稳定运动的特性 213

6.4.2俯仰系统的组成 217

6.4.3 中央处理器对天线俯仰系统的控制 219

6.4.4姿态基准 220

第七章 气象雷达显示器 222

7.1 气象雷达显示器的组成与工作概况 222

7.1.1显示器的电路组成与结构 222

7.1.2气象雷达显示器所能显示的信息内容 226

7.1.3信号处理与显示的基本过程 228

7.2 彩色显示原理 231

7.2.1显像管 231

7.2.2三基色原理 236

7.2.3电子束的聚焦 238

7.2.4电子束的偏转 238

7.2.5电子束的扫描 239

7.3 气象数据的数字处理 243

7.3.1气象数据字 243

7.3.2气象数据处理的基本原理 251

7.4 扫描变换电路 254

7.4.1扫描变换的基本原理 254

7.4.2坐标变换电路 255

7.5 中央处理器 256

7.5.1中央处理器的基本功用 256

7.5.2中央处理器的简单工作过程 257

第八章 气象雷达的使用与维护 260

8.1 气象雷达的性能监控与自检 260

8.1.1气象雷达的机内测试电路 260

8.1.2气象雷达的自检方式及自检图形 263

8.1.3在EHSI上的气象雷达自检及状态通告信息 268

8.1.4中央维护计算机与气象雷达的地面检测 274

8.2 气象雷达的使用 278

8.2.1显示距离的选择 278

8.2.2天线俯仰调节 280

8.2.3增益调节 284

8.2.4气象回避 285

8.2.5观察地形 287

8.3 气象雷达的微波辐射与地面通电 289

8.3.1最大允许照射电平 289

8.3.2微波辐射保护 291

8.3.3气象雷达地面通电的其他注意事项 291