图书介绍

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天线设计手册
  • 中国人民信息工程学院,解放军信息工程学院,李亚军,刘维莉,高风玉等译 著
  • 出版社: 北京:解放军出版社
  • ISBN:750650569X
  • 出版时间:1988
  • 标注页数:1183页
  • 文件大小:78MB
  • 文件页数:1205页
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图书目录

目录 1

第一章 天线的基本特性 1

1.1 引言 1

1.2 电磁场 4

1.3 互易原理 6

1.4 辐射源周围的场区划分 7

1.5 方向图 9

1.6 增益、方向性和效率 12

1.7 极化特性 16

1.8 阻抗 19

1.9 带宽 20

1.10 天线噪声温度 21

1.11 场等效原理 22

1.12 孔径辐射 23

1.13 阵列辐射 29

1.14 电流元辐射 32

1.15 行波源的辐射 34

1.16 频率无关天线 35

1.17 天线的再辐射 36

1.18 参考文献 38

第二章 准光学天线分析方法 39

2.1 引言 39

2.2 反射器分析的基本散射理论 39

2.2.1 曲面微分几何 39

2.2.2 渐近解:波前与射线 42

2.2.3 用于反射器的几何光学 43

2.2.4 物理光学 47

2.2.5 标量物理光学 52

2.2.6 几何边缘绕射理论 56

2.3 球面波原理 63

2.3.1 基本特性 63

2.3.2 球面波系数的计算 75

2.4 参考文献 80

3.1.2 不规则曲面误差的影响 84

3.1.1 主要的辐射特性 84

第三章 准光学天线设计与应用 84

3.1 主焦馈抛物面反射器 84

3.1.3 馈源散焦 86

3.1.4 孔径遮挡 92

3.1.5 伞状反射器 104

3.2 卡塞格伦系统 106

3.2.1 几何设计依据 106

3.2.2 效率分析 111

3.2.3 改进的设计方法 122

3.2.4 等效抛物面 122

3.2.5 极化扭转反射器 122

3.2.6 频率选择副反射器 123

3.3 偏置抛物面反射器天线 123

3.3.1 引言 123

3.3.2 单偏置反射器分析 126

3.3.3 单偏置反射器天线的电性能 132

3.3.4 多点波束天线设计过程 147

3.3.5 双反射器偏置天线 156

3.4 其它反射器类型 164

3.4.1 成形波束光学反射器 164

3.4.2 球形反射器 168

3.4.3 非球形扫描反射器 169

3.4.4 其它类型 172

3.5 成形波束反射器 173

3.5.1 成形波束反射器天线设计 174

3.5.2 成形波束反射器技术的实例 177

3.6 反射器结构与材料 185

3.6.1 地面天线系统 187

3.6.2 星载反射器系统 189

3.6.3 开伞式宇宙飞船反射器 196

3.6.4 未来开伞式天线 197

3.7 透镜天线 199

3.7.1 用于多波束天线的约束透镜 199

3.7.2 约束透镜的计算机模拟 211

3.8 低噪声天线 215

3.8.1 引言 215

3.8.2 热噪声分量 215

3.8.3 空间通信地面站天线 217

3.8.4 减小干扰的低副瓣 219

3.8.5 噪声消除技术 221

3.9 参考文献 222

第四章 初级馈源天线 234

4.1 一般原理 234

4.2 极化的定义 236

4.3 偶极子照射和孔径场 237

4.4 实际偶极子型馈源 240

4.5 主焦单喇叭和波导馈源 242

4.6 多模喇叭馈源 244

4.7 混合模喇叭馈源 247

4.8 跟踪馈源 255

4.9 多倍频程宽频带初级馈源 257

4.10 初级馈源的数学模型 259

4.11 偏置反射器天线的初级馈源 271

4.12 参考文献 279

第五章 混合天线 283

5.1 引言 283

5.2 混合天线系统的口径扫描基本原理 283

