微波系统设计工具与电子战应用

第1章 引言

1.1 电子战系统设计

1.2 交互式设计

1.3 数学建模

1.4 Java Applet程序

1.4.1 简单的Applet演示程序

1.5 微波接收机和电子战系统

1.6 本书的内容结构

参考文献

第2章 射频分析辅助

2.1 引言

2.2 噪声系数

2.2.1 基本元件的信号与噪声性能

2.2.2 级联噪声系数Applet程序

2.2.3 信噪比的恶化

2.3 微波传输线原理

2.3.1 微波传输线分析

2.3.2 微波传输线Applet程序

2.4 失配情况下级联传输线的电压驻波比

2.4.1 线性组合

2.4.2 复组合

2.4.3 级联失配分析Applet程序

参考文献

第3章 射频电路元件

3.1 引言

3.2 传输线滤波器

3.2.1 低通滤波器设计

3.2.2 标准线和短截线低通滤波器的设计

3.2.3 传输线滤波器Applet程序

3.3 定向耦合器

3.3.1 耦合传输线

3.3.2 定向耦合器Applet程序

3.3.3 微带耦合器的设计

3.3.4 微带耦合器Applet程序

3.4 混频器的交调分量

3.4.1 单端混频器

3.4.2 单平衡混频器

3.4.3 双平衡混频器

3.4.4 SPURII混频器Applet程序

参考文献

第4章 天线

4.1 引言

4.2 抛物面天线设计

4.2.1 分析

4.2.2 反射式天线方向图Applet程序

4.3 天线阵列

4.3.1 引言

4.3.2 阵列分析

4.3.3 阵列天线方向图Applet程序

4.4 天线极化耦合

4.4.1 极化椭圆

4.4.2 庞加莱球（Poincaré Sphere）

4.4.3 耦合功率

4.4.4 天线极化耦合Applet程序

4.5 天线近场功率

4.5.1 几何关系

4.5.2 场的计算

4.5.3 天线近场功率Applet程序

参考文献

第5章 放大器

5.1 引言

5.2 放大器的动态范围

5.2.1 放大器的传输特性

5.2.2 三阶交调分量

5.2.3 级联射频放大单元

5.2.4 放大器动态范围Applet程序

5.2.5 小结

5.3 限幅放大器的工作原理

5.3.1 引言

5.3.2 统计模型

5.3.3 频域模型

5.3.4 时域分析

5.3.5 限幅放大器工作Applet程序

5.3.6 结论

5.4 压缩放大器的设计

5.4.1 多级限幅放大器的结构

5.4.2 单段分析

5.4.3 对数放大器

5.4.4 指数放大器： 指数n＜1

5.4.5 压缩放大器设计Applet程序

参考文献

第6章 信号检测

6.1 引言

6.2 概率分析

6.2.1 虚警概率

6.2.2 虚警率

6.2.3 信号检测概率

6.3 脉冲的检测和测量

6.3.1 脉冲门限设定Applet程序

6.4 接收机门限触发概率Applet程序

6.5 多输入视频“或”门限

6.5.1 纯噪声分析

6.5.2 单信道信号

6.5.3 两信道信号

6.5.4 视频“或”门限Applet程序

6.6 矢量门限

6.6.1 笛卡儿组件门限

6.6.2 双笛卡儿组件门限

6.6.3 最大和门限

6.6.4 矢量门限设定Applet程序

6.7 多采样视频累积

6.7.1 多采样非相参累积Applet程序

6.7.2 采样和平均数据的等效频谱

参考文献

第7章 微波接收机

7.1 引言

7.2 检波器的噪声性能

7.2.1 平方律检波器

7.2.2 正交检波器

7.2.3 鉴频器SNRO和噪声谱Applet程序

7.2.4 线性矢量检波器

7.2.5 射频乘法器的实现

7.3 射频放大检波视频接收机

7.3.1 增益变化的影响

7.3.2 级联DLVA

7.3.3 射频放大器和DLVA级联Applet程序

7.4 外差式接收机

7.4.1 脉冲滤波失真

7.4.2 失真分析

7.4.3 滤波器频响特性

7.4.4 脉冲滤波失真Applet程序

7.5 零差式接收机

7.6 干涉式接收机

7.7 瞬时测频（IFM）

