第13章 现代航天器天线设计新概念 495
13.1 航天器天线概述 495
13.1.1 航天器天线的分类 496
13.1.2 航天器天线的技术特点和主要技术要求 497
13.1.3 航天器天线的设计内容 498
13.1.4 航天器天线的研制方法 500
13.2 航天器天线的EMC问题 503
13.2.1 航天器天线集合的电磁干扰现象描述 503
13.2.2 EMC分析预测 506
13.2.3 EMC设计与工程实施 511
13.3 星载天线辐射方向图的分析与计算 512
13.3.1 GTD的基本理论和公式 513
13.3.2 多棱柱卫星体上天线辐射方向图计算 529
13.3.3 圆柱星体上天线滚动面辐射场计算 536
13.3.4 散焦区场的计算——等效电磁流法 541
13.4 天线的卫星工程化问题 544
13.4.1 卫星工程化的基本内容 544
13.4.2 航天器天线的结构 545
13.4.3 航天器天线的电、机、热一体化集成设计 547
13.4.4 星载天线的电磁CAD模装技术 555
13.4.5 航天器天线的电性测试和AIT测试 559
13.4.6 航天器天线的环境试验 560
13.4.7 可靠性工作 565
第14章 卫星测控天线 567
14.1 卫星测控系统概述 567
14.2 卫星测控天线的主要技术要求 568
14.3 UHF/VHF频段的星载测控天线 570
14.3.1 UHF/VHF卫星测控天线系统设计 570
14.3.2 单元天线设计 571
14.3.3 二单元天线系统及组阵的星体方向图 574
14.4 S频段统一载波系统（USB）的星载测控天线 575
14.4.1 USB天线系统考虑 575
14.4.2 USB单元天线设计 576
14.4.3 USB天线网络设计 582
14.4.4 USB测控天线的星体方向图 582
14.5 C频段统一体制的星载测控天线 583
14.5.1 地球同步轨道自旋稳定卫星测控天线 584
14.5.2 同步静止轨道对地三轴稳定卫星的测控天线 585
14.6 再入返回段卫星测控天线 586
14.6.1 再入环境及卫星测控天线设计 586
14.6.2 低仰角电磁波的传输和抗衰落 589
14.7 天基（GPS）测控资源 590
14.7.1 星载GPS接收天线 590
14.7.2 抑制多径效应的星载GPS天线 592
14.8 跟踪与数据中继卫星（TDRSS）天线系统 594
14.8.1 陆基测控网面临的挑战 594
14.8.2 TDRSS的空间段布局及其天线 596
14.8.3 TDRSS天线关键技术 600
第15章 地球同步静止轨道通信卫星天线 603
15.1 通信卫星天线概述 603
15.1.1 分类 603
15.1.2 星载通信天线的一般要求 604
15.2 自旋稳定卫星通信消旋天线 606
15.2.1 机械消旋定向波束天线 606
15.2.2 电子消旋定向波束天线 608
15.3 同步静止轨道卫星覆球波束和波纹喇叭 613
15.3.1 概述 613
15.3.2 波纹喇叭的工程设计 614
15.3.3 设计应用举例 619
15.3.4 双频段共用馈源技术 621
15.4 赋形波束反射面通信天线 622
15.4.1 概述 622
15.4.2 反射面多馈源赋形波束天线设计 624
15.4.3 反射面多馈源赋形波束通信天线应用实例 629
15.4.4 覆盖中国版图的赋形等化波束天线设计 638
15.4.5 赋形双反射面设计 649
15.5 航天器反射面天线的材料和结构 652
15.5.1 航天器反射面天线在结构和材料上的特殊要求 652
15.5.2 航天器反射面结构材料 652
15.5.3 航天器反射面天线结构 654
15.5.4 大型可展开天线的需求和结构 661
15.6 卫星通信的微波网络 662
15.6.1 波导型阻抗变换器 663
15.6.2 微波滤波器 665
15.6.3 微波正交模变换器 666
15.6.4 微波多工器 669
15.6.5 微波极化器 674
第16章 航天多波束天线 678
16.1 概述 678
16.1.1 航天多波束天线的应用前景 678
16.1.2 航天多波束天线（MBA）的形式和组成 679
16.2 反射面多波束天线 681
16.2.1 反射面多波束天线的设计 681
16.2.2 时分多址（TDMA）工作模式和多点波束 684
16.2.3 卫星上交换的时分多址（SS—TDMA）系统 688
16.2.4 共焦双偏抛物面加阵列馈电的有限电扫描天线 690
16.2.5 Ka频段跳变多波束天线 693
16.3 卫星多波束天线的实际应用 694
16.3.1 反射面多波束卫星通信天线 695
16.3.2 透镜多波束卫星通信天线 695
16.3.3 阵列多波束卫星通信天线 698
16.4 卫星多波束天线设计新技术 699
16.4.1 多波束天线的类型 699
16.4.2 单反射面馈源组的多波束天线 700
16.4.3 广角扫描赋形介质透镜天线 709
16.5 多波束天线辐射特性 716
16.5.1 方向图形状 716
16.5.2 波束扫描 718
16.5.3 设计自由度和分辨率 719
16.5.4 干扰抑制性能（即零值问题） 721
16.5.5 自适应抗干扰的性能估计 724
