Общая теория радиолокации и радионавигации. Распространение радиоволн: учебник

Description

В данном учебнике рассмотрены физические процессы, происходящие при распространении радиоволн вблизи поверхности и в атмосфере Земли. Особое внимание уделено описанию физических процессов, происходящих в линиях передачи энергии СВЧ-диапазона. Подробно изложены в теоретическом и практическом плане конкретные типы согласующих устройств, которые применяются в прямоугольных волноводах, коаксиальных линиях для обеспечения передачи максимальной мощности в нагрузку. Предназначен для курсантов учебных военных центров (факультетов военного обучения, военных кафедр) при вузах Министерства образования и науки, обучающихся по специальностям: 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы»; 11.05.02 «Специальные радиотехнические системы»; 11.05.03 «Применение и эксплуатация средств и систем специального мониторинга». Общая теория радиолокации и радионавигации. Распространение радиоволн: учебник / А.Н. Фомин, В.А. Копылов, А.А. Филонов, А.В. Андронов; под общ. ред. А.Н. Фомина ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений Принятые обозначения Предисловие ЧАСТЬ I. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН Глава 1. Область, существенная для распространения радиоволн 1.1. Модели и методы расчета радиотрасс 1.2. Принцип Гюйгенса – Френеля 1.3. Зоны Френеля. Область, существенная для распространения радиоволн 1.4. Амплитуда поля за препятствием (дифракционным экраном) Глава 2. Распространение электромагнитных волн вблизи поверхности земли 2.1. Влияние сферичности земли на тактико-технические характеристики радиолокационных станций. Дальность прямой видимости 2.2. Отражение радиоволн от плоской земной поверхности 2.2.1. Участок, существенный для отражения радиоволн 2.2.2. Анализ коэффициентов Френеля 2.3. Поле излучателя, поднятого над плоской земной поверхностью Глава 3. Отражение радиоволн от земной поверхности 3.1. Интерференционный множитель 3.2. Поле излучателя при малых углах возвышения 3.3. Учет сферической земной поверхности в интерференционных формулах 3.4. Распространение радиоволн в условиях пересеченной местности и при наличии препятствий 3.4.1. Критерий Рэлея 3.4.2. Уклон или подъем местности в сторону излучения 3.4.3. Склон, обращенный в сторону излучения 3.4.4. Обрыв, обращенный в сторону излучения 3.4.5. Высокий холм или горный кряж Глава 4. Рефракция радиоволн в тропосфере 4.1. Состав, состояние и электрические параметры тропосферы 4.2. Рефракция радиоволн в тропосфере. Уравнение траектории и радиус кривизны луча электромагнитных волн 4.3. Учет тропосферной рефракции при распространении радиоволн над земной поверхностью 4.4. Виды тропосферной рефракции Глава 5. Тропосферное распространение радиоволн 5.1. Учет тропосферной рефракции при определении угловых координат объектов радиоэлектронными средствами 5.2. Рассеяние радиоволн неоднородностями тропосферы. Дальнее тропосферное распространение 5.3. Ослабление (затухание) радиоволн в тропосфере. Влияние атмосферы на тактико-технические характеристики РЛС Глава 6. Зоны обнаружения радиоэлектронных средств 6.1. Максимальная дальность радиолокационного обнаружения. Максимальная дальность радиосвязи 6.2. Понятие о зоне радиолокационного обнаружения 6.3. Учет отражения радиоволн от гладкой земной поверхности при определении зоны радиолокационного обнаружения 6.3.1. Учет интерфереционного множителя земли при определении зоны радиолокационного обнаружения 6.3.2. Влияние неровностей земной поверхности на дальность и зону обнаружения 6.3.3. Влияние тропосферы на дальность и зону обнаружения ЧАСТЬ II. ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ДИАПАЗОНА СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ Глава 7. Общая теория регулярных линий передачи 7.1. Электромагнитные волны в направляющих системах 7.2. Решение уравнений максвелла для однородных направляющих систем без потерь 7.2.1. Волновые уравнения 7.2.2. Выражение поперечных составляющих поля через продольные составляющие 7.2.3. Алгоритм расчета электромагнитного поля в направляющих системах Глава 8. Параметры электромагнитных волн в регулярном однородном волноводе без потерь 8.1. Анализ условий распространения волн в волноводах. Критическая длина волны. Постоянная распространения 8.2. Длина волны в волноводе. Фазовая и групповая скорости. Волновое сопротивление 8.3. Мощность, переносимая волной по волноводу Глава 9. Прямоугольные волноводы 9.1. Прямоугольный волновод. Общие сведения о полых волноводах 9.2. Волны типа «Е» и «Н» в прямоугольном волноводе 9.2.1. Определение продольных составляющих поля электрических («Е») и магнитных («Н») волн 9.2.2. Определение поперечных составляющих поля электрических («Е») и магнитных («Н») волн 9.2.3. Анализ компонент поля в волноводе 9.3. Диаграмма типов волн в прямоугольном волноводе 9.3.1. Методика построения структуры поля в волноводе 9.3.2. Структура поля основной волны прямоугольного волновода 9.4. Структуры полей высших типов волн прямоугольного волновода Глава 10. Энергетические соотношения в прямоугольном волноводе 10.1. Способы возбуждения волноводов и отбора энергии из них 10.2. Предельная и допустимая мощности, передаваемые по волноводу 10.3. Учёт потерь в стенках волновода 10.4. Конструкции прямоугольных волноводов 10.5. Выбор размеров прямоугольного волновода 10.6. Волноводы П- и Н-образных сечений Глава 11. Круглые волноводы 11.1. Расчет электромагнитного поля в круглом волноводе 11.1.1. Определение продольных составляющих поля электрических и магнитных волн 11.1.2. Определение поперечных составляющих поля электрических и магнитных волн 11.2. Диаграмма типов волн в круглом волноводе. Выбор размеров волновода 11.3. Структура полей волн в круглом волноводе 11.4. Конструкция круглых волноводов 11.5. Диэлектрический волновод 11.6. Сравнение прямоугольных и круглых волноводов Глава 12. Коаксиальные и полосковые волноводы 12.1. Коаксиальные волноводы 12.1.1. Основная волна в коаксиальном волноводе 12.1.2. Волна типа «т» в коаксиальном волноводе 12.1.3. Электрические характеристики коаксиального волновода с волной типа «т» 12.2. Конструкции коаксиальных волноводов и выбор поперечных размеров 12.3. Полосковые линии передачи Глава 13. Режимы работы линий передачи 13.1. Представление регулярного волновода эквивалентной двухпроводной линией передачи 13.2. Дифференциальные уравнения длинной линии (телеграфные уравнения) 13.2. Суперпозиция прямых и обратных волн в линии передачи 13.3. Линия без потерь (идеальная) 13.4. Коэффициент отражения и коэффициент отраженной волны. Входное сопротивление линии 13.5. Режим бегущей волны 13.6. Режим стоячей волны 13.6.1. Линия, разомкнутая на конце 13.6.2. Линия, короткозамкнутая на конце 13.6.3. Линия, нагруженная на реактивное сопротивление 13.7. Режим смешанных волн. Основные радиотехнические параметры волноводного тракта 13.7.1. Распределение электрических величин в режиме смешанных волн 13.7.2. Нагрузка чисто активная: rk > ρ 13.7.3. Нагрузка чисто активная: rk < ρ 13.7.4. Нагрузка комплексная: zk = rk ± j·xk 13.8. Круговая диаграмма длинной линии, ее применение Глава 14. Согласование линий передачи 14.1. Общий принцип согласования. Методы устранения отраженной волны 14.2. Узкополосные согласующие устройства, их конструкции, основные характеристики, методика расчета 14.2.1. Четвертьволновый трансформатор 14.2.2. Шлейф Татаринова 14.3. Согласующие устройства в волноводах 14.4. Согласование при помощи реактивных диафрагм и штырей 14.4.1. Согласование при помощи волноводных шлейфов 14.4.2. Согласование с помощью четвертьволновых трансформаторов Глава 15. Электромагнитные колебания в объемных резонаторах 15.1. Общие сведения о резонаторах 15.2. Свободные колебания в объемных резонаторах волноводной формы 15.3. Собственные длины волн резонаторов. Методы расчета основных параметров 15.4. Способы настройки и подстройки резонаторов 15.5. Добротность резонатора. Применение резонаторов Заключение Библиографический список Приложения