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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