空间飞行器设计专业系列教材 航天器天线：理论与设计 下PDF电子书下载

第13章 现代航天器天线设计新概念 495

13.1 航天器天线概述 495

13.1.1 航天器天线的分类 496

13.1.2 航天器天线的技术特点和主要技术要求 497

13.1.3 航天器天线的设计内容 498

13.1.4 航天器天线的研制方法 500

13.2 航天器天线的EMC问题 503

13.2.1 航天器天线集合的电磁干扰现象描述 503

13.2.2 EMC分析预测 506

13.2.3 EMC设计与工程实施 511

13.3 星载天线辐射方向图的分析与计算 512

13.3.1 GTD的基本理论和公式 513

13.3.2 多棱柱卫星体上天线辐射方向图计算 529

13.3.3 圆柱星体上天线滚动面辐射场计算 536

13.3.4 散焦区场的计算——等效电磁流法 541

13.4 天线的卫星工程化问题 544

13.4.1 卫星工程化的基本内容 544

13.4.2 航天器天线的结构 545

13.4.3 航天器天线的电、机、热一体化集成设计 547

13.4.4 星载天线的电磁CAD模装技术 555

13.4.5 航天器天线的电性测试和AIT测试 559

13.4.6 航天器天线的环境试验 560

13.4.7 可靠性工作 565

第14章 卫星测控天线 567

14.1 卫星测控系统概述 567

14.2 卫星测控天线的主要技术要求 568

14.3 UHF/VHF频段的星载测控天线 570

14.3.1 UHF/VHF卫星测控天线系统设计 570

14.3.2 单元天线设计 571

14.3.3 二单元天线系统及组阵的星体方向图 574

14.4 S频段统一载波系统（USB）的星载测控天线 575

14.4.1 USB天线系统考虑 575

14.4.2 USB单元天线设计 576

14.4.3 USB天线网络设计 582

14.4.4 USB测控天线的星体方向图 582

14.5 C频段统一体制的星载测控天线 583

14.5.1 地球同步轨道自旋稳定卫星测控天线 584

14.5.2 同步静止轨道对地三轴稳定卫星的测控天线 585

14.6 再入返回段卫星测控天线 586

14.6.1 再入环境及卫星测控天线设计 586

14.6.2 低仰角电磁波的传输和抗衰落 589

14.7 天基（GPS）测控资源 590

14.7.1 星载GPS接收天线 590

14.7.2 抑制多径效应的星载GPS天线 592

14.8 跟踪与数据中继卫星（TDRSS）天线系统 594

14.8.1 陆基测控网面临的挑战 594

14.8.2 TDRSS的空间段布局及其天线 596

14.8.3 TDRSS天线关键技术 600

第15章 地球同步静止轨道通信卫星天线 603

15.1 通信卫星天线概述 603

15.1.1 分类 603

15.1.2 星载通信天线的一般要求 604

15.2 自旋稳定卫星通信消旋天线 606

15.2.1 机械消旋定向波束天线 606

15.2.2 电子消旋定向波束天线 608

15.3 同步静止轨道卫星覆球波束和波纹喇叭 613

15.3.1 概述 613

15.3.2 波纹喇叭的工程设计 614

15.3.3 设计应用举例 619

15.3.4 双频段共用馈源技术 621

15.4 赋形波束反射面通信天线 622

15.4.1 概述 622

15.4.2 反射面多馈源赋形波束天线设计 624

15.4.3 反射面多馈源赋形波束通信天线应用实例 629

15.4.4 覆盖中国版图的赋形等化波束天线设计 638

15.4.5 赋形双反射面设计 649

15.5 航天器反射面天线的材料和结构 652

15.5.1 航天器反射面天线在结构和材料上的特殊要求 652

15.5.2 航天器反射面结构材料 652

15.5.3 航天器反射面天线结构 654

15.5.4 大型可展开天线的需求和结构 661

15.6 卫星通信的微波网络 662

15.6.1 波导型阻抗变换器 663

15.6.2 微波滤波器 665

15.6.3 微波正交模变换器 666

15.6.4 微波多工器 669

15.6.5 微波极化器 674

第16章 航天多波束天线 678

16.1 概述 678

16.1.1 航天多波束天线的应用前景 678

16.1.2 航天多波束天线（MBA）的形式和组成 679

16.2 反射面多波束天线 681

16.2.1 反射面多波束天线的设计 681

16.2.2 时分多址（TDMA）工作模式和多点波束 684

16.2.3 卫星上交换的时分多址（SS—TDMA）系统 688

16.2.4 共焦双偏抛物面加阵列馈电的有限电扫描天线 690

16.2.5 Ka频段跳变多波束天线 693

16.3 卫星多波束天线的实际应用 694

16.3.1 反射面多波束卫星通信天线 695

16.3.2 透镜多波束卫星通信天线 695

16.3.3 阵列多波束卫星通信天线 698

16.4 卫星多波束天线设计新技术 699

16.4.1 多波束天线的类型 699

16.4.2 单反射面馈源组的多波束天线 700

16.4.3 广角扫描赋形介质透镜天线 709

16.5 多波束天线辐射特性 716

16.5.1 方向图形状 716

16.5.2 波束扫描 718

16.5.3 设计自由度和分辨率 719

16.5.4 干扰抑制性能（即零值问题） 721

16.5.5 自适应抗干扰的性能估计 724

16.6 多反射面的多波束通信天线 726

16.6.1 多波束与多反射面的几何 728

16.6.2 多波束性能分析 730

16.6.3 应用举例 732

16.7 航天有源相控阵多波束天线 738

