雷达天线的空域极化特性及其应用 [Redar Antenna Spatial Polarization Characteristic Theory with Application Technology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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戴幻尧，王雪松，谢虹，肖顺平，罗佳 著

图书标签:

• 雷达天线
• 极化特性
• 空域极化
• 电磁场理论
• 天线设计
• 无线电技术
• 信号处理
• 应用技术
• 微波技术
• 极化测量

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118098525

版次：1

商品编码：11681959

包装：精装

外文名称：Redar Antenna Spatial Polarization Characteristic Theory with Application Technology

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　《雷达天线的空域极化特性及其应用》创新性地提出了天线空域极化特性的概念，并利用雷达天线对期望信号和干扰信号的空间极化调制效应，论述了几种目标参数测量和抗干扰新技术。
　　《雷达天线的空域极化特性及其应用》共分7章。第1章简要地归纳、评述了雷达极化信息处理的理论、应用成果以及亟需解决的问题。第2章以动态的、统计的观点阐述了雷达天线极化特性的表征方法，阐释了天线空域极化的内涵。第3章着重讨论了几类线天线和面天线的空域极化特性。第4章深入分析了相控阵天线的空域极化特性。第5章研究了精确、快速地获取天线的空域极化特性的理论新方法和试验方法、误差校准方法。第6章提出了两种目标极化散射矩阵测量的新方法，将其分别命名为“时域测量法”和“频域测量法”，介绍了算法原理，并对算法性能进行了理论分析和计算机仿真。第7章研究了利用天线空域极化特性抑制有源压制干扰的处理方法，提升了传统雷达的信息处理维度和抗干扰能力；针对多假目标欺骗干扰，研究并提出了利用单脉冲雷达和、差波束特性差异进行干扰鉴别的处理新方法。
　　《雷达天线的空域极化特性及其应用》可供雷达工程师和科研工作者阅读，为进一步理解雷达系统和电子对抗相关问题提供有价值的参考，同时可作为雷达系统工程师和系统高级用户的参考书，为雷达抗干扰信号处理系统设计提供新思路、新方法、新途径。

目录

第1章 绪论
1.1 天线空域极化特性的科学内涵和发展趋势
1.1.1 电磁波的极化特性研究现状
1.1.2 天线的极化特性研究现状
1.1.3 雷达极化测量体制现状
1.2 雷达极化信息的处理与应用的研究现状
1.2.1 极化目标分类识别
1.2.2 极化检测
1.2.3 极化抗干扰

第2章 天线空域极化特性的表征
2.1 电磁波的极化表征
2.1.1 电磁波极化的经典描述
2.1.2 电磁波的瞬态极化表征
2.2 天线空域极化特性的涵义
2.2.1 天线的极化
2.2.2 天线的交叉极化
2.2.3 天线空域极化特性的内涵
2.3 天线空域极化特性的表征
2.3.1 天线空域极化特性的经典描述
2.3.2 天线空域瞬态极化特性的表征

第3章 口径天线的空域极化特性分析
3.1 典型线天线的空域极化特性
3.1.1 短偶极子天线的空域极化特性
3.1.2 正交偶极子天线的空域极化特性
3.1.3 环天线的空域极化特性
3.1.4 螺旋天线的空域极化特性
3.2 典型面天线的空域极化特性
3.2.1 典型等效口径分布天线的空域极化特性
3.2.2 典型波导口辐射器的空域极化特性
3.2.3 典型喇叭天线的空域极化特性
3.3 偏置抛物面天线的空域极化特性
3.3.1 偏置抛物面天线空域极化特性的理论计算
3.3.2 偏置抛物面天线空域极化特性的仿真分析
3.4 实测天线的空域极化特性分析
3.4.1 某干扰机天线的空域极化特性分析
3.4.2 某抛物面天线的空域极化特性分析
3.5 天线空域极化特性的建模与仿真

第4章 相控阵天线的空域极化特性分析
4.1 天线空域极化特性的表征
4.1.1 天线空域极化的内涵
4.1.2 相控阵天线空域极化特性的描述
4.2 相控阵天线的空域极化特性建模与仿真分析
4.2.1 天线单元的极化特性
4.2.2 相控阵天线的空域极化特性建模
4.2.3 相控阵天线空域极化特性的仿真分析
4.3 基于XFDTD的相控阵天线设计与空域极化特性分析
4.3.1 均匀分布相控阵天线的设计与仿真
4.3.2 基于XFDTD计算数据的空域极化特性分析

