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目录 1

绪言 1

第一章　阵列理论概述 3

1．引言 3

2．基本阵列理论 7

2.1　普通阵列理论 7

2.1.1　阵因子和元因子 9

2.1.2　阵因子的特性 10

2.1.3　栅瓣图 12

2.1.4　波束展宽作为扫描的函数 14

3．互耦效应与无限阵概念 16

3.1　普通阵列理论模型的不足 16

3.2　均匀照射的无限阵模型 18

3.3　无限阵匹配条件和阵元辐射图 19

3.3.1　匹配条件与终端关系 19

3.3.2　理想的阵元辐射图 25

4．相控阵作为边界值问题 32

4.1　互阻抗法 32

4.2　无限阵周期结构法 33

4.2.1　假定口径分布法 34

4.2.2　波导模拟器 35

4.2.3　积分方程 35

参考资料 37

第二章　边界值问题的一般公式 40

1．无限阵列与弗洛盖定理 40

1.1　无限波导阵列的几何 40

1.2　场表示法（z≥0）——弗洛盖定理 41

1.3　矢量弗洛盖的各模和导纳 43

1.4　栅瓣图 46

2．无限相控阵的积分方程 48

2.1　未知E场的积分方程 49

2.2　未知H场的积分方程 56

2.3　阵列的散射系数与耦合系数参数 59

2.4　积分本征值方程、变分原理与波导模拟器 65

2.5　其它形式的积分方程与变分表达式 73

2.6　单个阵元激励的积分方程 75

参考资料 80

1．引言 82

第三章　解法 82

2．一般离散基的表示 83

3．变分原理和矩法 87

4．基的选择 90

4.1　模的重新排列 90

4.2　模匹配技术 97

4.3　分隔问题 103

4.4 脉冲基 105

4.5　利用先验知识 108

5．验证解的正确性 110

5.1 互易关系 111

5.2　能量守恒 111

5.3　收敛性试验 111

5.4　采用不同的基 112

5.5 比较用不同方法得到的结果 113

5.6　边界条件 113

5.7　实验验证 114

5.8　其它检查法 114

6．函数论典型解 115

7．迭代法 117

附录Ⅰ 能量守恒和矩法 122

附录Ⅱ 留数计算法中解析函数的构成 124

参考资料 128

第四章　薄壁矩形波导的规则矩形阵列 130

1．引言 130

2．矩形波导阵列和等效平行板阵列之间的关系 131

3．准E平面扫描和H平面扫描的积分方程 134

3.1 H平面扫描 135

3.2　准E平面扫描 140

4．典型解 142

5．数值例 146

6．互耦 150

7．耦合系数的渐近特性 152

8．无限阵列中的阵元方向图和传输系数 156

9．无限阵列环境中的有限激励 159

10．各向异性等离子体的影响 164

10.1　用维纳-哈菲方法求解 168

10.2　耦合分析 174

10.3　渐近耦合 177

附录 维纳-哈菲因子分解 179

参考资料 181

第五章　矩形波导阵列 183

1．E面扫描和H面扫描的数值解法与结果 183

1.1　标量积分方程 184

1.2　近似解和准确度的检验 188

1.3　H面扫描和准E面扫描的数值结果 199

2．矩形波导阵列特性 214

2.1　矩形波导矩形栅格 214

2.2　矩形波导三角形栅格阵列 221

2.3　表面波传播和有关的结构 224

参考资料 227

第六章　介质效应 229

1．引言 229

2．介质塞加载阵列的积分方程 230

3．多层介质塞与介质罩 235

4．反射系数与传输系数 237

5．使用介质材料改善阻抗匹配 239

5.1 完全用介质加载波导的结果 240

5.2　厚介质塞加载 247

5.3　厚介质罩覆盖 250

6．强制表面波效应 251

6.1 H面扫描的介质罩覆盖阵列 254

6.2　E面扫描的介质罩覆盖阵列 257

6.3 E面或H面扫描的介质塞加载阵列 260

6.4　强制表面波谐振的实验研究 261

7．强制表面波谐振条件的确定 264

7.1　小口径情况 264

7.2　大口径情况 266

8．强制表面波谐振的起因 274

附录Ⅰ 多层介质塞加载阵列的积分方程 275

附录Ⅱ 相邻的两个不连续性的散射矩阵 279

参考资料 281

第七章　圆波导平面相控阵 283

1．积分方程的里茨-盖勒金解 283

2．无介质加载三角形（等边三角形）栅格阵列 292

3．介质加载阵列与介质覆盖阵列 305

3.1　全加载阵列 305

3.2　介质塞加载的相控阵 308

3.3　介质罩覆盖的阵列 315

4．互耦系数的渐近特性 318

5．结论 325

附录Ⅰ 斜坐标中的弗洛盖型波函数 327

附录Ⅱ 标量积对于周期小格区形状的不变性 331

附录Ⅲ 圆形波函数和笛卡儿波函数的标量积 333

参考资料 337

第八章　有限阵列，边缘效应与非周期阵列 339

1．非周期阵列与调制表面 340

1.1　一般非周期阵列解 340

1.1.1　有限个阵元短路的情况 342

1.1.2　无限个阵元短路的情况 344

1.1.3 广义的调制表面色散关系与任意终端阻抗 348

1.2　开区的场——辐射场 349

1.3　表面波抑制与改善匹配 350

1.3.1　周期抑制的阵列 351

1.3.2　周期抑制的阵列与特性行列式 354

1.3.3 抑制表面波的其它方法 355

2．边缘效应与有限阵列 356

2.1　调制表面环境中的有限阵列 359

2.2　无限地平面内的有限阵列 369

2.2.1　有限阵列的E面扫描 370

2.2.2 有限阵列的H面扫描 392

2.2.3 波导通过地平面上的介质罩辐射 407

附录Ⅰ 凋落多模与短路的相互作用 417

附录Ⅱ 推广到平面阵列 422

附录Ⅲ 一般周期调制表面 423

参考资料 425

第九章　改善阵列匹配的方法 428

1．引言 428

2．单口阵元匹配的最佳化 430

3．双口阵元匹配的最佳化 439

3.1　终端关系 440

3.2　相控阵的返回功率 443

3.3　口径匹配特性 444

3.4　最佳化匹配方法 445

4．阵列匹配的试验特性 451

附录Ⅰ 匹配网络导纳的计算 456

附录Ⅱ 双口阵元无限阵列的终端关系 459

参考资料 464