雷達手冊（第三版）

《雷達手冊（第三版）》是2010年電子工業出版社出版的圖書，作者是Merrill I. Skolnik。

基本介紹

• 書名：雷達手冊（第三版）
• 作者：Merrill I. Skolnik（美林 I. 斯科尼克）
• 譯者：南京電子技術研究所
• ISBN：9787121110009
• 出版社：電子工業出版社 
• 出版時間：2010-07

出版信息

著 者：Merrill I. Skolnik（美林 I. 斯科尼克）

作 譯 者：南京電子技術研究所

出版時間：2010-07

千 字 數：1786

版 次：01-01

頁 數：1116

開 本：16(185*260)

I S B N ：9787121110009

內容簡介

本書是查閱雷達技術的各種體制、所使用的技術及有關參考文獻的權威手冊。《雷達手冊（第二版）》（1990年）出版已20年。本書補充了1990—2008年新出現的體制和技術（見目錄）的相關信息。和第二版一樣，本書由當今世界上37位雷達各方面造詣很深的專家、學者合作撰寫而成，有很高的學術水平。 本書適合從事雷達研究、生產、使用的技術人員和大專院校師生使用。

圖書目錄

第1章 雷達概論

1.1 雷達簡介

雷達基本組成

雷達發射機

雷達天線

1.2 雷達類型

1.3 從雷達回波可獲取的信息

距離

徑向速度

角方向

尺寸及形狀

雷達中頻寬的重要性

信噪比

在多個頻率上工作

雷達中的都卜勒頻移

1.4 雷達方程

1.5 雷達頻率的字母頻帶名稱

1.6 工作頻率對雷達的影響

高頻（HF, 3～30 MHz）

甚高頻（VHF, 30～300 MHz）

超高頻（UHF, 300MHz～1GHz）

L波段（1.0～2.0GHz）

S波段（2.0～4.0GHz）

C波段（4.0～8.0GHz）

X波段（8.0～12.0GHz）

Ku、K和Ka波段（12.0～40.0GHz）

毫米波波段

雷射雷達

1.7 雷達命名規範

1.8 雷達過去的一些進展

1.9 雷達套用

軍事套用

環境遙感

空中交通管制

其他套用

1.10 雷達系統方案設計

一般指導方針

雷達方程在方案設計中的作用

參考文獻

第2章 動目標顯示（MTI）雷達

2.1 序言

2.2 MTI雷達介紹

MTI方框圖

動目標檢測器（MTD）方框圖

2.3 對動目標的雜波濾波器回響

2.4 雜波特性

頻譜特性

幅度特性

2.5 定義

改善因子（I）

雜波衰減

信雜比（SCR）改善（ISCR）

雜波中可見度（SCV）

雜波間可見度（ICV）

濾波器失配損耗

雜波可見度因子（Voc）

2.6 改善因子的計算

2.7 雜波濾波器的最優設計

2.8 MTI系統雜波濾波器設計

參差的設計方法

反饋和脈衝間參差

參差對改善因子所產生的限制

時變加權

速度回響曲線第一凹點的深度

2.9 氣象雷達MTI濾波器設計

2.10 雜波濾波器組設計

濾波器的經驗設計

切比雪夫濾波器組

快速傅立葉變換濾波器組

使用約束的最佳化技術的濾波器組設計

2.11 接收機限幅引起的性能降低

2.12 雷達系統穩定性要求

系統不穩定性

量化噪聲對改善因子的影響

與脈衝壓縮有關的考慮

2.13 動態範圍和A/D轉換方面的考慮

2.14 自適應MTI

2.15 雷達雜波圖

2.16 速度靈敏度控制（SVC）

SVC的概念

距離和距變率模糊分辨力

2.17 適用於MTI雷達系統的幾點考慮

硬體考慮

環境上的考慮

參考文獻

第3章 機載動目標顯示（AMTI）雷達

3.1 採用機載MTI技術的系統

3.2 覆蓋範圍的考慮

3.3 AMTI性能驅動因素

3.4 平台運動和高度對MTI性能的影響

