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第1章　天线基础与定义1

1.1　绪论1

1.2　天线如何辐射4

1.3　天线综述8

1.4　电磁学基础11

1.5　关于辐射问题的麦克斯韦方程组的解15

1.6　理想偶极子18

1.7　辐射方向图22

1.7.1　辐射方向图基础22

1.7.2　线电流的辐射22

1.7.3　远场条件和场区26

1.7.4　辐射场的推导步骤28

1.7.5　辐射方向图的定义30

1.7.6　辐射方向图的参数32

1.8　方向性和增益33

1.9　天线阻抗、辐射效率和短振子39

1.10　天线极化43

参考文献46

习题47

第2章　若干简单的辐射系统与天线实践51

2.1 电小振子51

2.2　振子54

2.3　完纯导电地平面上方的天线57

2.3.1　镜像理论57

2.3.2　单极子60

2.4　小环天线62

2.4.1 对偶性63

2.4.2 小环天线65

2.5　通信系统中的天线70

2.6　电小天线的实际考虑75

参考文献76

习题77

第3章　天线阵80

3.1　线阵的阵因子81

3.2　均匀激励的等间距线阵91

3.2.1 阵因子的表达式91

3.2.2　主瓣扫描和束宽94

3.2.3　普通端射阵95

3.2.4　汉森-伍德亚德端射阵97

3.3　方向图乘积99

3.4　均匀激励等间距直线阵的方向性104

3.5　非均匀激励的等间距线阵108

3.6　互耦113

3.6.1　互耦的阻抗效应113

3.6.2 包含互耦的阵列方向图的计算116

3.7　多维阵118

3.8　相控阵和阵的馈电技术120

3.8.1 扫描原理121

3.8.2　用于波束扫描的馈电网络123

3.8.3　扫描盲区125

3.9　天线阵展望125

参考文献126

习题126

第4章　线源133

4.1 均匀线源133

4.2　渐削线源142

4.3　远场方向图和源分布之间的傅里叶变换关系146

4.4　超方向性线源148

参考文献151

习题151

5.1 振子天线154

第5章　谐振天线：导线和贴片154

5.1.1　直导线振子155

5.1.2　V形振子162

5.2　折合振子天线164

5.3　导线天线的馈电169

5.4　八木天线175

5.5　角反射器天线183

5.6　非完纯导电地平面上方的线天线185

5.6.1　真实地球面对方向图的影响186

5.6.2　地平面的构建190

5.7　大环天线192

5.8　微带天线197

5.8.1　微带贴片天线197

5.8.2　微带阵202

参考文献204

习题206

第6章　宽带天线211

6.1　行波线天线211

6.2　螺旋天线217

6.2.1 法向模螺旋线天线218

6.2.2　轴向模螺旋天线220

6.3　双锥天线224

6.3.1　无限双锥天线224

6.3.2　有限双锥天线226

6.3.3　锥台天线228

6.4　套筒天线230

6.4.1　套筒单极子230

6.4.2　套筒振子231

6.5　非频变天线的原理233

6.6　螺旋天线235

6.6.1　等角螺旋天线235

6.6.2　阿基米德螺旋天线237

6.6.3　锥形等角螺旋天线240

6.6.4　相关的结构240

6.7　对数周期天线241

参考文献251

习题253

第7章　口径天线257

7.1 口径辐射与惠更斯原理257

7.2　矩形口径265

7.2.1　均匀矩形口径265

7.2.2　渐削矩形口径269

7.3　计算增益的方法272

7.3.1 方向性272

7.3.2　增益与效率274

7.3.3 简单的方向性公式275

7.4　矩形喇叭天线278

7.4.1　H面扇形喇叭天线279

7.4.2　E面扇形喇叭天线285

7.4.3　角锥喇叭天线288

7.5　圆形口径294

7.5.1　均匀分布圆形口径294

7.5.2　渐削圆形口径297

7.6　反射器天线300

7.6.1　抛物面反射器天线原理300

7.6.2　轴对称抛物面反射器天线306

7.6.3　偏心抛物面反射器311

7.6.4　双反射面天线312

7.6.5　反射器天线的交叉极化与扫描特性315

7.6.6　反射器天线的增益计算319

7.6.7　其他反射器天线324

7.7　反射器的馈源天线325

7.7.1 场的表达式325

7.7.2　馈源与反射器匹配326

7.7.3　通用馈源模型327

7.7.4　实际使用的馈源天线329

参考文献332