7.8 压缩接收机

7.8.1 短脉冲灵敏度

7.8.2 压缩接收机性能Applet程序

7.9 相参接收机

7.10 零中频I/Q接收机

7.11 数字FFT接收机

7.11.1 简单模式匹配DFT算法

7.11.2 Cooley?Tukey多基算法

7.11.3 数字FFT接收机性能Applet程序

7.12 接收机灵敏度比较Applet程序

参考文献

第8章 电子战测量系统

8.1 引言

8.2 IFM接收机和干涉仪设计

8.2.1 多鉴别器系统

8.2.2 IFM接收机的设计

8.2.3 干涉仪的设计

8.2.4 解模糊

8.2.5 系统测量精度

8.2.6 同时多干扰信号

8.2.7 IFM和干涉仪设计Applet程序

8.3 比幅测向系统

8.3.1 引言

8.3.2 一般结构

8.3.3 误差分析

8.3.4 比幅测向Applet程序

8.3.5 改善测向性能

参考文献

第9章 作战性能

9.1 引言

9.2 微波信号传播

9.2.1 ESM探测距离Applet程序

9.2.2 雷达探测距离Applet程序

9.2.3 讨论

9.3 仰俯上的多路径传播效应

9.3.1 海面闪烁效应

9.3.2 海面闪烁效应Applet程序

9.4 杂波反射

9.4.1 反射几何关系

9.4.2 双站反射Applet程序

9.4.3 使用无源ESM对反射中心定位

9.4.4 ESM杂波模型Applet程序

9.4.5 杂波的空域去相关Applet程序

9.4.6 有关ESM处理的杂波推论

9.5 无源定位精度

9.5.1 方向角

9.5.2 到达时间差

9.5.3 无源定位Applet程序

9.6 ESM的距离优势

9.6.1 计算零灵敏度优势

9.6.2 雷达特性

9.6.3 平台的雷达截面积

9.6.4 ESM灵敏度优势Applet程序

9.6.5 结论

9.7 干扰机防护区

9.7.1 点防御

9.7.2 面防御

9.7.3 干扰机防护区Applet程序

9.7.4 结论

参考文献

附录A 随书光盘的使用

附录B Applet演示程序

附录C 专用的类math方法

缩略词表

索引

dBW/m2量纲转换Applet程序进行接收机系统灵敏度定义所采用的两种量纲dBmi 和dBW/m2之间的相互转换。3.级联噪声系数Applet程序计算多达四级级联的放大元件或衰减元件的总噪声系数和噪声温度。4.微波传输线Applet程序演示传输线的特性和原理，包括有效功率、电压驻波比、线路电压、线路阻抗及匹配。5.级联失配分析Applet程序准确计算中间加入可变衰减器的两个级联传输线元件的电压驻波比。 6.传输线滤波器Applet程序设计五阶的传输线和短截线低通微波滤波器。巴特沃思响应和切比雪夫响应： 演示对线路阻抗、负载匹配和插入损耗的容限。7.定向耦合器Applet程序演示在一系列端口匹配情况下，具有不同中带中带是指通带频率响应中两-3 dB点间的频带。耦合值的无耗和有耗定向耦合器的工作。8.微带耦合器Applet程序该Applet程序包含了最新发布的设计规则，以准确设计频率范围为1~20 GHz的微带宽边耦合线定向耦合器。9. SPURII混频器Applet程序演示单端混频器、单平衡混频器和双平衡混频器这三种类型混频器中产生的高至七阶的交调分量，它们是本振电平和信号驱动电平的函数。10.反射式天线方向图Applet程序关于抛物面反射天线的设计和容限（演示主要设计参数如何影响抛物面反射天线的增益和波束宽度）。评估馈源照射(feed illumination)、焦距直径比与散焦对方向图和增益的影响。11.阵列天线方向图Applet程序绘制阵列天线方位方向图和俯仰方向图，提供馈源锐化、阵元尺寸、位置和数目等设置选项。12.天线极化耦合Applet程序演示一对任意极化方式天线的功率耦合损失和极化特性。13.天线近场功率Applet程序绘制大孔径天线近场中由测试天线接收的功率密度和功率。接收天线可偏离被测天线视轴放置。14.放大器动态范围Applet程序演示放大器压缩斜率和信号电平对高至七阶的交调分量产生的影响。15.信号+噪声矢量限幅仿真Applet程序使用频率分量表现限幅过程的矢量仿真程序。