斜距對都卜勒偏移的影響

時間平均雜波相干機載雷達（TACCAR）

平台運動的影響

3.5 平台運動的補償（垂直天線孔徑方向上的）

電子偏置相位中心天線

天線副瓣內的功率

3.6 掃描運動的補償

補償方向圖的選擇

3.7 平台運動與掃描運動同時補償

3.8 平台前向運動補償

3.9 時空自適應運動補償

引言

最佳自適應加權（McGuffin）

空時自適應處理結構的分類（Ward）

都卜勒前單元天線空時自適應處理

都卜勒前波束-空間的空時自適應處理

都卜勒後單元天線空時自適應處理

都卜勒後波束空間空時自適應處理

實現上的考慮

性能比較

3.10 多重譜的影響

3.11 AMTI雷達系統示例

參考文獻

第4章 脈衝都卜勒（PD）雷達

4.1 特性和套用

術語

套用

脈衝重複頻率

脈衝都卜勒頻譜

模糊和脈衝重複頻率（PRF）的選擇

距離波門

時間基線的定義

基本組成

4.2 PD雜波

概述

固定雷達的地物雜波

運動雷達的地物雜波

雜波回波：通用方程

主瓣雜波

主瓣雜波的濾波

雜波瞬態抑制

高度線雜波的消隱副瓣雜波

離散副瓣雜波

4.3 動態範圍及穩定度要求

動態範圍

穩定度要求

4.4 距離及都卜勒解模糊

多重離散PRF測距

解都卜勒模糊

高PRF測距

4.5 模式及波形設計

目標搜尋

目標跟蹤

多目標跟蹤（MTT）

4.6 測距性能

雷達距離方程

系統損耗

虛警機率

探測機率

縮略語表

參考文獻

第5章 戰鬥機多功能雷達系統

5.1 引言

多功能雷達結構

多功能戰鬥機雷達軟體結構

距離都卜勒情況

有源電掃陣列（AESA）

5.2 典型任務和模式

空–面任務剖面

空–面模式序列

各模式的波形變化

空–空任務剖面

空–空模式序列

定時結構

5.3 空–空模式的描述和波形

空–空搜尋、截獲和跟蹤——中重頻

中重頻——典型距離–都卜勒盲區圖

中重頻選擇的算法

距離選通高重頻

RGHPRF選擇的算法

非合作空中目標識別

氣象規避

空中數據鏈

雷達孔徑數據連線

信標會合和隊形保持

大功率–孔徑干擾

5.4 空地模式說明及波形

地形跟隨和地形規避

地形高度評估

地形資料庫融合

海面搜尋、截獲和跟蹤

逆合成孔徑雷達（ISAR）

空對地測距

精確速度更新

監聽或被動收聽

都卜勒波束銳化（DBS）

合成孔徑雷達

DBS或SAR PRF，脈衝長度和壓縮選擇

地面動目標顯示（GMTI）和跟蹤（GMTT）

對地面動目標設門限

典型GMT武器投放

飛彈性能評估、跟蹤和更新

AGC、校準和自測

參考文獻

第6章 雷達接收機

6.1 雷達接收機的組成

6.2 噪聲和動態範圍的考慮

定義

計算

6.3 頻寬考慮

定義

重要特性

去斜處理

6.4 接收機前端

組成

特性對雷達性能的影響

輻射頻譜的寄生失真

混頻器的寄生回響

混頻器寄生效應圖

鏡像抑制混頻器

放大器和混頻器的特性

6.5 本振

本振的功能

穩定本振的不穩定性

相參振盪器和定時的不穩定性

雷達的整機不穩定性

低噪聲頻率源

頻率合成技術

頻率切換後的相位相參

去斜處理

6.6 增益控制

靈敏度時間控制（STC）

雜波圖自動增益控制

可程式增益控制

增益歸一化

自動噪聲電平控制

增益控制部件

6.7 濾波

雷達整機系統的濾波匹配濾波

接收機濾波

濾波器特性

距離副瓣

通道匹配要求

6.8 限幅器

套用

特性

6.9 I/Q解調器

套用

實現

增益或相位的失衡

時間延遲和頻率回響失衡

I、Q通道的非線性

直流偏置

6.10 A/D轉換器

套用

數據格式

Delta-Sigma轉換器

性能特性

