本書作者PeterW.East從事微波接收機(jī)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的咨詢業(yè)務(wù)。他曾是Racal雷達(dá)防御系統(tǒng)有限公司的一名技術(shù)指導(dǎo)，在軍事電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試運(yùn)行方面擁有超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn)。他自身在寬帶微波截獲與分析接收機(jī)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的工作已經(jīng)獲得了國(guó)際聲譽(yù)。East在1962年從英國(guó)倫敦大學(xué)帝國(guó)理工學(xué)院獲理學(xué)士學(xué)位，他在Mullard研究室參與了第一批數(shù)字瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)的開(kāi)發(fā)。East是英國(guó)皇家工程院院士，也是英國(guó)工程技術(shù)學(xué)會(huì)的特許工程師，并因其對(duì)英國(guó)國(guó)防工業(yè)的貢獻(xiàn)而榮獲帝國(guó)勛章，因其在ESM接收機(jī)設(shè)計(jì)方面的突出工作而于2003年進(jìn)入老烏鴉協(xié)會(huì)電子戰(zhàn)科技名人堂。
譯者序
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)電子戰(zhàn)的重視與投入與日俱增，電子戰(zhàn)技術(shù)正在飛速發(fā)展，新的裝備和系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，整體性能水平得到顯著提升。
電子戰(zhàn)微波接收機(jī)是及時(shí)獲取敵人電子戰(zhàn)斗序列的主要傳感器，是電子情報(bào)保障體系中的重要組成部分，其性能優(yōu)劣直接影響所獲取電子情報(bào)的質(zhì)量。因此，如何正確地設(shè)計(jì)和研制能適應(yīng)現(xiàn)代高密集電子信號(hào)環(huán)境的先進(jìn)電子戰(zhàn)系統(tǒng)，是電子戰(zhàn)裝備設(shè)計(jì)研發(fā)人員極為關(guān)注的課題。然而，要想設(shè)計(jì)出滿足要求的出色電子戰(zhàn)微波系統(tǒng)，需要考慮涉及到的各種因素及其之間的相互依賴關(guān)系，這是一個(gè)復(fù)雜而耗時(shí)費(fèi)力的過(guò)程。為了幫助微波系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員節(jié)省時(shí)間和精力，PeterW.East為同行們提供了一整套實(shí)用的關(guān)于微波分系統(tǒng)和元件設(shè)計(jì)的輔助工具和資料，即《微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具與電子戰(zhàn)應(yīng)用(第二版)》。
PeterW.East曾是Racal雷達(dá)防御系統(tǒng)有限公司的一名技術(shù)指導(dǎo)和設(shè)計(jì)專家，在軍事電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試運(yùn)行方面擁有超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn)。他自身在寬帶微波截獲與分析接收機(jī)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的工作已經(jīng)蜚聲世界。本書是PeterW.East在微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一本力作。書中大量的JavaApplet程序不但能夠加快學(xué)習(xí)人員的理解和學(xué)習(xí)過(guò)程，還可以幫助專業(yè)設(shè)計(jì)人員簡(jiǎn)化微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。讀者可以從本書中獲得對(duì)微波系統(tǒng)和元件設(shè)計(jì)的各種特性和相互依賴關(guān)系的充分理解，并能夠得到關(guān)于電子戰(zhàn)系統(tǒng)如何在作戰(zhàn)中有效發(fā)揮作用的豐富知識(shí)。本書Applet程序的豐富功能和使用直觀性想必一定會(huì)令您的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)工作變得輕松愉快！
