反射面天线理论及实用CAD程序集PDF电子书下载

第1章 标准卡塞格伦天线和抛物面天线 1

1.1 标准卡塞格伦天线的等效抛物面法 1

1.1.1 标准卡塞格伦天线的几何参数 1

1.1.2 等效抛物面法 2

1.2 基于矢位法的抛物面天线辐射远场的分析 3

1.2.1 矢位法基本原理 3

1.2.2 基于矢位法的反射面天线辐射远场的计算 6

1.2.3 点源照射下的反射面天线辐射远场 8

1.2.4 抛物面的面积元和法向单位矢量 9

1.2.5 抛物面天线的辐射远场 10

1.3 程序计算实例 15

1.3.1 标准卡塞格伦天线计算实例 15

1.3.2 抛物面天线计算实例 20

1.4 程序清单 23

1.4.1 馈源辐射方向图轴对称时辐射远场计算程序清单HAA.FOR 24

1.4.2 馈源辐射方向图非轴对称时辐射远场计算程序清单HAB.FOR 32

第2章 单偏置抛物面天线 41

2.1 单偏置抛物面天线的几何结构 41

2.2 利用E模场辐射法计算单偏置抛物面天线的辐射远场 42

2.2.1 线极化辐射远场 42

2.2.2 圆极化辐射远场 47

2.3 程序计算实例 51

实例2.1 线极化时单偏置抛物面天线的计算 51

实例2.2 圆极化时单偏置抛物面天线的计算 53

实例2.3 抛物面天线的计算 55

2.4 单偏置抛物面天线辐射远场计算程序清单HORFOR 56

第3章 赋形波束双弯曲反射面天线 73

3.1 赋形波束双弯曲反射面天线几何形状设计 73

3.1.1 设计中截线 73

3.1.2 条带设计 76

3.2 赋形波束双弯曲反射面天线辐射远场 78

3.2.1 利用矢位法计算反射面天线辐射远场 78

3.2.2 点源照射下的反射面辐射远场 79

3.2.3 反射面的表面参量 81

3.2.4 辐射远场 82

3.3 程序计算实例 86

实例3.1 远场功率方向图为余割平方时的计算 86

实例3.2 远场功率方向图为任意分布时的计算 93

3.4 反射面形状设计和辐射远场计算程序清单HDR.FOR 95

第4章 赋形卡塞格伦天线 122

4.1 常用口面场分布函数分析 122

4.2 反射面结构设计 122

4.2.1 反射面方程 122

4.2.2 利用四阶龙格-库塔法求解微分方程组 127

4.3 利用镜面电流法求解辐射场 128

4.3.1 副面散射场 128

4.3.2 卡塞格伦天线辐射场 132

4.3.3 天线效率 137

4.4 射线跟踪和镜面电流法计算辐射场 141

4.4.1 反射面坐标的拟合处理 141

4.4.2 反射面上点的法向单位矢量 142

4.4.3 主反射面的面积元 144

4.4.4 主面口面场 145

4.4.5 辐射远场 148

4.5 程序计算实例 151

实例4.1 计算赋形卡塞格伦天线形状 151

实例4.2 馈源辐射方向图轴对称时辐射远场计算 154

实例4.3 赋形卡塞格伦天线形状计算及坐标拟合 158

实例4.4 馈源辐射方向图非轴对称时辐射远场计算 160

4.6 程序清单 163

4.6.1 计算赋形卡塞格伦天线形状程序清单HCC.FOR 163

4.6.2 馈源辐射方向图轴对称时辐射场计算程序清单HCD.FOR 168

4.6.3 计算赋形卡塞格伦天线形状及拟合程序清单HCE.FOR 185

4.6.4 馈源辐射方向图非轴对称时辐射场计算程序清单HCF.FOR 192

第5章 赋形环焦反射面天线 208

5.1 反射面形状设计 208

5.1.1 主面和副面母线的方程 208

5.1.2 反射面参数的选取 212

5.1.3 四阶龙格-库塔法求解微分方程组 214

5.2 辐射远场 214

5.3 程序计算实例 215

实例5.1 计算赋形环焦天线形状及拟合处理 215