輸入噪聲電平和動態範圍

A/D轉換器採樣時鐘穩定性

6.11 數字接收機

數字下變頻

希爾伯特變換器

I/Q誤差

用多速率處理和多相濾波器實現數字下變頻

多通道接收機考慮

6.12 雙頻工作

優點

實現方法

6.13 波形產生與上變頻

直接數字頻率合成器

倍頻器

波形上變頻

參考文獻

第7章 自動檢測、自動跟蹤和多感測器融合

7.1 引言

7.2 自動檢測

最佳檢測器

實用檢測器

虛警控制

目標分辨力

自動檢測小結

7.3 自動跟蹤

航跡檔案

雷達檢測接受

用關聯的檢測更新現有航跡

Kalman濾波的調整

跟蹤坐標系的選擇

對付目標運動改變的自適應濾波

已接受的檢測和現有航跡的關聯

新航跡形成

雷達調度及控制

7.4 雷達組網

7.5 不相似感測器的融合

IFF融合

雷達–DF（定向）方位選通脈衝融合

參考文獻

第8章 脈衝壓縮雷達

8.1 引言

8.2 脈衝壓縮波形類型

線性調頻（LFM）

非線性調頻波形（NLFM）

相位編碼波形

時間–頻率編碼波形

8.3 影響選擇脈衝壓縮系統的因素

8.4 脈衝壓縮的實現與雷達系統實例

數字波形產生

數字脈衝壓縮

脈衝壓縮雷達實例

展寬脈衝的壓縮

展寬脈衝壓縮雷達實例

附錄

信號分析總結

雷達發射波形

匹配濾波器

濾波器匹配損失

模糊函式

匹配濾波器時間回響

時間延遲和都卜勒頻率中目標分辨的條件

參考文獻

第9章 跟蹤雷達

9.1 引言

9.2 單脈衝（同時形成多個天線波束）

比幅單脈衝

比相單脈衝

電掃相控陣單脈衝

雙通道單脈衝

錐掃單脈衝

9.3 掃描和波束轉換

9.4 跟蹤雷達的伺服系統

9.5 目標捕獲和距離跟蹤

捕獲

距離跟蹤

第n次發射之後才返回的跟蹤

9.6 特殊單脈衝技術

雙波段單脈衝

鏡面掃描的天線（逆卡塞格倫）

軸上跟蹤

9.7 誤差源

9.8 目標引起的誤差（目標噪聲）

幅度噪聲

角度噪聲（閃爍）

距離噪聲（距離閃爍）

都卜勒閃爍及譜線

9.9 其他引起誤差的外部因素

多路徑

正交極化能量引起的串擾

對流層傳播

9.10 內部的誤差源

接收機熱噪聲

其他內部誤差源

9.11 誤差來源總結

角度測量誤差

距離測量誤差

性能的局限

9.12 誤差減小技術

多路徑誤差的減小

目標角度與距離閃爍的減小

內部產生的誤差的減小

參考文獻

第10章 雷達發射機

10.1 引言

發射機在雷達系統中的作用

雷達發射機的類型

放大器與振盪器的對比

10.2 線性注放大器

速調管

多注速調管（MBK）

行波管（TWT）

降壓收集極

速調管和行波管的變種

10.3 磁控管

同軸磁控管

磁控管的局限性

民用航海雷達用磁控管

10.4 正交場放大器

10.5 迴旋管

10.6 發射機頻譜控制

減小寄生信號輸出

減小超過(sin x)/x的頻譜振幅

用整形脈衝改善頻譜

都卜勒雷達中的頻譜噪聲

10.7 柵控管

同軸管

恆效率放大管（CEA）

柵控管的套用

10.8 調製器

10.9 射頻功率源的選擇

關於不同雷達真空管用途的扼要看法

雷達發射機用固態放大器

參考文獻

第11章 固態發射機

11.1 引言

11.2 固態器件的優點

11.3 固態器件

技術和結構

峰值和平均功率限制

矽雙極結型電晶體

矽橫向擴散金屬氧化物半導體場效應電晶體（LDMOS FET）

GaAs PHEMT

寬禁帶半導體

11.4 固態集中式發射機的設計

放大器和模組設計

功率合成

幅度和相位敏感度

譜輻射

11.5 固態相控陣發射機的設計

微波單片積體電路（MMIC）

收發組件特性

11.6 固態系統實例

