天线理论与设计 第2版PDF电子书下载

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-PTD 576

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