5.2.1 引言 283

5.2.2 平面口径:变换、正交波束和扫描极限 284

5.2.4 口径后面有一种付里叶变换:多波束系统 288

5.2.3 没有付里叶变换的扫描系统:横向馈源 288

5.2.5 具有双变换的付里叶扫描系统:重叠子阵原理 289

5.3 限定扇形区域扫描的混合反射面系统 293

5.3.1 引言 293

5.3.2 偏轴抛物面的扫描特性 293

5.3.3 偏轴反射面的横向馈源 294

5.3.4 偏轴抛物面的付里叶变换馈源 298

5.3.5 抛物面截面的偏轴特性 300

5.3.6 双反射面和反射面—透镜限定的扫描系统 303

5.4 混合透镜/阵列扫描系统 306

5.4.1 引言 306

5.4.2 扫描透镜/阵列组合 307

5.4.2.1 限定扇形区域扫描 307

5.4.2.2 圆顶帽天线 313

5.4.3 透镜馈源和反射阵列 315

5.5 辐射方向图控制 316

5.5.1 边瓣控制 316

5.5.2 混合系统中有源方向图的控制 319

5.6 参考文献 320

第六章 多波束天线 323

6.1 引言 323

6.2 MBA的组成和性能特点 323

6.2.1 MBA系统的组成 323

6.2.2 MBA的结构 325

6.2.3 方向图形成 326

6.2.4 波束扫描 329

6.2.5 主要的限制 332

6.2.6 自由度(DOF) 337

6.3 波束形成网路(BFN) 338

6.3.1 具有环行器开关的BFN 339

6.3.2 具有可变功率分配器的BFN 341

6.3.3 转换系统 343

6.3.4 具有VPD和可变移相器的BFN 344

6.3.5 其它类型的波束形成网路 345

6.4 方向图综合 346

6.5 特性评价 347

6.6 参考文献 353

第七章 低和中等增益的微波天线 354

7.1 引言 354

7.2 螺旋天线和横向螺旋天线 354

7.2.1 引言 354

7.2.2 螺旋天线(单绕螺旋天线) 354

7.2.3 多线、双线和四线绕制的螺旋天线 358

7.2.4 多线绕制的圆锥螺旋天线 360

7.2.5 平面螺旋天线 362

7.3 缝隙天线 365

7.3.1 基本概念 365

7.3.2 背腔式缝隙天线 366

7.3.3 宽波段缝隙天线:T型隔板馈电和单级缝隙天线 367

7.4 微带天线 369

7.4.1 引言 369

7.4.2 微带传输线的基本特性 369

7.4.3 微带谐振器的辐射机理 371

7.4.4 矩形微带天线的辐射方向图 372

7.4.5 方向系数和增益 373

7.4.6 导纳和等效网络 374

7.4.7 谐振器的Q值 377

7.4.8 非矩形形状的谐振器 377

7.4.9 微带天线阵 378

7.5.1 短背射天线 380

7.5 背射天线 380

7.5.2 长背射天线 381

7.5.3 设计方法 383

7.6 介质天线 385

7.6.1 长圆柱介质棒 385

7.6.2 短圆柱介质棒 393

7.6.3 非圆柱形的介质天线 394

7.7.1 扇型喇叭 396

7.7 简单喇叭天线 396

7.7.2 角锥喇叭 401

7.7.3 圆锥喇叭 402

7.8 多模喇叭 404

7.8.1 多模矩形喇叭 404

7.8.2 多模圆锥喇叭 406

7.9 波纹喇叭 406

7.9.1 波纹面的传播性 406

7.9.2 波纹圆柱波导 407

7.9.3 波纹圆锥喇叭 410

7.10 参考文献 411

第八章 天线测量 412

8.1 引言 412

8.2 场地考虑 412

8.2.1 一般概念 412

8.2.2 距离准则 413

8.3 阻抗测量 415

8.4 电流分布测量 416

8.5 近场扫描技术 418

8.5.1 引言 418

8.5.2 平面技术 421

8.5.3 柱扫描 429

8.5.4 球面技术 432

8.5.5 扫描技术的比较 438

8.5.6 近场扫描的测试场 440

8.5.7 平面波合成技术 441

8.6.1 紧缩测试场 444