鋪路爪（UHF頻段預警雷達）

AN/SPS-40艦載搜尋雷達

RAMP（L波段空中交通管制發射機）

參考文獻

第12章 反射面天線

12.1 引言

雷達反射面天線的作用

天線波束掃描

雷達反射面天線的優點和套用

反射面天線的分類

本章結構

12.2 基本原理和參數

孔徑增益與損耗

方向性增益和饋源損耗

孔徑場分析方法

錐削效率

溢出損失

饋源遮擋

增益最佳化

表面泄漏損失

表面公差損耗

饋源偏移

支桿遮擋

12.3 反射面天線的結構

拋物反射面天線

拋物柱面天線

賦形反射面

多反射面天線

球反射面

12.4 反射面的饋源

基本饋源

單脈衝饋源

陣列饋源

12.5 反射面天線分析

反射面天線的物理光學分析法

反射面天線的幾何光學分析法（包括GTD和UTD）

反射面天線的全波分析法

反射面天線設計和分析的計算程式

12.6 機械設計方面的考慮

安裝是機械設計著重考慮的因素

質量、體積、摺疊、展開和精密機械指向系統

環境因素及相應考慮

天線罩

致謝

參考文獻

第13章 相控陣雷達天線

13.1 引言

相控陣雷達

陣列掃描

13.2 陣列理論

二元陣

線陣

單元因子和平面陣增益

13.3 平面陣列和波束控制

平面陣列

單元配相運算

13.4 孔徑匹配和互耦

孔徑匹配的重要性

互耦的影響

單元波瓣

稀疏陣

自由空間的阻抗變化

互耦和表面波

陣列模擬器

掃描阻抗變化的補償

小陣

13.5 低副瓣相控陣

照射函式

誤差的影響

隨機誤差

13.6 量化效應

相位量化

周期誤差

13.7 相控陣的頻寬

孔徑效應

饋電效應

寬瞬時頻寬

時延網路

13.8 饋電網路（波束形成器）

光學饋電系統

強制饋電

串聯饋電

並聯饋電

子陣

13.9 移相器

二極體移相器

鐵氧體移相器

13.10 固態組件

13.11 多個同時的接收波束

13.12 數字波束形成

13.13 輻射方向圖置零

13.14 有源相控陣天線校準

13.15 相控陣系統

洛克希德·馬丁公司的相控陣雷達

諾斯羅普·格魯門公司的相控陣雷達

雷聲公司的相控陣雷達

參考文獻

第14章 雷達截面積

14.1 引言

七種基本回波機制

14.2 回波功率的概念

RCS的定義

RCS特性舉例

14.3 RCS預估方法

精確方法

近似方法

14.4 RCS測量方法

一般要求

室外測試場

室內測試場

14.5 雷達回波抑制

雷達波吸收材料

整形

低雷達截面積運載工具

參考文獻

第15章 海雜波

15.1 引言

15.2 海表面

海波頻譜

一般性的海表面描述方法

破碎海浪和其他海表面的擾動

15.3 海雜波的經驗特性

雜波統計

一般趨勢

海雜波與風速、風向的關係

海雜波在大入射餘角時的情況

海雜波在小入射餘角時的情況

海雜波在極小入射餘角時的情況

高頻和毫米波頻率的情況

海雜波譜

其他環境因素的影響

15.4 海雜波理論和模型

基於整體邊界值問題的理論

海表面特徵的散射

海表面幾何學的含義

數字方法

實驗室研究的角色

15.5 總結和結論

參考文獻

第16章 地物回波

16.1 引言

理論和經驗論的相對重要性

現有的散射數據

16.2 影響地物回波的參數

16.3 理論模型及其局限性

地面描述

簡化的模型

物理光學模型

小擾動和雙尺度模型

其他模型

16.4 地物回波的衰落

衰落速率的計算

檢波的效應

動目標表面

16.5 地物回波測量技術

連續波和調頻連續波系統

測距系統

連續波都卜勒散射儀

測量精度所需的獨立抽樣

接近垂直入射的問題

地面的和直升機散射儀和頻譜儀

由圖像測得的散射係數