全書共分為9章和3個(gè)附錄，其中第1章、第7章、第8章和第9章由劉洪亮翻譯，第3章、第5章和第6章及前言由張偉翻譯，第4章及附錄由劉國(guó)彬翻譯，第2章由熊成鋼翻譯。劉洪亮和張偉完成了全書的統(tǒng)稿工作，王樸軍對(duì)全書進(jìn)行了審校。劉朋閱讀了全書，并提出了許多寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心感謝！
本書雖然篇幅較短，但是涉及的知識(shí)面很廣，加之譯者水平有限，對(duì)于原著內(nèi)容的理解難免有所偏差，翻譯不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。
前言
第二版的軟件電子書與第一版在初衷上是一脈相承的，都意在輔助微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)工作，為電子戰(zhàn)裝備各種微波系統(tǒng)及元件的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)和規(guī)范開(kāi)辟一條新的途徑。第二版包括一本傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書和一張含有交互式電子書程序的隨書光盤，兩者互為補(bǔ)充。整套書盤是一份關(guān)于微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)用參考資料，隨書光盤可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。光盤內(nèi)包含許多針對(duì)書中各專題編寫的AppletApplet，意即小應(yīng)用程序，通常指采用Java語(yǔ)言編寫并需要借助瀏覽器或其他特定容器運(yùn)行的可人機(jī)交互的圖形用戶界面應(yīng)用程序，此時(shí)也可稱為JavaApplet。本書中的Applet是指在安裝了Java運(yùn)行環(huán)境的Windows操作系統(tǒng)下，借助IE內(nèi)核運(yùn)行的Java小應(yīng)用程序，以后譯文直接表述為Applet程序。程序，它們均是相互獨(dú)立的。這些Applet程序是使用SunMicrosystemsJava1.1編程語(yǔ)言編寫的，使用起來(lái)非常直觀，是可以進(jìn)行人機(jī)交互的圖形界面軟件工具，它們應(yīng)用書中概述的設(shè)計(jì)理論生成各種精確的目標(biāo)模型。這種展示圖書內(nèi)容信息的方法主要是為了簡(jiǎn)化微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加快用戶的理解和學(xué)習(xí)過(guò)程。近年來(lái)，越來(lái)越多的科技類學(xué)院或大學(xué)開(kāi)始利用JavaApplet程序來(lái)探討其所設(shè)課程中各種令人費(fèi)解的概念，如今具有人機(jī)交互功能電子書的優(yōu)勢(shì)也已得到普遍認(rèn)同。
書中精選的專題和相關(guān)的Applet程序涵蓋許多專業(yè)技術(shù)知識(shí)，而這些專業(yè)技術(shù)知識(shí)很可能會(huì)是微波雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域所需要的。隨書光盤工具箱之所以使用Applet程序，是因?yàn)樗鼈兛梢允褂脩魺o(wú)須深入了解底層的數(shù)學(xué)理論就可以搞清楚設(shè)計(jì)方案的適用范圍。這些Applet程序可以輕松勝任實(shí)時(shí)處理多變量的工作，并對(duì)大多數(shù)在現(xiàn)代電子戰(zhàn)系統(tǒng)中使用的微波分系統(tǒng)和元件建立了模型。這些可視的交互式程序模塊不但有利于理解微波元件設(shè)計(jì)的各種特性和相互依賴關(guān)系，而且闡明了電子戰(zhàn)系統(tǒng)是如何在作戰(zhàn)中有效發(fā)揮作用的，同時(shí)還可生成適于納入系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