第5章 天线空域极化特性的测量与误差校准技术
5.1 基于标准体散射特性的天线空域极化特性的测量方法
5.1.1 极化散射矩阵的变基计算
5.1.2 圆极化天线的测量算法
5.1.3 线极化天线的测量算法
5.1.4 外场实验设计
5.1.5 天线特性测量实验与分析
5.2 天线特性测量中极化基失配的影响及校准
5.2.1 雷达天线空域极化特性测量模型
5.2.2 天线极化测量的最优化及校准模型
5.2.3 天线测量实验及处理结果
5.3 实测雷达天线的空域极化特性测量及校正
5.3.1 抛物面天线空域极化特性的先验信息
5.3.2 实测雷达天线空域极化特性分析及误差校正

第6章 基于天线空域极化特性的[S]矩阵测量方法
6.1 基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵时域测量
6.1.1 算法原理
6.1.2 算法性能的理论分析
6.1.3 计算机仿真与结果分析
6.1.4 时域测量法的适用性分析
6.2 基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵频域测量
6.2.1 算法原理
6.2.2 算法性能的理论分析
6.2.3 算法性能的仿真分析

第7章 基于天线空域极化特性的压制干扰对抗方法
7.1 回波信号极化分解与极化参数估计方法
7.1.1 雷达观测方程的建立
7.1.2 回波信号极化分解与极化参数估计方法
7.2 空域零相移干扰抑制滤波设计
7.2.1 空域虚拟极化滤波技术
7.2.2 空域零相移干扰抑制极化滤波器
7.2.3 实验分析
7.3 仰角盲估计条件下的空域虚拟多通道并行极化滤波技术
7.3.1 空域虚拟多通道并行极化滤波技术
7.3.2 仿真实验与结果分析
7.4 极化估计误差下干扰抑制极化滤波的有效性分析
7.4.1 基于正交极化通道的极化估计
7.4.2 极化滤波有效性分析
7.5 基于单脉冲雷达天线空域极化特性的抗欺骗干扰方法
7.5.1 基于和差波束特性差异的假目标干扰极化的估计方法
7.5.2 基于和差波束特性差异的目标回波极化估计
7.5.3 基于极化相似度的有源多假目标干扰鉴别方法
7.5.4 鉴别实验与结果分析

