天线理论与技术PDF电子书下载

第1章 电磁场理论基础 1

1.1电磁场的基本方程 1

1.1.1麦克斯韦方程组 1

1.1.2波动方程 2

1.1.3边界条件和辐射条件 2

1.1.4电磁场的位函数 3

1.1.5电磁场的能量 4

1.2电磁场的等效原理 6

1.2.1惟一性定理 6

1.2.2镜像原理 6

1.2.3等效原理 7

1.2.4互易原理 9

1.2.5巴俾涅（Babinet）原理 10

1.2.6相似原理 12

1.3电磁场方程的基本解法 13

1.3.1分离变量法和标量波函数 13

1.3.2矢量波函数——矢量波动方程的直接解 16

1.3.3标量格林函数法 18

1.3.4并矢格林函数法 19

1.4低频数值近似方法 22

1.4.1矩量法 23

1.4.2时域有限差分法 24

1.5高频近似方法 31

1.5.1几何绕射理论的基本概念 32

1.5.2几何光学的基本原理 34

1.5.3柱面波入射时理想导电直劈的绕射场 37

1.5.4平面波和柱面波入射时理想导电直劈的绕射场 44

1.5.5等效电磁流法 44

1.6谱域法 45

1.7场区的划分 48

第2章 天线的基本参数 50

2.1天线的方向特性参数 50

2.1.1方向性函数 50

2.1.2方向图 51

2.1.3主瓣宽度、副瓣电平 51

2.1.4方向性系数 52

2.1.5天线增益 53

2.2天线的阻抗特性 53

2.2.1辐射电阻 53

2.2.2输入阻抗 54

2.3天线的效率 55

2.4天线的极化特性 55

2.4.1电磁波的极化 55

2.4.4交叉极化隔离度和交叉极化鉴别率 56

2.4.2极化效率 56

2.4.3交叉极化 56

2.5天线的有效长度和有效面积 57

2.5.1有效长度 57

2.5.2有效面积 57

2.6天线频带宽度 58

2.7接收天线的等效噪声温度 58

第3章 天线辐射基础 62

3.1电流元的辐射 63

3.2磁流元的辐射 65

3.3惠更斯源的辐射 66

3.4任意分布电流和磁流的辐射场 67

3.5任意形状线天线的矩量法解 68

3.6.1等效源法 72

3.6平面口径辐射 72

3.6.2傅里叶变换法 74

3.6.3平面口径的增益和口径效率 76

3.7矩形同相口径的辐射场 77

3.7.1均匀分布口径场 78

3.7.2不均匀分布口径场 79

3.8圆形同相口径的辐射场 80

3.8.1均匀分布口径场 80

3.8.2不均匀分布口径场 81

3.9不同相口径的辐射场 83

3.9.1线性相位分布 83

3.9.2平方律相位分布 83

3.9.3立方律相位分布 86

4.1.1双锥天线的场 87

4.1双锥天线 87

第4章 偶极天线、单极天线和环天线 87

4.1.2双锥天线的输入阻抗 91

4.2对称偶极天线的积分方程 96

4.2.1 Pocklington积分方程（1897） 96

4.2.2 Hallen积分方程（1938） 97

4.2.3 Hallen方程的矩量法解 98

4.2.4 Pocklington积分方程的谱域法解 99

4.3对称偶极天线的特性 100

4.3.1方向特性 100

4.3.2阻抗特性 102

4.3.3对称偶极天线的应用 106

4.4折合偶极天线 107

4.5 八木天线 109

4.5.1无源反射器和无源引向器 109

4.5.2八木天线 110

4.6旋转场天线与蝙蝠翼天线 112

4.6.1旋转场天线 112

4.6.2蝙蝠翼天线 112

4.7盘锥天线 113

4.8单极天线 116

4.8.1简单单极天线 116

4.8.2细螺旋天线 119

4.8.3倒L形天线和倒F形天线 120

4.9偶极天线和单极天线的馈电 121

4.10环天线 123

第5章 宽频带天线 126

5.1非频变天线 126

5.1.1平面等角螺旋天线 126

5.1.2圆锥等角螺旋天线 128

5.1.3阿基米德平面螺旋天线 129

5.1.4对数周期天线 130

5.2行波天线 133

5.2.1单导线行波天线 133

5.2.2 V形天线 135

5.2.3菱形天线 136

5.2.4轴向模螺旋天线 137

5.3超宽频带天线 140

5.3.1偶极天线的脉冲辐射特性 140

5.3.2几种超宽带天线 144

第6章 波导口和喇叭天线 148

6.1波导开口面的辐射 148

6.2 H面扇形喇叭 149

6.3 E面扇形喇叭 154

6.4.1角锥喇叭 157

6.4角锥喇叭和圆锥喇叭 157

6.4.2圆锥喇叭 158

6.5多模喇叭 159

6.6波纹喇叭 160

6.7表面波天线 164