习题334

第8章　天线综合341

8.1　综合问题341

8.1.1 综合问题的表达341

8.1.2　综合原理342

8.2　线源波束赋形的综合方法344

8.2.1　傅里叶变换法344

8.2.2　伍德沃德-罗森取样法346

8.3　线阵波束赋形的综合法349

8.3.1　傅里叶级数法349

8.3.2　伍德沃德-罗森取样法351

8.3.3　波束赋形综合法的比较353

8.4　低旁瓣、窄主瓣方法354

8.4.1 道尔夫-契比雪夫线阵法354

8.4.2　泰勒线源法360

8.5　展望366

参考文献366

习题367

第9章　系统中的天线与天线测量370

9.1　天线的接收特性370

9.2　天线噪声功率和辐射测量学375

9.3　雷达377

9.4　互易性和天线测量379

9.5　方向图测量与天线测试场383

9.6　增益测量388

9.6.1 圆极化天线增益测量389

9.6.2　增益估计390

9.7　极化测量391

9.7.1 极化图形法392

9.7.2　旋转源法393

9.7.3　双源方向图法394

9.8　场强测量395

参考文献396

习题397

第10章　天线的CEM：矩量法400

10.1　计算电磁学简介400

10.2　矩量法简介401

10.3　波克林顿积分方程402

10.4　积分方程与基尔霍夫网络方程405

10.5　源的建模407

10.6　加权余量和矩量法412

10.7.1　反应417

10.7　矩量法的另外两种处理方法417

10.7.2　矩量法的线性代数表达419

10.8　数学表达与计算方面的考虑421

10.8.1　其他展开函数和权函数421

10.8.2 导线的其他电场积分方程423

10.8.3　计算时间的考虑426

10.8.4　托普列兹矩阵427

10.8.5　块托普列兹矩阵427

10.8.6　压缩矩阵428

10.8.7　验证428

10.9　天线与散射体特性计算429

10.10　看作N口网络的线天线和散射体431

10.10.1 串联接法431

10.10.2　并联接法434

10.11 天线阵437

10.11.1 直线阵437

10.11.2　圆阵439

10.11.3　二维平面振子阵442

10.11.4　小结443

10.12　天线的雷达截面443

10.13　实体表面的建模448

10.13.1 线栅模型449

10.13.2　连续表面模型453

10.14　小结458

参考文献458

习题460

第11章　天线的CEM：时域有限差分法464

11.1　FD-TD方法的麦克斯韦方程466

11.1.1 三维问题的表达466

11.1.2　二维问题的表达467

11.1.3　一维问题的表达467

11.2　有限差分与Yee算法468

11.3　单元尺寸、数值稳定性和色散475

11.4　计算机算法与FD-TD实现478

11.5　吸收边界条件481

11.6　源的条件485

11.6.1 源的功能485

11.6.2　硬源486

11.6.3　软源487

11.6.4　总场／散射场的表达488

11.6.5　纯散射场的表达492

11.7　近场与远场492

11.8　二维例子：E面扇形喇叭天线494

11.9　天线分析和应用501

11.9.1 阻抗、效率和增益502

11.9.2　完纯导电接地平面上方的单极子503

11.9.3 Vivaldi缝隙阵507

参考文献512

11.10　小结512

习题513

第12章　天线的CEM：高频方法515

12.1　几何光学法515

12.2　劈的绕射理论522

12.3　射线基坐标系530

12.4　劈绕射的一致性理论532

12.5　喇叭天线的E面分析536

12.6　抛物柱面天线539

12.7　有限接地平面上缝隙的辐射542

12.8　有限接地平面上的单极子的辐射544

12.9　等效流的概念546

12.10　多重绕射的表达548

12.11 曲面的绕射551

12.12　用几何绕射理论扩展矩量法556

12.13　物理光学563

12.14　驻相法568

12.15　物理绕射理论571

12.16　抛物柱面反射器天线-PTD576

12.17　小结578

参考文献579

习题580

附录A　常用频率表（美国用）588

附录B 材料与其他常数的数据591

附录C　矢量593

附录D　三角关系596

附录E　双曲关系598

附录F　数学关系599

附录G　计算软件包601

附录H　参考文献604

索引611