相控阵天线手册 第2版PDF电子书下载

第1章　雷达和通信系统中的相控阵 1

1.1　引言 1

1.1.1　雷达和通信天线的系统要求 1

1.2　雷达和通信系统的阵列特性 9

1.2.1　相控阵理论的基本结果 9

1.2.2　阵列尺寸的确定 26

1.2.3　时延补偿 32

1.3　阵列结构和控制技术 33

1.3.1　阵列孔径 33

1.3.2　馈电结构 35

1.3.3　波束形成方式与相关结构 39

1.3.4　用于阵列控制的射频部件 41

参考文献 44

第2章　线阵和平面阵的方向图特性 47

2.1　阵列分析 47

2.1.1　辐射积分 47

2.1.2　单元方向图效应、互耦和根据单元方向图计算的增益 50

2.2　线阵和平面阵特性 56

2.2.1　线阵特性 56

2.2.2　平面阵特性 62

2.3　至端射方向的扫描 65

2.4　稀疏阵 68

2.4.1　密度锥削阵的平均方向图 69

2.4.2　变稀阵的概率分析 71

2.4.3　量化幅度分布的变稀阵 74

参考文献 79

第3章　线阵和平面阵方向图综合 82

3.1　具有可分离分布的线阵和平面阵 82

3.1.1　傅里叶变换法 82

3.1.2　谢昆诺夫型综合法 83

3.1.3　Woodward综合法 85

3.1.4　切比雪夫综合法 88

3.1.5　泰勒线源综合 92

3.1.6　修正的sin πz/πz方向图 98

3.1.7　Bayliss线源差方向图 101

3.1.8　以泰勒方向图为基础的综合方法：Elliott修正的泰勒方向图和Elliott的迭代方法 103

3.1.9　通过根匹配和迭代使连续口径照射离散化 108

3.1.10　有复数根方向图的综合与功率方向图的综合 109

3.2　圆平面阵列 119

3.2.1　泰勒圆阵列综合 119

3.2.2　圆形阵列的Bayliss差方向图 121

3.3　方向图优化方法／自适应阵列 122

3.3.1　方向图优化 122

3.3.2　自适应阵列 124

3.3.3　副瓣对消器、相控阵和多波束阵列综合的S/N优化 126

3.3.4 用做副瓣对消器 129

3.3.5　全自适应相控阵或多波束阵列 131

3.3.6　宽带自适应控制 133

3.4　以协方差矩阵求逆的通用方向图 136

3.5　利用被测量的单元方向图来综合方向图 138

参考文献 141

第4章　非平面阵列天线的方向图 146

4.1 引言 146

4.1.1　一般共形阵的分析方法 147

4.2　圆和圆柱阵列的方向图 148

4.2.1　圆阵列的相位模激励 150

4.2.2　方向图和仰角扫描 153

4.2.3　定向单元圆阵列和圆柱阵列 155

4.2.4　导体圆柱面上的扇形阵 156

4.3　球形阵列和半球形阵列 174

4.4　截顶圆锥阵列 175

参考文献 176

第5章　相控阵天线的单元 180

5.1　阵列单元 180

5.2 自由空间中无限小单元的极化特性 180

5.3　电流（线）天线单元 182

5.3.1　具有非圆横截面的线结构等效半径 182

5.3.2　偶极子和单极子 182

5.3.3　偶极子和单极子的专用馈电装置 188

5.3.4　偏心馈电偶极子 190

5.3.5　套筒偶极子和单极子 190

5.3.6　蝴蝶结形偶极子和其他宽带偶极子 192

5.3.7　折叠偶极子 192

5.3.8　微带偶极子 195

5.3.9　其他线天线结构 196

5.3.10　宽带渐张切口.Vivaldi和背腔天线 197

5.4.1　缝隙单元 200

5.4　口径天线单元 200

5.4.2　波导辐射器 202

5.4.3　脊形波导单元 204

5.4.4　喇叭单元 205

5.5　微带贴片单元 206

5.5.1　微带贴片 206

5.5.2　Collings平衡馈电辐射器 212

5.6　其他可用的传输线单元 213

5.7.1　波导缝隙阵线源的单元 214

5.7　一维扫描的单元和行（列）阵 214

5.7.2　印制电路串馈阵 217

5.8　极化分集用的单元和极化器 218

参考文献 222

第6章　单元波瓣和互阻抗效应概述 231

6.1　互阻抗效应 231

6.2　有限及无限阵列中辐射和耦合的积分方程表述 232

6.2.1　有限阵列的公式和结果 232

6.2.2　无限阵列的表述公式和结果 236

6.3　阵列盲区和表面波 242

6.4　性能良好的无限扫描阵列的阻抗和单元波瓣 251

6.5 半无限和有限阵列 260

6.6　宽角和宽带扫描阻抗匹配 261

6.6.1　减小单元间距 261

6.6.2　介质WAIM薄板 261

6.7　非平板表面的互耦现象 263

6.8　评估相控阵扫描特性的小阵列和波导模拟器 267

6.8.1 几种有用的模拟器 270

参考文献 271

第7章　阵列误差的影响 278

7.1 引言 278

7.2　周期性阵列中随机幅相误差的影响 278

7.2.1　平均波瓣特性 279

7.2.2　方向性 282

7.2.3　波束指向误差 282

7.2.4　峰值副瓣 282

7.3 由周期性幅相分布及时间延迟量化引起的副瓣电平 285

7.3.1　均匀照射并列子阵阵列的特性 286

7.3.2　均匀照射阵列中的相位量化 287

7.3.3　相位量化引起的副瓣抑制 291

7.3.4　具有量化幅度加权的子阵 293

7.3.5　子阵端口的时间延迟 294

参考文献 295

7.3.6　具有量化子阵幅度加权的离散相位或时间延迟的子阵 295

第8章　有限视场宽带阵的特殊阵列馈源 297

8.1　多波束系统 297

8.1.1　波束相交损失 298

8.1.2　正交损失和Stein极限 300

8.1.3　波束矩阵和光学波束形成器 306

8.2　有限视场系统的天线技术 310

8.2.1　最少的控制个数 310

8.2.2　有限视场的周期阵和非周期阵 312

8.2.3　完全重叠子阵的约束网络 327

8.2.4　采用阵列馈电的反射面和透镜 332

8.2.5　双变换系统的实际设计 347

8.3　宽带扫描系统 349

8.3.1　具有时间延迟偏置波束的宽带阵列 350

8.3.2　宽带系统的邻接时延子阵 350

8.3.3　宽带系统的重叠时延子阵 353

参考文献 358

符号列表 363