隐蔽目标的电磁探测 国防工业出版社 当当图书

定　　价：99.9 元

• 作者：[英]戴维·J.丹尼尔斯
• 出版时间：2026/3/1
• ISBN：9787118132281
• 出 版 社：国防工业出版社

• 纸张：胶版纸
• 开本：16开

内容简介

前言

本书的主题是对隐蔽目标的射频（RF）、毫米波、微波和太赫兹探测，适用于对此类技术和设备的开发应用感兴趣的读者。鉴于自杀式炸弹袭击者和犯罪分子在武器、爆炸物和麻醉品以及人口贩运方面构成的威胁，该应用具有重要意义。此外，探测埋在地下的目标也很重要，其应用范围可以从探测埋地地雷和简易爆炸装置到埋在雪崩或地震中的人，再到墙后的敌对者。

本书的主要目的是将各种电磁技术的核心信息汇集成册，这些电磁技术可用于探测此类隐蔽目标。虽然许多信息可以在一系列不同的出版物中获取，但由于许多来源各异，信息分散，因此较难聚集。Baum?¹?通过分析目标共振和散射行为并强调较低的射频频率来处理该主题，重点是识别目标。本书原著作者在文献 [2] 中描述了使用探地技术探测埋藏物体的过程，感谢英国工程技术学会（IET）允许使用描述电磁波土壤传播特性和本天线设计的相关材料内容。Astanin 和 Kostylev?³?从超宽带雷达的角度来考虑该问题，他们的处理方式更适用于高达几十吉赫频率工作的情况。

埋在地下、隐蔽在建筑结构中、隐蔽在衣服下或行李内的目标，车辆中的偷渡者以及雪崩或地震的受害者都可能是受关注的隐蔽目标，可以使用多种技术手段来检测潜在目标或目标区域。电离辐射（X 射线）、蒸汽检测、光学技术和热成像等技术已在机场日常使用和安检中成为现实。但是，它们或多或少都有范围、穿透力、特异性等方面的局限；利用射频、微波 / 毫米波以及亚毫米波电磁技术进行隐蔽目标探测，可以在传统检测技术难以胜任的领域发挥突出作用。当然，电磁技术也有其局限性，例如，它们无法用于检测隐蔽在金属容器中、淹没在盐水中或高度复杂的电磁环境下的目标。本书旨在加深对影响系统性能因素的理解，从设备设计师的角度来帮助理解这些技术在哪里可以被成功应用。

本书涵盖内容：雷达系统，特别是超宽带雷达、探地雷达、毫米波 / 亚毫米波和太赫兹成像以及非成像系统、多普勒雷达系统、辐射测量系统和核四极共振（NQR）系统。本书涵盖了用于隐蔽目标电磁探测的主要内容，以及一般意义上影响系统性能的电磁学、系统设计和信号处理之间的相互关系。

本书既可为该领域提供入门介绍，也可为当前从业者提供进一步阅读、信息获取和参考借鉴的有用来源。出于必要，本书介绍了该领域的概况，软硬件技术的进一步发展预期，以及如何逐步提高技术应用的性能和范畴。请注意，符号 i 和 j 都是复数运算符。

作者参与了与隐蔽目标探测技术相关的设计和应用工作，并开发了满足许多应用的设备，通过对基础物理的充分理解以及对技术的现实评估，成功实现了对隐蔽目标探测系统的开发和应用，通过密切关注系统设计和工程实现细节获得了令人满意的系统性能。在过去十年中，微波和毫米波波长设备性能的显著进步极大地促进了传感器的发展，设计人员在组件技术方面拥有丰富的选择，这能帮助终端用户检测到难以检测的目标。

David J. Daniels

2010 年

美国

序 言

致谢

非常感谢同事们向我提供了很多有用的信息和建议，尤其是那些在准备阶段协助审阅材料的人们。伦敦国王学院的 John Smith 教授对核四极共振一章提供了宝贵的帮助，同时要感谢来自瑞皮尔斯系统公司（Rapiscan）的 Tim Rayner 博士和 ERA 技术公司的 Nigel Hunt，他友好地审阅了这一章中的材料；感谢来自 ERA 技术公司的 Steve Nightingale 教授，他审读了关于毫米波系统和技术章节的材料；感谢来自 ERA 技术公司的 Mike Phillipakis 博士，他审阅了天线章节的内容。我还要感谢伦敦大学学院的 Hugh Griffiths 教授，他友好地审阅了全部书稿，他的建议极大地提高了本书的可读性。

还要向 ERA 技术公司的科学和工程专业知识和支持表示敬意，他们在过去十年中构建和测试了许多传感器和设计。感谢 Paul Nigel Hunt，他设计和开发了许多核四极共振系统和雷达子系统；感谢 Paul Curtis，他开发了 民兵 时域雷达系统用于地雷探测；感谢 Jon Dittmer 博士，他研发了探地雷达系统的信号处理技术；感谢 Blair Graham，对一些非常有趣的事情所作出的贡献。

