毫米波与亚毫米波准光技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 准光技术的应用 1

1.2 技术现状 3

1.3 本书主要内容 5

参考文献 7

第2章 高斯波束传播 8

2.1 基本高斯波束的传播 8

2.1.1 近轴波动方程 8

2.1.2 柱坐标下高斯波束的基模 9

2.1.3 一维、二维直角坐标系下的高斯基模 12

2.2 高斯波束传播的描述 12

2.2.1 基模在束腰附近的能量分布 12

2.2.2 基模能量分布 12

2.2.3 共焦距离：近场与远场 15

2.3 高斯波束的高次模 17

2.3.1 柱坐标下高斯波束的高次模 17

2.3.2 直角坐标系下的高次模 20

2.4 高斯波束的测量 22

2.5 高斯波束参数的关系 22

参考文献 23

第3章 高斯波束转换 24

3.1 射线矩阵与复杂波束参数 24

3.2 典型的波束转移矩阵 25

3.2.1 自由空间中的波束转移矩阵 25

3.2.2 介质连接处的波束转移矩阵 26

3.2.3 薄透镜的波束转移矩阵 27

3.2.4 椭球面镜的波束转移矩阵 28

3.3 透过聚焦器件时高斯波束的转换 29

3.3.1 一般准光系统中高斯波束的转换 29

3.3.2 薄透镜的传输特性 30

3.3.3 高斯望远镜 33

3.4 模式匹配 33

参考文献 35

第4章 馈源 36

4.1 高斯波束展开 36

4.2 波前曲率半径 38

4.3 波束半径 38

4.4 束腰位置以及复幅度 41

4.5 不同馈源的高斯波束展开 42

4.5.1 空腔圆形介质波导的EH11模式 42

4.5.2 波纹喇叭馈源 43

4.5.3 圆光滑内壁喇叭馈源 46

4.5.4 双模喇叭馈源 47

4.5.5 锥角喇叭馈源 47

4.5.6 几种馈源的比较 49

4.6 馈源的加工工艺 49

参考文献 51

第5章 频率选择表面 52

5.1 频率选择表面简介 53

5.2 频率选择表面的发展与现状 54

5.3 频率选择表面的应用 55

5.4 频率选择表面的几何参数 56

5.5 频率选择表面的分析方法 57

5.6 频率选择表面的设计方法 58

5.6.1 频率选择表面的设计思路 58

5.6.2 准光系统中频率选择表面的设计考虑 60

5.6.3 54 GHz低通型频率选择表面的设计与仿真 60

5.7 频率选择表面的测试 66

5.8 频率选择表面性能的影响因素及改进方法 67

参考文献 68

第6章 准光网络反射面设计 69

6.1 椭球面反射镜设计 69

6.2 抛物面反射镜天线 74

参考文献 75

第7章 衍射高斯波束分析法 76

7.1 高斯波束分解 77

7.1.1 双窗函数 77

7.1.2 高斯波束系数 79

7.1.3 轴向分量 81

7.1.4 用FFT计算二维积分 81

7.2 边界衍射波 83

7.2.1 前向场分布 83

7.2.2 后向场分布 84

7.2.3 斜入射时衍射场分布 85

7.2.4 高斯波束的反射 87

7.2.5 表面外推法 88

7.2.6 远场的计算 89

7.3 反射镜面 90

7.4 衍射高斯波束分析方法小结 93

7.5 其他方法简介 94

参考文献 96

第8章 周期矩量法 97

8.1 多层频率选择表面的几何结构 97

8.2 互阻抗法 99

8.3 平面波在多层介质中的传输与反射 100

8.4 脊顶函数展开 101

8.5 三角形划分的递归算法 104

8.6 影响因素 105

8.6.1 栅瓣的影响 105

8.6.2 极化的影响 106

8.7 建模方法 106

8.7.1 缝隙型或口径型阵列的建模 106

8.7.2 混合电流系统矩阵的建立 106

8.7.3 带厚度的FSS的建模 112

8.8 FSS Design Tool软件介绍 113

参考文献 115

第9章 准光系统仿真软件SiMatrix介绍 116

9.1 概述 116

9.2 SiMatrix漫游 117

9.2.1 界面介绍 117

9.2.2 视图窗口 117

9.2.3 菜单和工具栏 118

9.2.4 工程管理窗口 119

9.2.5 输出窗口 119

9.2.6 监视窗口 120

9.3 坐标系统和单位设计 121

9.3.1 坐标系统设计 121

9.3.2 工程及单位设计 121

9.4 模型设计及操作 122

9.4.1 馈源 122

9.4.2 椭球面反射镜设计 123

9.4.3 双曲面反射镜设计 125

9.4.4 抛物面反射镜设计 126

9.4.5 双色器的设计 128

9.4.6 光路搭建及模型操作 129

9.4.7 光路设置 130

9.4.8 进行仿真 132

9.4.9 结果查看 133

9.5 实例 134

9.5.1 光路设计 134

9.5.2 光路搭建 135

参考文献 140

第10章 系统测试 141

10.1 基本原理 141

10.1.1 近场与远场 141

10.1.2 平面波理论 142

10.1.3 基本原理 143

10.1.4 探头补偿原理 144

10.2 测试过程 145

10.2.1 系统的测试方法 146

10.2.2 测试结论及讨论 149

10.3 小结 153

参考文献 153

第11章 紧缩场天线测量系统 154

11.1 背景介绍 154

11.2 CATR的类型 155

11.3 CATR的设计 157

11.3.1 波带动态跟踪理论 157

11.3.2 设计CATR 158

参考文献 164

附录 复射线理论 165