8.6 中距离技术 444

8.6.2 散焦技术 445

8.6.3 外推技术 447

8.7 一般的远场测量 451

8.7.1 方向性(ESG) 451

8.7.2 增益(ESG) 453

8.7.3 相位中心 458

8.8 散射测量 462

8.7.4 轴线测量 462

8.9 室外测试场 463

8.9.1 引言 463

8.9.2 误差来源 463

8.9.3 高架天线测试场 465

8.9.4 倾斜测试场 467

8.9.5 地面反射测试场 467

8.10 室内测试场 468

8.10.1 引言 468

8.10.2 矩形室 468

8.10.3 锥形暗室 470

8.11 测试场评价 471

8.11.1 引言 471

8.11.2 基本考虑 472

8.11.3 干涉曲线的分析 473

8.11.4 自由空间USWR技术 475

8.11.5 天线方向图比较技术 477

8.11.6 外来反射的诊断 479

8.11.7 反射电平与测试参数的关系 481

8.12 参考文献 483

第九章 线阵 488

9.1 引言 488

9.1 阵激励的设计 488

9.1.1 窄波束低副瓣方向图 490

9.1.2 方向图综合 522

9.1.3 超方向性阵列 531

9.1.4 稀疏阵列 541

9.1.5 阵列的公差与限制 546

9.2 阵馈源 552

9.2.1 谐振阵列 552

9.2.2 行波阵 557

9.2.3 总线馈源和分配馈源 565

9.2.4 移相器和子阵列波瓣 569

9.3 阵元 573

9.3.1 偶极子 573

9.3.2 波导隙缝 578

9.3.3 扫描补偿阵元 581

9.3.4 印刷电路天线 586

9.3.5 中等增益单元 592

9.4 参考文献 592

第十章 平面阵 600

引言 600

10.1 阵列激励 600

10.1.1 阵列栅格 600

10.1.2 波束宽度 601

10.1.3 栅瓣 604

10.1.4 量化瓣 607

10.1.5 方向性 607

10.1.6 平面阵的激励 611

10.2.阵列馈源 615

10.2.1 固定波束阵列 615

10.2.2 在一个平面内的电扫描 619

10.2.3 两平面内的电扫描 619

10.3 互耦效应 622

10.3.1 基础知识 623

10.3.2 逐元法 630

10.3.3 周期室法 647

10.3.4 扫描补偿 657

10.4 参考文献 660

第十一章 共形阵 666

11.1 引言 666

11.2.1 通论 667

11.2 共形阵的分析 667

11.2.2 阵的形态特征 668

11.2.3 内部互耦合和外部互耦合 670

11.2.4 多模口径单元:广义散射系数 671

11.2.5 互导纳和散射系数 673

11.3 圆柱口径阵 675

11.3.1 导体圆柱上磁流的场 675

11.3.2 互导纳和自导纳的调和级数表达式 676

11.3.3 用几何绕射理论(GTD)计算表面场 677

11.3.4 互导纳的几何绕射理论(GTD)表达式 679

11.3.5 辐射方向图的计算 683

11.4 大单元数目的圆柱阵:周期结构法 686

11.4.1 周期无限阵的模式 686

11.4.2 本征激励和本征方向图及其在阵分析中的应用 687

11.4.3 导纳矩阵本征值的计算 689

11.4.4 任意激励阵的“RGP”,单一激励的单元“RGP” 690

11.4.5 孔径匹配和单元方向图的设计 692

11.4.6 数值举例及其讨论 692

11.5 互导纳的几何绕射理论(GTD)计算:对一般凸形表面的推广 694

11.6 圆锥阵 697

11.6.1 自导纳和互导纳 697

11.6.2 辐射方向图 699

11.7 致谢 704

11.8 附录 704

11.8.1 矩形波导和圆形波导的模式导纳 704

11.8.2 矩形波导和圆形波导辐射器矢量模函数的付立叶变换 705

11.8.3 FOCK函数 707

11.8.4 大导体圆柱上口径辐射方向图的计算 708