6.7.1介质平板波导 165

6.7.2波纹导体表面波导 168

6.7.3介质天线 168

6.8透镜天线 169

6.8.1介质透镜 170

6.8.2空气介质透镜 171

6.8.3金属透镜 171

第7章 反射面天线 172

7.1.1旋转抛物面的几何关系 173

7.1单反射面天线 173

7.1.2镜面电流法 174

7.1.3口径场法 177

7.1.4旋转抛物面天线的效率和增益 177

7.1.5抛物面天线的馈源 182

7.2旋转抛物面天线的几何绕射理论解 184

7.2.1远轴副瓣区 185

7.2.2后轴向区 190

7.2.3前轴向区 191

7.3偏置抛物面天线 192

7.3.1偏置抛物面天线的口径场 192

7.3.2偏置抛物面天线的辐射场 195

7.4双反射面天线 196

7.4.1椭圆和双曲线的几何特性 196

7.4.2卡塞格伦双反射面天线 198

7.4.3环焦天线 200

7.5其他形式的反射面天线 201

7.5.1扁平形波束抛物面天线 202

7.5.2余割平方方向图天线 203

7.5.3喇叭抛物面天线 205

7.5.4平面反射面 206

7.6反射面天线新技术 206

7.6.1低副瓣技术 206

7.6.2多波束天线和多频段天线 207

第8章 缝隙天线 210

8.1理想导电平面上的矩形缝隙 210

8.2矩形导电平板上缝隙辐射的几何绕射解 213

8.3理想导电圆柱上的缝隙 215

8.4.1矩形波导馈电的缝隙 218

8.4矩形波导馈电的缝隙 218

8.4.2谐振波导缝隙阵 223

8.4.3非谐振波导缝隙阵 224

第9章 微带天线 228

9.1传输线模型法 229

9.2空腔模型法 231

9.2.1矩形微带贴片天线 231

9.2.2圆形微带贴片天线 237

9.3积分方程法 240

9.4谱域导抗法 243

9.5微带天线元技术 245

9.5.1宽频带技术 245

9.5.2多频微带贴片天线 247

9.5.3圆极化技术 249

9.5.4其他形式的微带天线 252

9.5.5馈电方法 257

9.6微带天线阵 258

第10章 阵列天线 259

10.1方向图相乘原理 259

10.2均匀阵列的分析 261

10.2.1一维均匀直线阵的阵因子 261

10.2.2一维均匀直线边射阵 262

10.2.3一维均匀直线端射阵 265

10.2.4二维均匀阵 267

10.3 Schelkunoff单位圆 268

10.3.1 Schelkunoff单位圆 268

10.3.2边射阵 269

10.3.3端射阵 271

10.3.4超方向性阵 272

10.4.1傅里叶级数法 273

10.4一维均匀直线阵的综合 273

10.4.2 Chebyshev综合法 274

10.4.3 d＞λo/2的Chebyshev阵 278

10.4.4 Dolph变换 280

10.5相控阵天线 283

10.5.1一维扫描阵 283

10.5.2二维扫描阵 284

10.5.3阵元间的互耦 287

10.6多波束阵列天线 288

第11章 自适应天线阵 290

11.1 LMS阵 291

11.1.1 LMS准则下的最佳加权 292

11.1.2用梯度算法实现LMS的最佳加权 294

11.1.3复数信号 296

11.1.4复数LMS算法 297

11.1.5三元LMS阵特性分析 298

11.2Applebaum阵 302

11.2.1 Applebaum阵的最佳准则 302

11.2.2Applebaum反馈环 306

11.2.3变形Applebaum反馈环 307

11.2.4控制矢量 308

11.2.5 LMS阵和Applebaum阵的关系 308

11.3离散自适应阵 309

11.3.1离散LMS阵 309

11.3.2离散Applebaum阵 312

11.4采样矩阵求逆法 312

附录 314

附录A 最陡下降法（鞍点法） 314

A.1鞍点法的预备知识 314

A.2最陡下降法（鞍点法） 316

A.3变形（修正）最陡下降法 317

附录B 驻相法 318

B.1驻相法 318

B.2用驻相法计算积分 319

附录C 绕射场与几何光学场的分离 320

附录D δ函数的傅里叶展开式 326

附录E PML边界 327

E.1 平面波在PML媒质中的传播 327

E.2 平面波通过PML—PML媒质边界的传播 329

附录F 散焦距离的计算 332

附录G 用傅里叶变换法计算三维辐射问题 333

附录H A+φuA=I式的说明 335

附录I φ-1U？、d与 φ-1、uU？、d的等效性 336

附录J 希尔伯特变换 336

参考文献 339