16.7.1 概述 738

16.7.2 可展开、模块化的有源相控阵多波束卫星天线 740

第17章 航天微波遥感天线 750

17.1 概述 750

17.2 多模态微波遥感器天线电性设计 752

17.2.1 系统概述和天线主要技术规范 752

17.2.2 高度计天线和散射计天线反射面设计 755

17.2.3 散射计天线的主要部件设计 756

17.2.4 辐射计天线电性设计 760

17.3 高精度星载毫米波反射面天线设计与实现 764

17.3.1 反射面形面偏差和天线结构系统的均方根偏差 764

17.3.2 航天天线系统的增益损失及形面公差分配 766

17.3.3 结构设计与工艺实现 767

17.4 高精度毫米波反射面天线在轨热变形分析与验证 768

17.4.1 反射面机、热、电的一体化设计 768

17.4.2 反射面天线变形的光测技术 770

17.5 微波辐射计天线的主波束效率 772

17.5.1 主波束效率的近似模型和计算 773

17.5.2 主波束效率计算流程 777

17.6 星载合成孔径雷达天线（SAR天线） 778

17.6.1 合成口径雷达（SAR）天线概念 779

17.6.2 与SAR天线相关的特点 782

17.6.3 星载SAR系统及SAR天线 784

17.6.4 SAR天线的现状和未来发展趋势 792

17.6.5 SAR的数据传输 797

第18章 星载数传天线 802

18.1 覆盖地球的理想波束 802

18.1.1 地球匹配波束 802

18.1.2 覆盖增益的工程近似模型 803

18.2 地球匹配波束赋形反射面天线 804

18.2.1 地球匹配波束赋形反射面的数学模型 804

18.2.2 赋形反射面天线辐射特性 806

18.2.3 赋形反射面天线的设计举例 809

18.3 地球匹配赋形波束的线性行波天线 810

18.3.1 背射双线螺旋天线的地球匹配赋形波束设计 811

18.3.2 设计举例 813

18.3.3 赋形波束的阵列综合方法 816

18.3.4 波导快波组合天线的赋形波束 818

18.4 圆阵天线 828

18.4.1 星载数传天线的现状和发展趋势 828

18.4.2 传统圆环阵方向图函数的分析 830

18.4.3 圆环阵相位模和幅度模分析 833

18.4.4 圆阵的激励 844

18.5 高增益、多波束、广域电扫描数传天线 847

18.5.1 对地传输模式 847

18.5.2 圆阵的周向扫描实现 848

18.5.3 圆环阵多波束扫描天线 854

18.6 航天数传天线的技术展望 857

第19章 航天器智能天线理论基础 863

19.1 基本术语和定义 864

19.2 智能天线（Smart Antennas）基础 866

19.2.1 天线阵的系统性能-信噪比 866

19.2.2 平面波导引矢量（Steering Vector）与阵输出 868

19.2.3 信号模型及阵相关矩阵 871

19.2.4 特征值的分解 874

19.3 信源、干扰、噪声与信噪比 875

19.3.1 观察方向的源 876

19.3.2 定向干扰 877

19.3.3 随机噪声环境 877

19.3.4 信噪比 878

19.4 零控波束形成器 879

19.5 最佳波束形成器 880

19.5.1 无约束的最佳波束形成器 880

19.5.2 带约束的最佳波束形成器 881

19.5.3 最佳波束形成器的输出信噪比（SNR）和阵增益 882

19.6 最小均方误差（LMS）的波束形成器 885

19.7 波束空间处理（Beam Space Processing） 886

19.7.1 最佳波束空间处理器 889

19.7.2 广义的边瓣对消器 890

19.7.3 后波束形成的干扰对消器 892

19.7.4 后波束干扰对消器（PIC）与单元空间处理器（ESP）之比较 904

19.8 自适应阵列天线 904

19.8.1 概述 904

19.8.2 干扰零对消方法及其对辐射方向图的影响 907

19.8.3 数字波束形成天线 914

第20章 航天器天线的电测 929

20.1 概述 929

20.1.1 天线电测的定义和内容 929

20.1.2 航天器天线的电测 931

20.2 紧缩场测量技术 932

20.2.1 紧缩场 932

20.2.2 紧缩场测试需要考虑的问题 934

20.2.3 紧缩场的实验鉴定 936

20.3 平面近场测量技术 938

20.3.1 平面近场测量的基本原理 939

20.3.2 平面近场测量的发展过程 940

20.3.3 探针补偿的数学分析及近—远场变换的数学模型 941

20.3.4 近场测量设备及过程 948

20.3.5 平面近场测量的误差分析 950

20.4 球形近场测量技术 960

20.4.1 电磁场的球面波模展开 960

20.4.2 传输公式 964

20.4.3 探针校正 969

20.4.4 测试天线发射系数Tsmn 973

20.4.5 测试天线辐射参数 977

20.4.6 球形近—远场变换的数值分析 979

20.5 航天器天线及微波器件的真空微放电效应及检测 984

20.5.1 电子二次倍增产生的基本条件和特点 985

20.5.2 空间大功率微波系统电子二次倍增效应的控制 987

20.5.3 航天天线及微波器件的二次电子倍增效应的测试 990

20.5.4 多载波情况试验峰值电压和微放电试验 992

20.6 航天天线几个特殊参量的测量 995

20.6.1 双极化天线的测量 995

20.6.2 电轴和指向测定 1001

20.6.3 圆极化增益测量 1003

20.6.4 辐射相位中心的测定 1005