参考文献

前言/序言

《雷达天线的空域极化特性及其应用》 引言 在现代电子战、目标探测与识别、气象监测以及高精度导航等众多领域，雷达技术扮演着至关重要的角色。而雷达系统性能的优劣，很大程度上取决于其核心部件——雷达天线的辐射特性，其中，天线的极化特性更是影响雷达信息获取能力的关键因素之一。本文深入探讨了雷达天线在三维空间中的极化特性，并详细阐述了这些特性在实际应用中的多种体现与价值。 第一章：雷达天线基本概念与极化理论基础 本章将为读者构建坚实的理论基础，首先介绍雷达天线的基本工作原理，包括其作为能量辐射与接收器件的核心功能。我们将剖析电磁波的本质，重点关注其横电磁波（TEM）特性，以及如何通过天线的结构与工作模式来控制其电场矢量在传播过程中的振荡方式，即极化。 1.1 雷达天线的功能与分类 介绍雷达天线的信号收发功能。 常见的雷达天线类型（如抛物面天线、相控阵天线、微带天线等）及其基本结构特点。 天线在雷达系统中的地位与作用。 1.2 电磁波的极化：定义与表征 深入讲解电磁波的极化现象，即电场矢量随时间与空间的演化轨迹。 线性极化： 水平极化、垂直极化、倾斜极化。 圆极化： 左旋圆极化、右旋圆极化。 椭圆极化： 阐述圆极化和线性极化是椭圆极化的特例，介绍其参数（如椭圆度、倾斜角）。 极化状态的数学描述：斯托克斯参数（Stokes Parameters）和琼斯矢量（Jones Vector）的引入与应用，用于精确描述和量化极化状态。 电磁波极化状态的演变：深入分析电磁波在传播过程中，由于环境相互作用（如反射、散射、吸收）可能导致的极化状态变化。 1.3 天线极化特性的表征参数 极化方向图（Polarization Pattern）： 引入不同于传统方向图的概念，描述天线在不同方向上辐射或接收的极化状态。 交叉极化比（Cross-Polarization Ratio, XPR）： 定义天线在某个特定方向上与其主极化方向垂直的极化分量的强度之比，是衡量天线极化纯度的重要指标。 轴比（Axial Ratio, AR）： 针对圆极化和椭圆极化，定义垂直于椭圆长轴的电场分量与平行于长轴的电场分量的比值，反映椭圆度的指标。 极化效率（Polarization Efficiency）： 描述天线接收到的信号极化状态与期望极化状态的匹配程度。 第二章：雷达天线空域极化特性的数学建模与仿真 本章将聚焦于如何利用数学工具和仿真手段，精确地描述和预测雷达天线在三维空间中的极化行为。这对于天线的设计、优化以及系统性能的评估至关重要。 2.1 天线极化特性的数学模型 微扰理论与级数展开： 探讨如何利用微扰方法分析复杂结构天线的极化特性。 数值计算方法： 介绍矩量法（Method of Moments, MoM）、有限元法（Finite Element Method, FEM）、时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain, FDTD）等在天线电磁场求解中的应用，以及如何从中提取极化信息。 近场与远场变换： 阐述从近场测量数据推导出远场极化特性的方法。 2.2 三维空间极化特性的仿真分析 极化方向图的生成与可视化： 演示如何通过仿真软件生成三维极化方向图，直观展示天线在各个方向上的极化状态（如线性、圆、椭圆）。 极化性能参数的仿真计算： 仿真计算交叉极化比、轴比、极化效率等关键参数，并分析其在空间上的分布规律。 环境因素对极化特性的影响： 仿真分析多径效应、雨衰、电离层扰动等环境因素对天线空域极化特性的影响，例如可能导致的极化失配。 天线设计参数对极化特性的敏感性分析： 通过仿真研究天线几何结构、材料参数、馈电网络等设计变量如何影响其极化特性，为优化设计提供依据。 2.3 极化测量技术与方法 近场测量技术： 介绍球面近场、柱面近场测量技术，以及如何从中提取极化信息。 远场测量技术： 阐述远场暗室内的极化测量方法。 天线综合测试系统： 介绍用于评估天线各项性能（包括极化特性）的集成化测试设备。 第三章：雷达天线空域极化特性的应用 本章将详细阐述雷达天线空域极化特性在不同领域的实际应用，深入挖掘其独特的价值和意义。 