实例5.2 馈源辐射方向图非轴对称时线极化辐射远场的计算 218

实例5.3 馈源辐射方向图非轴对称时圆极化辐射远场的计算 221

5.4 计算环焦天线形状及拟合程序清单HRA.FOR 222

第6章 双偏置对称转换格雷高利天线 230

6.1 基本几何结构参数 230

6.2 主副面表达式 233

6.2.1 副面法向单位矢量 233

6.2.2 副面反射线单位矢量 234

6.2.3 副面坐标 236

6.2.4 主面坐标 237

6.2.5 主面口面上反射线轨迹与馈源球坐标系下参量的关系 238

6.3 主面口面场 246

6.3.1 主面的面积元 246

6.3.2 主面口面场 248

6.4 辐射远场 251

6.4.1 线极化辐射远场 251

6.4.2 圆极化辐射远场 252

6.5 程序计算实例 254

实例6.1 馈源辐射电场为线极化时的计算 254

实例6.2 馈源辐射电场为圆极化时的计算 257

6.6 反射面形状和辐射场计算程序清单OFFA.FOR 259

第7章 双偏置对称转换卡塞格伦天线 276

7.1 基本几何结构参数 276

7.2 主副面表达式 279

7.2.1 副面法向单位矢量 279

7.2.2 副面反射线单位矢量 280

7.2.3 副面坐标 281

7.2.4 主面坐标 282

7.2.5 主面口面上反射线轨迹与馈源球坐标系下参量的关系 283

7.3 主面口面场 291

7.4 辐射远场 294

7.5 程序计算实例 295

实例7.1 馈源辐射电场为线极化时的计算 295

实例7.2 馈源辐射电场为圆极化时的计算 299

7.6 反射面形状和辐射远场计算程序清单OFFB.FOR 300

第8章 赋形双偏置反射面天线 312

8.1 求解反射面形状 312

8.1.1 能量守恒定律 312

8.1.2 斯奈尔定律 313

8.1.3 求解反射面坐标的步骤 316

8.2 主面口面场 317

8.3 辐射远场 321

8.4 程序计算实例 322

实例8.1 计算赋形双偏置格雷高利天线的形状 323

实例8.2 计算赋形双偏置卡塞格伦天线的形状 325

实例8.3 线极化时赋形双偏置格雷高利天线辐射远场的计算 326

实例8.4 圆极化时赋形双偏置格雷高利天线辐射远场的计算 328

实例8.5 线极化时赋形双偏置卡塞格伦天线辐射远场的计算 329

实例8.6 圆极化时赋形双偏置卡塞格伦天线辐射远场的计算 330

8.5 程序清单 331

8.5.1 反射面天线形状计算程序清单DOFA.FOR 332

8.5.2 反射面天线辐射场计算程序清单DOFB.FOR 339

第9章 格雷高利椭圆波束天线 346

9.1 反射面坐标求解 346

9.1.1 对称平面的几何参数 346

9.1.2 主面特性 348

9.1.3 副反射面的几何特性 348

9.1.4 主面坐标和副面坐标的关系 350

9.1.5 求解主副面坐标的具体过程 352

9.1.6 验证主副面形状设计结果 355

9.2 主面口面场 356

9.3 辐射远场 361

9.4 程序计算实例 361

实例9.1 求解不同坐标系下的方位角的对应关系 362

实例9.2 求解偏焦函数中的系数的值 363

实例9.3 利用偏焦函数计算反射面形状 364

实例9.4 线极化时天线俯仰面远场方向图的计算 367

实例9.5 线极化时天线方位面远场方向图的计算 369

实例9.6 右旋圆极化时天线俯仰面远场方向图的计算 370

实例9.7 左旋圆极化时天线方位面远场方向图的计算 372

9.5 程序清单 373

9.5.1 求解不同坐标系下的方位角的对应关系程序清单HERA.FOR 373

9.5.2 偏焦函数中的系数求解程序清单HERB.FOR 376