書中提供了在Applet程序模型中使用的關(guān)鍵分析方程的相關(guān)推導(dǎo)。這些Applet程序都在啟動(dòng)時(shí)設(shè)置一組合理的初始默認(rèn)參數(shù)值，用戶可以在很大的范圍內(nèi)改變這些參數(shù)以探測(cè)邊界極限和求解假設(shè)分析性問(wèn)題。雖然在一些情況下這些Applet程序使用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)近似來(lái)加速處理，但是它們使用的模型都已最大限度地接近其相應(yīng)物理實(shí)體的實(shí)際運(yùn)行。其中的一些Applet程序十分詳盡，幾乎可以當(dāng)成一個(gè)真實(shí)的系統(tǒng)去測(cè)試。大多數(shù)Applet程序都提供了一個(gè)便捷工具，該工具不但可以保存設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)到內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)控制臺(tái)，而且能夠提取這些數(shù)據(jù)到微軟Windows操作系統(tǒng)的剪貼板，以備其他應(yīng)用程序使用，或直接可將這些數(shù)據(jù)納入到用戶設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范中去。
本書在第一版的基礎(chǔ)上重新調(diào)整了章節(jié)結(jié)構(gòu)，并在內(nèi)容上擴(kuò)充至9章。第二版對(duì)所有原來(lái)已有的Applet程序都進(jìn)行了改進(jìn)，另外新增加9個(gè)Applet程序。書中所涉及專題的范圍足以幫助用戶設(shè)計(jì)出一套現(xiàn)代電子戰(zhàn)系統(tǒng)。其中一些專題由于其復(fù)雜性，之前從未以便于學(xué)習(xí)理解的形式公開(kāi)發(fā)表過(guò)。總體來(lái)說(shuō)，本書采取了與實(shí)踐相結(jié)合的方式，涵蓋了用于電子戰(zhàn)系統(tǒng)的主要微波分系統(tǒng)和元件，并研究了其許多新的有關(guān)特性和性能方面的問(wèn)題。
隨書光盤內(nèi)電子書程序的用戶界面簡(jiǎn)潔明了，便于用戶選擇想要運(yùn)行的Applet程序。該電子書程序可以在所有安裝了瀏覽器的微軟Windows操作系統(tǒng)中運(yùn)行（另需安裝Java運(yùn)行環(huán)境）。盡管最初的目的是向微波和電子戰(zhàn)設(shè)計(jì)工程師們提供一整套供工作和學(xué)習(xí)使用的資料，但是該電子書程序也可以用做項(xiàng)目經(jīng)理和銷售經(jīng)理的評(píng)估演示工具，甚至可以當(dāng)做研究生和電子戰(zhàn)裝備操作人員進(jìn)行訓(xùn)練拓展的輔助工具。
FuKwunHwang在網(wǎng)站（https://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/）上介紹彩虹如何形成的科普教學(xué)軟件激發(fā)了我的靈感，我發(fā)現(xiàn)他的彩虹Applet程序使整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)有趣，于是本書采用了這種Java解決方案。早先的各Applet程序是基于SimplePlot.java（https://javaboutique.internet.com/SimplePlot/）編寫的，SimplePlot.java是一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、使用數(shù)學(xué)方程進(jìn)行繪圖的Applet程序，由ElizabethOdekirk編寫并被如此命名。如果沒(méi)有前期他人如此杰出的基礎(chǔ)工作，該軟件電子書項(xiàng)目也許就不會(huì)啟動(dòng)。自從與JavaApplet程序第一次邂逅，我對(duì)它的熱衷就從未減退。我希望其他人也能染上這份癡迷，將該套書與光盤的思想收為己用。為了能鼓勵(lì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者嘗試使用JavaApplet程序進(jìn)行建模的方法，第1章簡(jiǎn)明扼要地介紹了Applet程序，并在附錄B中提供了如何編寫和生成一個(gè)簡(jiǎn)單圖形界面Applet程序的說(shuō)明。任何完善Applet程序或有關(guān)新專題的想法和建議均可通過(guò)本書作者的網(wǎng)址（https://www.y1pwe.co.uk.）提交，在此表示感謝。
如果沒(méi)有他人前期的基礎(chǔ)工作和來(lái)自生活在Philips和Racal的同事們和朋友們多年來(lái)的支持，如果沒(méi)有與在英美兩國(guó)電子戰(zhàn)國(guó)防工業(yè)界的熟人和朋友們一起分享的思想和技術(shù)，如果沒(méi)有同參謀人員和朋友們?cè)谌蚵?lián)合軍事行動(dòng)中服役獲得的各種機(jī)會(huì)和作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，本書是不可能完成的。
Applet程序匯總
1.JavaApplet程序