雙基地測量

16.6 散射係數的一般模型（雜波模型）

16.7 散射係數數據

粗糙度、潮濕度和植被覆蓋的影響

土壤濕度

植被

雪

海冰

16.8 測極化法

16.9 掠射附近的散射係數數據

16.10 成像雷達判讀

參考文獻

第17章 合成孔徑雷達（SAR）

17.1 SAR的基本原理

17.2 SAR的早期歷史

17.3 SAR的分類

聚焦合成孔徑雷達的先驅

聚焦合成孔徑雷達的分類

合成孔徑雷達解析度的改善

17.4 合成孔徑雷達的解析度

距離解析度

橫向解析度

合成孔徑雷達解析度總結

17.5 合成孔徑雷達的關鍵方面

等距離線和等速度線

運動補償

傾斜平面和地平面

合成孔徑雷達對脈衝重複頻率（PRF）的要求

距離徙動

其他處理功能

17.6 SAR圖像質量

點擴散函式（Point-Spread Function）

信噪比（Signal-To-Noise，SNR）

積分副瓣比（Integrated SideLobe Ratio，ISLR）

乘性噪聲比（Multiplicative Noise Ratio，MNR）

SAR圖像與光學圖像的對比

17.7 SAR公式小結

17.8 SAR的特殊套用

極化SAR（Polarimetric SAR）

SAR圖像中的運動目標

SAR圖像中的振動目標

目標高度的測量

陰影

簇葉穿透（Foliage-Penetration）SAR

參考文獻

第18章 星載遙感雷達

18.1 展望

動機

涵蓋和未涵蓋的主題

軌道的基本特性

對硬體的評論

本章的組織

18.2 合成孔徑雷達（SAR）

飛行系統

其他星載SAR

星載SAR設計相關的問題

模糊限制下的潛力挖掘

多通道：干涉測量和極化

套用

18.3 高度計

概觀

飛行系統

軌道方面的考慮

理論基礎

測地衛星（Geosat）：測地任務

CryoSat：冰層測量任務

18.4 行星探測雷達

飛行系統

雷達對行星上凍的探索

Magellan：創新的金星成像器

混合極化結構

18.5 散射計

矢量風的提取

測量精度

趨勢

飛行系統

Aquarius

18.6 雷達探測器

地表探測飛行系統

大氣和電離層探測飛行系統

參考文獻

第19章 氣象雷達

19.1 引言

19.2 氣象目標的雷達方程

19.3 設計考慮因素

衰減的影響

距離和速度模糊

地雜波的影響

典型的氣象雷達設計

極化測量雷達

雷達校正

19.4 信號處理

頻譜矩量的估算

測量精度

脈衝壓縮

白化

短駐留時間譜（最大熵）

處理器實現

19.5 操作套用

降雨測量

強暴風雨告警

19.6 研究上的套用

雙極化/波長雷達

多雷達系統

快速掃描（相控陣）雷達

機載雷達

星載雷達

晴空風廓線雷達

參考文獻

第20章 高頻超視距雷達（HFOTHR）

20.1 引言

20.2 雷達方程

20.3 影響天波雷達設計的因素

高頻雷達與微波雷達之間的主要差別

天波雷達設計的含義

20.4 電離層和無線電波傳播

電離層結構

電離層易變性

模型及套用

計算方面和射線描跡

其他模型和傳播問題

20.5 HF雷達的波形

20.6 發射系統

發射機

天線

20.7 雷達截面積

20.8 雜波：來自環境的回波

地球表面回波

地雜波

海雜波

雷達海洋學

海況、波譜和海風評估

流星尾跡和電離層中其他不規則性造成的散射

20.9 噪聲、干擾和頻譜占用

頻譜占用圖

噪聲模型

20.10 接收系統

天線 接收機

校準

20.11 信號處理和跟蹤

信號分析和目標探測

跟蹤

20.12 雷達資源管理

20.13 雷達性能建模

NRL-ITS雷達性能模型