3.1 目标探测与识别 目标极化散射特性： 分析不同类型目标（如飞机、舰船、地面车辆、降水粒子等）在不同极化入射下的散射特性，即目标极化散射矩阵（Scattering Matrix）的测量与理解。 极化雷达目标增强： 通过选择与目标散射特性最匹配的发射与接收极化方式，最大化目标的信噪比，实现目标的有效探测。例如，探测特定结构的目标（如飞机翼尖）时，可以采用特定极化方式。 目标极化特征提取与分类： 利用目标的极化散射信息，区分不同类型的目标，提高识别精度。例如，区分金属目标和非金属目标，或区分不同构型的飞机。 背景杂波抑制： 通过优化极化收发方式，抑制与目标极化特性差异较大的杂波（如地面杂波、海面杂波），突出目标信号。例如，利用垂直极化探测地面的固定目标，而水平极化则可能更容易探测到海面上的目标。 3.2 目标跟踪与导航 精确定位： 利用目标回波的极化信息，可以辅助提高目标的距离、角度测量精度。 运动目标检测： 在复杂环境下，如低空飞行器或快速运动的目标，利用极化信息可以更有效地将其从背景中分离出来。 3.3 气象雷达应用 降水粒子类型识别： 不同形态的降水粒子（如雨滴、冰雹、雪花、霰）具有不同的极化散射特性。通过测量不同极化分量的回波强度和相互关系（如差分反射率ZDR，差分相位ΦDP，相关系数ρhv），可以准确区分降水粒子类型，预测天气现象（如冰雹、暴雨）。 风场与湍流测量： 极化雷达可以更有效地测量风场信息，特别是在存在强烈降水的情况下。 生物目标监测： 极化雷达也可用于监测鸟类、昆虫等生物群体的迁徙活动。 3.4 隐身技术与反隐身 隐身目标探测： 隐身飞机的设计通常旨在减小雷达散射截面（RCS），尤其是在特定极化方向上。分析隐身目标的极化散射特性，有助于设计针对性的反隐身雷达系统。 反隐身技术： 利用特殊极化技术（如全极化或多极化工作模式），可以有效探测到即使是经过隐身设计的目标。 3.5 通信与遥感 极化分集与极化复用技术： 在无线通信中，利用极化分集技术可以克服衰落；利用极化复用技术可以提高信道容量。 遥感应用： 地面遥感雷达（如SAR）可以通过极化信息识别地物类型（如植被、土壤、水体），监测地表变化，研究土壤湿度等。 第四章：先进的雷达天线极化技术与发展趋势 本章将展望雷达天线极化技术的未来发展方向，介绍一些前沿的研究成果和技术趋势。 4.1 全极化雷达系统 介绍全极化雷达（Full Polarimetric Radar）的工作原理，即能够同时发射和接收任意极化状态的信号，获取目标的完整极化散射矩阵。 全极化雷达在目标识别、分类与表征方面的优势。 4.2 多输入多输出（MIMO）与极化融合 探讨MIMO雷达技术与极化特性的结合，如何利用多发多收的天线阵列实现更丰富的极化信息获取。 多种极化雷达信息（如不同频率、不同角度）的融合，以提升整体探测与识别能力。 4.3 自适应极化技术 介绍自适应极化雷达的概念，即能够根据目标和环境的极化特性，实时调整发射和接收极化方式，以最大化探测性能。 自适应极化算法的研究与实现。 4.4 新型极化天线设计 介绍近年来出现的新型极化天线结构，如可重构极化天线、智能极化天线等。 这些新型天线在灵活性、性能提升方面的潜力。 4.5 极化信息在机器学习与人工智能中的应用 利用机器学习和人工智能技术，对海量的极化雷达数据进行挖掘和分析，实现更智能的目标识别和环境理解。 构建基于极化特征的深度学习模型，提升雷达系统的智能化水平。 结论 《雷达天线的空域极化特性及其应用》一书，系统地阐述了雷达天线极化特性的理论基础，深入剖析了其在三维空间中的表现，并详细介绍了这些特性在目标探测、气象监测、通信导航等众多关键领域的广泛而重要的应用。本书旨在为从事雷达系统设计、信号处理、目标识别以及相关领域的研究与工程人员提供一份全面而深入的参考资料，助力推动雷达技术的不断发展与创新。通过对天线极化特性的深入理解和有效利用，将能够显著提升雷达系统的性能，为国家安全、经济发展和社会进步贡献更强大的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