這個(gè)簡(jiǎn)單的演示程序用50行Java代碼寫成，具備人機(jī)交互的圖形界面，能夠顯示一個(gè)基本的數(shù)學(xué)函數(shù)波形。
2.dBmi:dBW/m2量綱轉(zhuǎn)換Applet程序
進(jìn)行接收機(jī)系統(tǒng)靈敏度定義所采用的兩種量綱dBmi和dBW/m2之間的相互轉(zhuǎn)換。
3.級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)Applet程序
計(jì)算多達(dá)四級(jí)級(jí)聯(lián)的放大元件或衰減元件的總噪聲系數(shù)和噪聲溫度。
4.微波傳輸線Applet程序
演示傳輸線的特性和原理，包括有效功率、電壓駐波比、線路電壓、線路阻抗及匹配。
5.級(jí)聯(lián)失配分析Applet程序
準(zhǔn)確計(jì)算中間加入可變衰減器的兩個(gè)級(jí)聯(lián)傳輸線元件的電壓駐波比。
6.傳輸線濾波器Applet程序
設(shè)計(jì)五階的傳輸線和短截線低通微波濾波器。巴特沃思響應(yīng)和切比雪夫響應(yīng)：演示對(duì)線路阻抗、負(fù)載匹配和插入損耗的容限。
7.定向耦合器Applet程序
演示在一系列端口匹配情況下，具有不同中帶中帶是指通帶頻率響應(yīng)中兩-3dB點(diǎn)間的頻帶。耦合值的無(wú)耗和有耗定向耦合器的工作。
8.微帶耦合器Applet程序
該Applet程序包含了最新發(fā)布的設(shè)計(jì)規(guī)則，以準(zhǔn)確設(shè)計(jì)頻率范圍為1~20GHz的微帶寬邊耦合線定向耦合器。
9.SPURII混頻器Applet程序
演示單端混頻器、單平衡混頻器和雙平衡混頻器這三種類型混頻器中產(chǎn)生的高至七階的交調(diào)分量，它們是本振電平和信號(hào)驅(qū)動(dòng)電平的函數(shù)。
10.反射式天線方向圖Applet程序
關(guān)于拋物面反射天線的設(shè)計(jì)和容限（演示主要設(shè)計(jì)參數(shù)如何影響拋物面反射天線的增益和波束寬度）。評(píng)估饋源照射(feedillumination)、焦距直徑比與散焦對(duì)方向圖和增益的影響。
11.陣列天線方向圖Applet程序
繪制陣列天線方位方向圖和俯仰方向圖，提供饋源銳化、陣元尺寸、位置和數(shù)目等設(shè)置選項(xiàng)。
12.天線極化耦合Applet程序
演示一對(duì)任意極化方式天線的功率耦合損失和極化特性。
13.天線近場(chǎng)功率Applet程序
繪制大孔徑天線近場(chǎng)中由測(cè)試天線接收的功率密度和功率。接收天線可偏離被測(cè)天線視軸放置。
14.放大器動(dòng)態(tài)范圍Applet程序
演示放大器壓縮斜率和信號(hào)電平對(duì)高至七階的交調(diào)分量產(chǎn)生的影響。
15.信號(hào)+噪聲矢量限幅仿真Applet程序
使用頻率分量表現(xiàn)限幅過(guò)程的矢量仿真程序。
16.限幅放大器工作Applet程序
演示限幅放大器對(duì)位于限幅區(qū)和通過(guò)限幅區(qū)的信號(hào)、噪聲和信噪比的影響。
17.壓縮放大器設(shè)計(jì)Applet程序
探究使用限幅求和或多級(jí)檢測(cè)等方法來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)或指數(shù)壓縮放大器。
18.視頻噪聲率統(tǒng)計(jì)特性Applet程序
計(jì)算不同視頻頻帶頻率響應(yīng)特性和不同頻響階數(shù)下的正斜率過(guò)零率和正噪聲峰值出現(xiàn)率。
19.信號(hào)檢測(cè)概率Applet程序
圖解說(shuō)明信號(hào)+高斯噪聲的基本概率分布和門限觸發(fā)概率。
20.脈沖門限設(shè)定Applet程序
該程序像示波器那樣對(duì)不同類型接收機(jī)中一個(gè)脈沖上的脈沖觸發(fā)概率和門限滯后下降概率進(jìn)行表示。
21.接收機(jī)門限觸發(fā)概率Applet程序
顯示在各種不同類型和不同設(shè)計(jì)的接收機(jī)中門限附近的脈沖觸發(fā)概率。
22.視頻-“或”門限Applet程序
在門限設(shè)置前，主要信號(hào)存在于一路或兩路信道時(shí)，演示用于合并多接收機(jī)信道的視頻-“或”邏輯電路的觸發(fā)性能與信號(hào)-噪聲性能。
23.矢量門限設(shè)定Applet程序
比較不同矢量接收機(jī)門限設(shè)定算法。其性能作為門限和信噪比的函數(shù)予以顯示。
24.多采樣非相參積累Applet程序
顯示對(duì)不同的視頻頻帶頻響特性在一個(gè)視頻脈沖上使用多個(gè)采樣來(lái)優(yōu)化非相參積累對(duì)信噪比的改善。