16.限幅放大器工作Applet程序演示限幅放大器对位于限幅区和通过限幅区的信号、噪声和信噪比的影响。17.压缩放大器设计Applet程序探究使用限幅求和或多级检测等方法来设计对数或指数压缩放大器。18.视频噪声率统计特性Applet程序计算不同视频频带频率响应特性和不同频响阶数下的正斜率过零率和正噪声峰值出现率。19.信号检测概率Applet程序图解说明信号+高斯噪声的基本概率分布和门限触发概率。20.脉冲门限设定Applet程序该程序像示波器那样对不同类型接收机中一个脉冲上的脉冲触发概率和门限滞后下降概率进行表示。21.接收机门限触发概率Applet程序显示在各种不同类型和不同设计的接收机中门限附近的脉冲触发概率。22.视频-“或”门限Applet程序在门限设置前，主要信号存在于一路或两路信道时，演示用于合并多接收机信道的视频-“或”逻辑电路的触发性能与信号-噪声性能。23.矢量门限设定Applet程序比较不同矢量接收机门限设定算法。其性能作为门限和信噪比的函数予以显示。24.多采样非相参积累Applet程序显示对不同的视频频带频响特性在一个视频脉冲上使用多个采样来优化非相参积累对信噪比的改善。25.鉴频器SNRO和噪声谱Applet程序演示工作频带上的输出信噪比（SNRO），其中，增益和噪声系数变化可以调整。26.定向耦合乘法器Applet程序对使用检波二极管作为射频乘法器的90° 3 dB耦合器建模。27.射频放大器和DLVA级联Applet程序演示级联的检波/对数视频放大器（DLVA）+射频放大器的性能。28.脉冲滤波失真Applet程序演示RF滤波带宽、脉冲宽度和频率偏移对输出脉冲波形的影响。29.压缩接收机性能Applet程序演示压缩接收机的性能以及脉冲宽度、上升时间、相对时延、射频偏移和DDL参数对压缩增益的影响。30.数字FFT接收机性能Applet程序对数字FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）接收机的工作进行仿真； 演示窗口函数、脉冲宽度、上升时间、相对时延、频率偏移、位数、ADC线性度和时钟抖动的影响； 对信号重叠和复信号建模。31.接收机灵敏度比较Applet程序演示常见的八种类型微波接收机的灵敏度和信噪比性能。32.圆形矩阵测向阵列Applet程序图解说明由给N元圆形测向阵列馈送信号的N端口巴特勒矩阵所产生的各相位模的设计容限。33.解模糊设计Applet程序对用于瞬时测频（IFM）的四鉴别器相位编码系统和多基线干涉仪测向系统进行解模糊设计。34. IFM和干涉仪设计Applet程序演示设计容限对双鉴别器IFM系统或双基线干涉仪系统的影响。35.比幅测向Applet程序用于比幅测向系统设计和三种常见算法的评估。对包括用户输入的方向图在内的各种实际天线方向图进行测向误差分析。36.傅里叶变换误差分析Applet程序分析在使用可修改长度的傅里叶变换时测向误差数据的类型结构。程序也可以输入用户测量数据。该Applet程序是一种通用的傅里叶分析和相关分析工具。37.比幅测向解干涉测量模糊Applet程序显示使用比幅测向系统解干涉仪测向系统最短基线模糊的模糊容限。38. ESM探测距离Applet程序显示远场接收到的从发射机由海面路径传播过来的功率电平。39.雷达探测距离Applet程序显示远场接收到的从雷达目标由海面路径反射过来的功率电平。40.海面闪烁效应Applet程序对在发射机和接收机之间出现海面波浪斜度的影响进行建模，该现象引起海面对接收信号反射部分的变化。41.双站反射Applet程序显示在双站情况下的恒定时延曲线和恒定RCS目标反射信号的功率曲线。42.ESM杂波模型Applet程序显示当雷达和ESM接收机都处于地杂波环境或沿海区域时从复杂调制脉冲雷达接收到的功率时间响应。43.杂波的空域去相关Applet程序显示受到本地杂波影响时接收到的来自复杂调制脉冲雷达的幅度和到达方向关于时间的响应曲线。44.无源定位Applet程序比较具有随机误差的测向定位系统和TDOA定位系统的定位精度。45. ESM灵敏度优势Applet程序显示位于已知雷达截面积（RCS）平台的ESM系统的灵敏度和距离优势概率。46.干扰机防护区Applet程序显示工作在自卫状态或面防御模式的干扰机的防护区。