Jindalee雷達性能模型

其他建模方法

附錄 HF表面波雷達

一般特性和能力

HFSWR系統的傳播考慮因素

散射：目標和雜波

性能建模

參考文獻

第21章 地面穿透雷達

21.1 引言

21.2 在物質中傳播的物理特性

引言

衰減

反射

雜波

極化

速度

色散

深度解析度

平面解析度

21.3 建模

21.4 材料性質

21.5 地面穿透雷達系統

21.6 調製技術

時域雷達

頻域雷達

偽隨機編碼雷達

21.7 天線

21.8 信號和圖像處理

21.9 套用

21.10 許可

參考文獻

第22章 民用航海雷達

22.1 引言

22.2 挑戰

環境的挑戰

探測性能

垂直波束分裂

移動的平台

22.3 國際標準

22.4 技術

天線

射頻天線頭

探測與處理

固態CMR

22.5 目標跟蹤

22.6 用戶界面

海圖雷達

22.7 與AIS的集成

22.8 雷達信標

雷達信標

SART

雷達目標增強器

22.9 驗證測試

22.10 船舶跟蹤服務

附錄 早期的CMR

與航海雷達相關的縮略語表

致謝

參考文獻

第23章 雙基雷達

23.1 概念和定義

23.2 坐標系

23.3 雙基雷達方程

基準距離概念

距離方程

卡西尼卵形線

23.4 套用

23.5 雙基都卜勒關係

目標都卜勒

都卜勒等值線

23.6 目標定位

雙基定位

多基定位

23.7 目標截面積

偽單基RCS區

雙基RCS區

雙基RCS區中閃爍的減小

前向散射RCS區

23.8 表面雜波

雙基散射係數

23.9 獨特的問題和要求

波束同步掃描

非合作式射頻（RF）環境

參考文獻

第24章 電子反對抗

24.1 引言

24.2 術語

24.3 電子支援措施（ESM）

24.4 電子對抗措施（ECM）

24.5 ECCM技術的目的及分類法

24.6 與天線有關的ECCM技術

副瓣消隱（SLB）系統

副瓣對消（SLC）系統

聯合使用SLB和SLC

自適應陣列天線

子陣級上的自適應

超分辨

24.7 與發射機有關的ECCM

24.8 與接收機有關的ECCM

24.9 與信號處理有關的ECCM

相參處理

CFAR

24.10 操作與部署技術

24.11 ECCM技術的套用

監視雷達

跟蹤雷達

相控陣雷達

成像雷達

超視距雷達

24.12 ECCM和ECM效能

干擾和箔條環境中的雷達方程

首字母縮略詞一覽表

致謝

參考文獻

第25章 雷達數位訊號處理

25.1 引言

25.2 接收通道處理

信號採樣基礎

數字下變頻（DDC）

信號採樣方面的考慮

數字多波束的波束形成

數字脈衝壓縮

25.3 發射通道處理

直接數字綜合器（DDS）

數字上變頻（DUC）

25.4 DSP工具

相移

數字濾波器與套用

離散傅立葉變換（DFT）

25.5 設計中的考慮

時間依賴性

硬體實現技術

25.6 總結

25.7 致謝

25.8 參考文獻

第26章 雷達方程中的傳播因子Fp

26.1 前言

26.2 地球大氣層

結構和特性

對流層

26.3 折射

折射指數

折射率和對流層中的修正折射率

26.4 標準傳播

正常/標準折射

自由空間傳播

多徑干擾和表面反射

繞射

對流層散射

26.5 異常傳播

亞折射

超折射

俘獲

大氣管道

表面管道

蒸發管道

抬高的管道

26.6 傳播建模

球形擴展或自由空間傳播模型

有效地球半徑模型

波導模型

拋物線方程模型

混合模型

26.7 EM 系統評估程式

26.8 AREPS 雷達系統評估模型

26.9 AREPS的雷達顯示

參考文獻