25.鑒頻器SNRO和噪聲譜Applet程序
演示工作頻帶上的輸出信噪比（SNRO），其中，增益和噪聲系數(shù)變化可以調(diào)整。
26.定向耦合乘法器Applet程序
對(duì)使用檢波二極管作為射頻乘法器的90°3dB耦合器建模。
27.射頻放大器和DLVA級(jí)聯(lián)Applet程序
演示級(jí)聯(lián)的檢波/對(duì)數(shù)視頻放大器（DLVA）+射頻放大器的性能。
28.脈沖濾波失真Applet程序
演示RF濾波帶寬、脈沖寬度和頻率偏移對(duì)輸出脈沖波形的影響。
29.壓縮接收機(jī)性能Applet程序
演示壓縮接收機(jī)的性能以及脈沖寬度、上升時(shí)間、相對(duì)時(shí)延、射頻偏移和DDL參數(shù)對(duì)壓縮增益的影響。
30.數(shù)字FFT接收機(jī)性能Applet程序
對(duì)數(shù)字FFT（FastFourierTransform，快速傅里葉變換）接收機(jī)的工作進(jìn)行仿真；演示窗口函數(shù)、脈沖寬度、上升時(shí)間、相對(duì)時(shí)延、頻率偏移、位數(shù)、ADC線性度和時(shí)鐘抖動(dòng)的影響；對(duì)信號(hào)重疊和復(fù)信號(hào)建模。
31.接收機(jī)靈敏度比較Applet程序
演示常見(jiàn)的八種類型微波接收機(jī)的靈敏度和信噪比性能。
32.圓形矩陣測(cè)向陣列Applet程序
圖解說(shuō)明由給N元圓形測(cè)向陣列饋送信號(hào)的N端口巴特勒矩陣所產(chǎn)生的各相位模的設(shè)計(jì)容限。
33.解模糊設(shè)計(jì)Applet程序
對(duì)用于瞬時(shí)測(cè)頻（IFM）的四鑒別器相位編碼系統(tǒng)和多基線干涉儀測(cè)向系統(tǒng)進(jìn)行解模糊設(shè)計(jì)。
34.IFM和干涉儀設(shè)計(jì)Applet程序
演示設(shè)計(jì)容限對(duì)雙鑒別器IFM系統(tǒng)或雙基線干涉儀系統(tǒng)的影響。
35.比幅測(cè)向Applet程序
用于比幅測(cè)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)和三種常見(jiàn)算法的評(píng)估。對(duì)包括用戶輸入的方向圖在內(nèi)的各種實(shí)際天線方向圖進(jìn)行測(cè)向誤差分析。
36.傅里葉變換誤差分析Applet程序
分析在使用可修改長(zhǎng)度的傅里葉變換時(shí)測(cè)向誤差數(shù)據(jù)的類型結(jié)構(gòu)。程序也可以輸入用戶測(cè)量數(shù)據(jù)。該Applet程序是一種通用的傅里葉分析和相關(guān)分析工具。
37.比幅測(cè)向解干涉測(cè)量模糊Applet程序
顯示使用比幅測(cè)向系統(tǒng)解干涉儀測(cè)向系統(tǒng)最短基線模糊的模糊容限。
38.ESM探測(cè)距離Applet程序
顯示遠(yuǎn)場(chǎng)接收到的從發(fā)射機(jī)由海面路徑傳播過(guò)來(lái)的功率電平。
39.雷達(dá)探測(cè)距離Applet程序
顯示遠(yuǎn)場(chǎng)接收到的從雷達(dá)目標(biāo)由海面路徑反射過(guò)來(lái)的功率電平。
40.海面閃爍效應(yīng)Applet程序
對(duì)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間出現(xiàn)海面波浪斜度的影響進(jìn)行建模，該現(xiàn)象引起海面對(duì)接收信號(hào)反射部分的變化。
41.雙站反射Applet程序
顯示在雙站情況下的恒定時(shí)延曲線和恒定RCS目標(biāo)反射信號(hào)的功率曲線。
42.ESM雜波模型Applet程序
顯示當(dāng)雷達(dá)和ESM接收機(jī)都處于地雜波環(huán)境或沿海區(qū)域時(shí)從復(fù)雜調(diào)制脈沖雷達(dá)接收到的功率時(shí)間響應(yīng)。
43.雜波的空域去相關(guān)Applet程序
顯示受到本地雜波影響時(shí)接收到的來(lái)自復(fù)雜調(diào)制脈沖雷達(dá)的幅度和到達(dá)方向關(guān)于時(shí)間的響應(yīng)曲線。
44.無(wú)源定位Applet程序
比較具有隨機(jī)誤差的測(cè)向定位系統(tǒng)和TDOA定位系統(tǒng)的定位精度。
45.ESM靈敏度優(yōu)勢(shì)Applet程序
顯示位于已知雷達(dá)截面積（RCS）平臺(tái)的ESM系統(tǒng)的靈敏度和距離優(yōu)勢(shì)概率。
46.干擾機(jī)防護(hù)區(qū)Applet程序
顯示工作在自衛(wèi)狀態(tài)或面防御模式的干擾機(jī)的防護(hù)區(qū)。