9.5.3 反射面形状计算程序清单HERC.FOR 383

9.5.4 反射面天线辐射远场计算程序清单HERD.FOR 390

第10章 对称双反射面椭圆波束天线 399

10.1 求解变焦距环焦椭圆波束天线形状 399

10.1.1 长轴平面内的副面几何参数 400

10.1.2 短轴平面内的副面几何参数 402

10.1.3 其他平面内的副面几何参数 403

10.1.4 副面上点的法向单位矢量 406

10.1.5 求解主面坐标 410

10.2 求解变照射角赋形卡塞格伦椭圆波束天线形状 411

10.2.1 求解长轴和短轴平面内的主副面形状 412

10.2.2 求解其他平面内的副面形状 413

10.2.3 求解其他平面内的主面形状 414

10.3 主面口面场 417

10.4 辐射远场 421

10.5 程序计算实例 422

10.5.1 变焦距环焦椭圆波束天线计算实例 422

10.5.2 变照射角赋形卡塞格伦椭圆波束天线计算实例 434

10.6 程序清单 446

10.6.1 环焦椭圆波束天线形状计算程序清单HEEA.FOR 446

10.6.2 环焦椭圆波束天线辐射场计算程序清单HEEB.FOR 456

10.6.3 卡塞格伦椭圆波束天线形状计算程序清单HFFA.FOR 463

10.6.4 卡塞格伦椭圆波束天线辐射远场计算程序清单HFFB.FOR 486

第11章 三反射体赋形球面天线 490

11.1 三反射体赋形球面天线特性 490

11.2 求解主副面形状 491

11.2.1 求解对称平面内的曲线 491

11.2.2 在反射面坐标系下计算主副面形状 496

11.2.3 在馈源坐标系下计算主副面形状 498

11.2.4 验证主副面形状设计结果 500

11.3 主面口面场 502

11.4 辐射远场 509

11.5 程序计算实例 510

实例11.1 非均匀分布时第1类天线形状计算 510

实例11.2 非均匀分布时第1类天线方位面辐射远场的计算 514

实例11.3 非均匀分布时第1类天线俯仰面辐射远场的计算 516

实例11.4 均匀分布时第1类天线形状的计算 518

实例11.5 均匀分布时第1类天线辐射远场的计算 519

实例11.6 均匀分布时第2类天线形状的计算 521

实例11.7 均匀分布时第2类天线辐射远场的计算 523

11.6 程序清单 524

11.6.1 三反射体球面天线形状计算程序清单HMMA.FOR 524

11.6.2 三反射体球面天线辐射场计算程序清单HMMB.FOR 539

第12章 瞬时多波束抛物面天线 547

12.1 瞬时多波束抛物面天线概述 547

12.1.1 瞬时抛物面天线特性 547

12.1.2 多个偏焦馈源形成多波束的机理 548

12.2 瞬时多波束抛物面天线辐射场 549

12.2.1 主动球面与瞬时抛物面的关系 549

12.2.2 基于矢位法的剩余球面辐射远场分析 551

12.2.3 点源照射下的剩余球面辐射远场 552

12.2.4 剩余球面的面积元和法向单位矢量 553

12.2.5 剩余球面的辐射远场 556

12.3 程序计算实例 560

实例12.1 馈源非偏焦时瞬时抛物面天线辐射远场的计算 561

实例12.2 馈源非偏焦时剩余球面和混合反射面的辐射远场的计算 563

实例12.3.馈源偏焦时瞬时抛物面天线辐射远场的计算 565

实例12.4 馈源偏焦时剩余球面和混合反射面的辐射远场的计算 566

12.4 程序清单 567

12.4.1 瞬时抛物面辐射远场计算程序清单HYR1.FOR 567

12.4.2 剩余球面和混合反射面的辐射远场计算程序清单HYR2.FOR 579

附录A公用子程序清单 592

附录B程序索引 597

附录C程序的使用说明 599

参考文献 600