阅读“雷达天线的空域极化特性及其应用”这个书名，我的脑海中立即勾勒出一个严谨而实用的科学研究框架。我首先想到的是，这本书一定不仅仅停留在对“极化”这一概念的表面介绍，而是会深入到电磁场的数学描述，例如史密斯圆图、琼斯矩阵等，来定量地分析雷达天线在不同方向上的极化行为。同时，“空域”这个词，似乎暗示了书中会对天线在三维空间中的辐射方向图和极化特性进行系统性的研究，这可能包括了天线的方向性、增益以及在不同角度下的极化失真等问题。而“应用技术”则是我最期待的部分，我希望它能够清晰地展示，这些深奥的理论是如何转化为解决实际问题的工具。我想象，书中会列举各种具体的雷达应用，例如，在遥感领域，如何利用不同极化的雷达信号来探测地表植被的覆盖度和类型？在军事领域，如何通过分析目标的极化散射特征，来区分战斗机、民航机，甚至识别隐身目标？或许，书中还会介绍一些创新的极化设计理念，以实现更优化的天线性能，或者提出一些新的极化信号处理方法，以应对复杂的电磁环境。这本书的题目，让我对雷达技术在理论与实践的结合之处，有了更强烈的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

乍一看“雷达天线的空域极化特性及其应用”这个书名，我脑海中首先闪过的是那些电影或纪录片中，关于雷达如何探测隐形飞机、追踪弹道导弹的场景。然而，我深知，这些宏大叙事背后，是无数精密的科学原理在支撑。特别是“极化特性”这个概念，对我而言，带着一丝神秘感。它究竟指的是什么？是天线发射出的电磁波，其电场在空间中是以何种方式“舞蹈”？是笔直地上下振动，还是螺旋式地旋转？而“空域”又将这个概念置于一个怎样的背景下？是阐述了天线在不同方位角和俯仰角下的极化性能差异吗？更让我感兴趣的是“及其应用”这四个字，它意味着这本书并非纯粹的理论堆砌，而是与实际工程应用紧密结合。我迫切想知道，这些抽象的极化特性，是如何转化为实际的雷达探测能力。例如，是否可以通过调整天线的极化，来增强对特定目标的探测灵敏度，或者抑制来自特定方向的干扰？又或者，是否可以利用不同目标的极化散射特性，来实现更精细的目标分类和识别？这本书的书名，给我一种想要深入了解雷达系统“眼睛”和“大脑”运作原理的冲动，尤其想知道那些决定它能否“看清”世界的关键“细节”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对光学和电磁波传播都有着浓厚兴趣的业余爱好者，我看到“雷达天线的空域极化特性及其应用”这个书名时，脑海里立刻联想到光波的偏振现象。我想象，这本书会不会像解析光波的偏振态那样，深入剖析雷达电磁波在三维空间中传播时，其电场矢量振荡方向的变化规律？“空域”这个词，让我联想到天线在不同方向上的辐射和接收能力，而“极化特性”则直接指向了电磁波本身的内在属性。我好奇的是，书中会以何种方式来描述这些特性？是抽象的数学模型，还是具体的测量方法？而“应用技术”这部分，更是让我浮想联翩。我会不会在书中看到，如何通过设计特定极化特性的天线，来优化雷达的探测性能？比如，为了探测特定类型的目标，或者在复杂电磁环境下提高信号的信噪比。我脑海中也浮现出一些有趣的设想，例如，能否通过分析目标的极化散射特性，来推断其尺寸、形状，甚至材料的介电常数？会不会也涉及到一些先进的极化测量技术，比如全极化雷达，以及它在目标识别、环境监测等方面的潜力？这本书的题目给我一种既有深厚理论根基，又不乏前沿实践指导的期望，我希望它能帮助我建立起一个系统性的认知框架，理解雷达天线那些“看不见”的、却至关重要的“属性”是如何决定其“功能”的。

评分☆☆☆☆☆

仅仅从“雷达天线的空域极化特性及其应用”这个书名来推测，我便能感受到这本书所蕴含的知识深度和技术广度。我猜测，它会从电磁理论的基石出发，详细阐述雷达电磁波的各种极化状态，例如线极化、圆极化、椭圆极化等，并深入分析这些极化状态是如何在天线的设计和工作过程中形成的。同时，“空域”二字，让我联想到，书中很可能还会探讨天线在不同方向上的极化性能差异，以及这些差异对雷达系统整体性能的影响。比如，在特定的波束指向下，天线的极化方向是否与期望的极化状态匹配，从而影响信号的接收强度和质量。而“应用技术”这部分，无疑是最吸引我的地方。我期待看到，书中会如何将这些抽象的极化理论，与具体的雷达应用场景联系起来。例如，在气象雷达领域，如何利用极化信息来区分降水类型（雨、雪、冰雹）？在目标识别领域，如何通过分析目标的极化散射回波，来识别其材质、形状甚至运动状态？我甚至可以想象，这本书或许会涉及一些先进的极化处理算法，以及如何在实际雷达系统中实现对极化信息的有效利用，从而提升雷达的探测精度、抗干扰能力和信息获取维度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，初初一看，就勾起了我对雷达技术，特别是其核心部件——天线，极化特性这一细分领域的好奇心。我一直对那些能够“看见”我们肉眼无法捕捉之物的技术充满敬畏，而雷达无疑是其中的佼佼者。想象一下，无形的电磁波如何在空中传播，又如何在遇到目标后反射回来，而天线作为信息接收和发射的“耳朵”和“嘴巴”，它的“听觉”和“说辞”又有多么精妙？特别是“极化特性”，这个词听起来就带有一种物理学上的深度和工程学上的实用性。我很好奇，不同的极化方式（比如线极化、圆极化）究竟会对雷达的探测能力产生怎样的影响？是能提升分辨率，还是增强抗干扰能力？又或者是在特定的应用场景下，能够提供更丰富的信息维度？这本书的书名暗示了它不仅会深入探讨理论，还会触及“应用技术”，这让我更加期待，它是否会结合具体的雷达系统，例如气象雷达、军事雷达，或者甚至是地质勘探雷达，来解析这些理论如何落地，如何解决实际问题。我脑海中已经浮现出各种可能的应用场景，比如利用极化信息区分雨滴的形状以判断降雨强度，或者通过分析目标反射信号的极化变化来识别其材质和类型。这本书，就像是一扇通往雷达天线微观世界的大门，我迫不及待想进去一探究竟，了解那些影响雷达“视力”和“智慧”的背后奥秘。

评分☆☆☆☆☆

数理讲得太多，和需求不一致，习惯好评！

评分☆☆☆☆☆

好书，不错不错

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不错的一本书！

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空域极化理论比较艰深，介绍的很全面，但需要一定的电磁场理论基础才能阅读。不错的参考资料，小贵～

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