11.8.5 周期圆柱阵的本征激励 711

11.9 参考文献 712

第十二章 圆形阵 714

12.1 引言 714

12.2 波束的同相激励 714

12.2.1 宽带性能 716

12.2.2 波束同相方向图的电子扫描 716

12.3.1 连续圆形阵相模和幅模的概念 718

12.3 圆形阵的幅模激励和相模激励 718

12.3.2 有限数目无方向性单元圆形阵中的相模 721

12.3.3 方向性单元圆形阵中的相模 722

12.4 圆形阵中的相模激励网络 725

12.5 圆形阵中的互耦合效应 728

12.6 圆形阵的应用 728

12.6.1 通信应用 728

12.6.2 雷达应用 729

12.6.3 测向技术中的圆形阵 731

12.7 参考文献 735

第十三章 阵信号处理天线 737

13.1 引言 737

13.1.1 ASP系统的应用 737

13.2 雷达用的ASP接受系统 738

13.2.1 多波束 738

13.2.2 单元采样多波束 740

13.2.3 多波束与奈奎斯特频率波束扫描的等效 741

13.2.5 ASP与其它雷达处理系统的兼容 744

13.2.4 泛光发射系统的付瓣电平 744

13.3 组合发射和接收天线系统中的ASP技术 745

13.3.1 发射时脉内扫描的角脉冲压缩 745

13.3.2 使用ASP的发射和接收阵的稀布问题 746

13.3.3 发射和接收阵的多波束工作 748

13.3.4 发射阵的脉内时间采样 748

13.3.5 脉内频率扫描 748

13.3.6 定向去相关发射波束 750

13.3.7 包括多站系统的其它可采用的结构 752

13.3.8 信号处理技术 752

13.4 乘法信号处理和后解调综合口径技术 754

13.4.1 干涉仪 754

13.4.2 带有乘法处理器的干涉仪 755

13.4.3 相乘阵原理 756

13.4.4 相乘阵的空间频率响应 758

13.4.5 相乘阵的多源激励 760

13.4.6 相乘阵的信、噪特性 761

13.4.7 后解调综合口径天线 762

13.5.1 原理 764

13.5 相干综合口径天线 764

13.5.2 未聚焦综合口径 765

13.5.3 聚焦综合口径 767

13.5.4 最小采样数 769

13.5.5 信号处理硬件 770

13.5.6 雷达的脉冲重复频率(PRF) 770

13.5.7 多普勒频率解释 770

13.5.9 对目标闪烁和运动的响应 771

13.5.8 雷达性能 771

13.5.10 应用 772

13.6 零向调向 772

13.6.1 引言 772

13.6.2 多重零值点 773

13.6.3 多元零向调向阵 774

13.6.4 交波束形成网络 776

13.6.6 付瓣对消器 778

13.6.5 单零向调向的多元阵 778

13.6.7 讨论 780

13.7 自适应零向调向系统 782

13.7.1 引言 782

13.7.2 付瓣对消器 783

13.7.3 自适应阵 788

13.8 参考文献 821

第十四章 天线罩 825

14.1 引言 825

14.1.1 定义 825

14.1.1 历史与背景 825

14.1.3 结构 825

14.1.4 天线罩的缺点和优点 826

14.2 天线罩的基本要求 828

14.2.1 一般要求 828

14.2.2 环境要求 828

14.3.2 单层结构的传输 829

14.3.1 传输参数 829

14.3 介质天线罩结构的基本电特性 829

14.3.3 A型夹层结构的传输 830

14.3.4 B型夹层结构的传输 832

14.3.5 C型夹层和更多层结构的传输 833

14.4 成形天线罩的设计 838

14.5 天线罩材料 841

14.5.1 材料及其要求 841

14.5.2 纤维加强树脂板 843

14.5.3 树脂纤维板的芯层材料 848

14.5.4 高温材料 851

14.5.5 填充和人造介质 858

14.5.6 抗雨侵蚀的材料 859

14.6 天线罩的结构 860