也非常感谢英国工程技术学会的 Lisa Reading，允许我使用之前发表过的有关探地雷达的材料，该材料已在本书中进行了修订和更新。

感谢 John Wiley 出版公司的 Lucy Hitz，感谢她在我写书稿时给予的耐心。

本书献给所有富有创造力的工程师和科学家，他们的努力使隐蔽的事物变得可见，并帮助开发技术和设备，以营救被困人员或揭露恐怖分子隐蔽的威胁。

最后，我要感谢我的妻子 Jenny 在撰写手稿时的耐心和支持。现在这个项目完成了，家庭生活可以恢复正常了。

。Ⅴ

目 录

目录

第 1 章 概述

1.1 范围与目标

1.2 组织结构

1.3 安全的市场需求

1.4 容器内的目标

1.5 埋地地雷

1.6 埋尸法医检测

1.7 雪崩和地震灾害

1.8 隐蔽人体

1.9 人类身上的隐蔽目标

1.10 放射学考虑

1.11 授权考虑

1.12 传感器检测性能统计

1.13 总结

第 2 章 传播物理学

2.1 概述

2.2 自由空间电磁场传播

2.2.1 感应区

2.2.2 近场区

2.2.3 远场区

2.2.4 极化

2.2.5 雷达散射截面积

2.2.6 反射

2.2.7 折射

2.2.8 布鲁斯特角

2.2.9 分散

2.2.10 各向异性

2.2.11 杂波

2.3 电介质中的能量传播

2.3.1 概述

2.3.2 介质中的速度

2.3.3 电介质的阻抗特性

2.3.4 介质中的传输损耗

2.3.5 材料的损耗耦合

2.4 土壤和岩石的介电特性

2.5 水的传播

2.6 电磁波的大气吸收

2.6.1 雨和雾

2.6.2 灰尘、烟雾和沙尘暴

2.7 材料引起的电磁场衰减

2.7.1 人类和动物

2.7.2 心跳

2.7.3 呼吸

2.7.4 服装

2.7.5 建筑材料

2.7.6 爆炸物 / 炸药

2.8 总结

第 3 章 天线

3.1 概述

3.2 天线参数

3.2.1 天线方向性函数

3.2.2 天线增益

3.2.3 天线效率

3.2.4 旁瓣和后瓣

3.2.5 带宽

3.2.6 极化 - 线性、椭圆形、圆

3.2.7 天线相位中心

3.2.8 天线模式

3.2.9 时间旁瓣和衰减

3.2.10 天线足迹

3.3 孔径天线

3.4 近端工作天线

3.4.1 引言

3.4.2 将能量耦合到地面或电介质中

3.5 线性相位天线

3.5.1 偶极子

3.5.2 负载天线

3.5.3 双锥天线

3.5.4 蝴蝶结天线

3.5.5 介质棒天线

3.5.6 TEM 喇叭天线

3.5.7 脉冲辐射天线

3.6 非线性相位天线

3.6.1 维瓦尔第天线

3.6.2 等角天线

3.6.3 喇叭天线

3.7 天线阵列

3.8 总结

第 4 章 核四极共振

4.1 引言

4.2 脉冲序列

4.3 系统设计

4.3.1 引言

4.3.2 发送和接收线圈

4.3.3 接收机和线圈注意事项

4.4 信号处理

4.5 爆炸物检测

4.6 地雷检测

4.7 违禁药物

4.7.1 可卡因

4.7.2 盐酸可卡因

4.7.3 海洛因（地吗啡）

4.8 总结

第 5 章 雷达系统

5.1 概述

5.2 多普勒雷达系统

5.3 频域雷达

5.3.1 引言

5.3.2 双频多普勒雷达

5.3.3 步进频率雷达系统

5.3.4 调频连续波雷达

5.4 谐波雷达

5.5 噪声雷达

5.6 空间调制

5.7 幅度调制

5.8 总结

第 6 章 无源系统

6.1 概述

6.2 辐射测量原理

6.3 全功率辐射计

6.4 狄克辐射计

6.5 最低可检测温度

6.6 温度分辨率

6.7 成像系统

6.8 总结

第 7 章 应用技术

7.1 概述

7.2 生命监测

7.3 地震和雪崩雷达系统

7.4 法医学应用

7.5 穿墙雷达监视

7.6 谐波雷达系统

7.7 地雷探测雷达系统

7.7.1 手持式地雷探测雷达系统

7.7.2 车载式地雷探测雷达系统

7.8 通用搜索雷达

7.9 空间调制系统

7.10 毫米波雷达系统

7.11 总结

第 8 章 总结

参考文献

常用缩略词列表