14.6.1 似球型刚性天线罩(通常在陆地和船上使用) 860

14.6.2 非球型刚性天线罩(空用) 862

14.7 空载天线罩 864

14.7.1 宽带传输天线罩的设计 865

14.7.2 多通带天线罩的设计 872

14.7.3 象差及减小的方法 873

14.7.4 天线罩引起的交叉极化及其减小 877

14.7.5 减小天线罩反射的问题 884

14.7.6 天线罩硬件的影响 887

14.7.7 天线罩硬件引起性能变坏的予测及减小 889

14.8 地面和船载天线罩 889

14.8.1 对地面天线罩环境的考虑 889

14.8.2 空气支撑天线罩 892

14.8.3 刚性天线罩 893

14.9 未来天线罩的发展 898

14.10 致谢(从略) 899

14.11 参考文献 899

第十五章 甚低频、低频和中频天线 901

15.1 引言 901

15.2 分析 901

15.2.1 垂直天线的特性 901

15.2.2 表征特性所需要的参量 903

15.2.3 计算天线参数的方法 904

15.2.4 辐射电阻 905

15.2.5 天线阻抗 907

15.2.6 电高度和实际高度之间的关系 908

15.2.7 单极天线之间的互阻抗 909

15.2.8 地面导电性及地线系统对天线终端阻抗的影响 912

15.2.9 大地的有限导电性对铅垂天线辐射方向图的影响 916

15.3.1 馈电的形式和方法 919

15.3 实用天线设计:加载天线 919

15.2.10 导体和调谐线圈损耗 919

15.3.2 T形天线 920

15.3.3 传输线辐射器 924

15.3.4 菱形天线 927

15.3.5 大VLF天线 927

15.3.6 伞形天线 928

15.3.7 多重调谐的VLF天线 932

15.4.2 ?<h<?-λ的铅垂单极天线 934

15.4 实用天线设计:无负载天线 934

15.4.1 h<?的铅垂单极天线 934

15.4.3 h>?-λ的铅垂单极天线 937

15.4.4 折叠单极天线 938

15.5 广播天线 939

15.5.1 引言 939

15.5.2 LF广播天线 940

15.5.3 抗衰落天线 940

15.5.4 定向天线阵 942

15.5.5 再辐射引起的MF广播天线方向图的畸变 945

15.6 便携式和移动式天线 952

15.6.1 VLF/LF飞机导线天线 952

15.6.2 地面上的对称振子天线 953

15.6.3 移动式电小鞭状天线 954

15.6.4 天线同它们的载体的相互影响 955

15.6.5 电小天线的调谐和匹配 957

15.7 长线天线、对称振子和环形天线 958

15.7.1 行波天线 958

15.7.2 倒V形对称振子天线 960

15.7.3 半△环形天线 960

15.8 接收天线 961

15.9 实用天线的设计 963

15.9.1 拉线式无线电天线杆 963

15.9.2 拉线式天线杆的底座绝缘子 963

15.9.3 拉线应力绝缘子 966

15.9.4 顶负载设计 969

15.9.5 天线调谐单元 969

15.9.7 在两个MF频率上馈电的单塔辐射器 972

15.9.6 天线调谐单元的构造 972

15.9.8 独一无二的发射台 974

15.10 参考文献 976

第十六章 高频天线 981

16.1 高频引言 981

16.1.1 高频传播 981

16.1.2 高频信号的特性 984

16.2 高频下的地面 987

16.2.1 地面反射 987

16.2.2 地面的改善 989

16.3 非谐振高频天线 990

16.3.1 长线天线 990

16.3.2 V形天线 991

16.3.3 菱形天线 992

16.3.4 贝弗莱日(Beverage)天线 993

16.4 谐振高频天线 994

16.4.1 单极天线 994

16.4.2 偶极子和缝隙天线 996

16.4.3 环形天线 997

16.5 定向高频天线阵 998

16.5.1 端射天线阵 998

16.5.2 边射天线阵 999

16.5.3 圆形天线阵 1005

16.6 对数周期高频天线 1006

16.6.1 早期的对数周期天线 1006

16.6.2 对数偶极子天线 1007

16.6.3 对数天线阵 1010

16.7 非正统的高频天线 1011

16.7.1 高频喇叭天线 1011

17.4.10 在载体上测量的方法 1012

16.7.2 高频线栅透镜天线 1012

16.8 移动设备使用的高频天线 1013

16.8.1 适用于陆地车辆的高频天线 1013

16.8.2 机载高频天线 1014

16.8.3 船用高频天线 1016

16.9 高频天线设计 1017

16.9.1 理论上的设计技术 1017

16.9.2 按比例缩小造型技术 1017

16.9.3 高频天线性能的测试 1018

16.9.4 实用高频天线的设计 1018

16.9.5 高频天线场地选择 1020

16.10 参考文献 1021

17.1.3 天线的分类 1023

17.1.2 应用 1023

第十七章 甚高频和超高频天线 1023

17.1 引言 1023

17.1.1 频段的定义 1023

17.2 全向天线 1024

17.2.1 单个阵元 1024

17.2.2 叠层阵元 1042

17.2.3 安装结构的影响 1044

17.3 定向天线 1044

17.3.1 非周期反射器 1044

17.3.2 寄生单元 1052

17.3.3 对数周期天线 1056

17.3.4 螺旋天线 1058

17.3.5 开槽圆柱体 1060

17.3.6 单元的组合 1060

17.3.7 重要设计参数 1062

17.4 运载天线 1063

17.4.1 天线定位方法 1063

17.4.2 有限导电表面的影响 1068

17.4.3 载体的约束 1071

17.4.4 陆地载体 1073

17.4.5 海上的载体 1077

17.4.6 飞机 1077

17.4.7 导弹和火箭 1097

17.4.8 卫星 1098

17.4.9 人和动物体上的天线 1100

17.5 测位天线 1105

17.5.1 归航系统 1105

17.5.2 跟踪和测向系统 1105

17.5.3 导航系统发射天线 1111

17.6 介质加载天线 1112

17.6.1 介质加载 1112

17.6.2 介质置 1115

17.7.1 定义 1117

17.7 圆极化天线 1117

17.7.2 阵元的组合 1118

17.8 多元装置 1120

17.8.1 一个天线对其它天线的影响 1121

17.8.2 多波段天线 1124

17.9 参考文献 1125

第十八章 同轴传输线与同轴元件 1129

18.1 引言 1129

18.2 同轴传输线 1129

18.2.1 频率极限 1133

18.2.2 电压与热功率容量定额 1134

18.2.3 屏蔽双线 1135

18.3 明线传输线 1137

18.4 各种平行传输线 1143

18.4.1 各种形状的导体横截面 1144

18.4.2 外壳式导体 1145

18.4.3 带状或带状导体传输线 1146

18.5 圆锥形的传输线 1149

18.6 特性阻抗的计算 1162

18.6.1 Z0表达式中的常量 1162

18.6.2 Z0近似公式的有效范围 1162

18.6.3 其它传输线的计算与估算Z0的方法 1163

18.7 电缆最小干扰的布局 1164

18.7.1 在同轴电缆之间的耦合 1165

18.7.2 易受影响的屏蔽电路的互相屏蔽 1169

18.8 同轴系统的连接 1170

18.8.1 在连接处的不连续性 1171

18.8.2 阻抗匹配段 1171

18.9 平衡—不平衡的转换装置 1173

18.10 功率分配器 1176

18.10.1 环行圈 1176

18.10.2 Bagley多边形 1177

18.11.插头与插座或接触件 1179

18.12 参考文献 1180

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