16.6 多反射面的多波束通信天线 726
16.6.1 多波束与多反射面的几何 728
16.6.2 多波束性能分析 730
16.6.3 应用举例 732
16.7 航天有源相控阵多波束天线 738
16.7.1 概述 738
16.7.2 可展开、模块化的有源相控阵多波束卫星天线 740
第17章 航天微波遥感天线 750
17.1 概述 750
17.2 多模态微波遥感器天线电性设计 752
17.2.1 系统概述和天线主要技术规范 752
17.2.2 高度计天线和散射计天线反射面设计 755
17.2.3 散射计天线的主要部件设计 756
17.2.4 辐射计天线电性设计 760
17.3 高精度星载毫米波反射面天线设计与实现 764
17.3.1 反射面形面偏差和天线结构系统的均方根偏差 764
17.3.2 航天天线系统的增益损失及形面公差分配 766
17.3.3 结构设计与工艺实现 767
17.4 高精度毫米波反射面天线在轨热变形分析与验证 768
17.4.1 反射面机、热、电的一体化设计 768
17.4.2 反射面天线变形的光测技术 770
17.5 微波辐射计天线的主波束效率 772
17.5.1 主波束效率的近似模型和计算 773
17.5.2 主波束效率计算流程 777
17.6 星载合成孔径雷达天线（SAR天线） 778
17.6.1 合成口径雷达（SAR）天线概念 779
17.6.2 与SAR天线相关的特点 782
17.6.3 星载SAR系统及SAR天线 784
17.6.4 SAR天线的现状和未来发展趋势 792
17.6.5 SAR的数据传输 797
第18章 星载数传天线 802
18.1 覆盖地球的理想波束 802
18.1.1 地球匹配波束 802
18.1.2 覆盖增益的工程近似模型 803
18.2 地球匹配波束赋形反射面天线 804
18.2.1 地球匹配波束赋形反射面的数学模型 804
18.2.2 赋形反射面天线辐射特性 806
18.2.3 赋形反射面天线的设计举例 809
18.3 地球匹配赋形波束的线性行波天线 810
18.3.1 背射双线螺旋天线的地球匹配赋形波束设计 811
18.3.2 设计举例 813
18.3.3 赋形波束的阵列综合方法 816
18.3.4 波导快波组合天线的赋形波束 818
18.4 圆阵天线 828
18.4.1 星载数传天线的现状和发展趋势 828
18.4.2 传统圆环阵方向图函数的分析 830
18.4.3 圆环阵相位模和幅度模分析 833
18.4.4 圆阵的激励 844
18.5 高增益、多波束、广域电扫描数传天线 847
18.5.1 对地传输模式 847
18.5.2 圆阵的周向扫描实现 848
18.5.3 圆环阵多波束扫描天线 854
18.6 航天数传天线的技术展望 857
第19章 航天器智能天线理论基础 863
19.1 基本术语和定义 864
19.2 智能天线（Smart Antennas）基础 866
19.2.1 天线阵的系统性能-信噪比 866
19.2.2 平面波导引矢量（Steering Vector）与阵输出 868
19.2.3 信号模型及阵相关矩阵 871
19.2.4 特征值的分解 874
19.3 信源、干扰、噪声与信噪比 875
19.3.1 观察方向的源 876
19.3.2 定向干扰 877
19.3.3 随机噪声环境 877
19.3.4 信噪比 878
19.4 零控波束形成器 879
19.5 最佳波束形成器 880
19.5.1 无约束的最佳波束形成器 880
19.5.2 带约束的最佳波束形成器 881
19.5.3 最佳波束形成器的输出信噪比（SNR）和阵增益 882
19.6 最小均方误差（LMS）的波束形成器 885
19.7 波束空间处理（Beam Space Processing） 886
19.7.1 最佳波束空间处理器 889
19.7.2 广义的边瓣对消器 890
19.7.3 后波束形成的干扰对消器 892
19.7.4 后波束干扰对消器（PIC）与单元空间处理器（ESP）之比较 904
19.8 自适应阵列天线 904
19.8.1 概述 904
19.8.2 干扰零对消方法及其对辐射方向图的影响 907
19.8.3 数字波束形成天线 914
第20章 航天器天线的电测 929
20.1 概述 929
20.1.1 天线电测的定义和内容 929
20.1.2 航天器天线的电测 931
20.2 紧缩场测量技术 932
20.2.1 紧缩场 932
20.2.2 紧缩场测试需要考虑的问题 934
20.2.3 紧缩场的实验鉴定 936
20.3 平面近场测量技术 938
20.3.1 平面近场测量的基本原理 939
20.3.2 平面近场测量的发展过程 940
20.3.3 探针补偿的数学分析及近—远场变换的数学模型 941
20.3.4 近场测量设备及过程 948
20.3.5 平面近场测量的误差分析 950
20.4 球形近场测量技术 960
20.4.1 电磁场的球面波模展开 960
20.4.2 传输公式 964
20.4.3 探针校正 969
20.4.4 测试天线发射系数Tsmn 973
20.4.5 测试天线辐射参数 977
20.4.6 球形近—远场变换的数值分析 979
20.5 航天器天线及微波器件的真空微放电效应及检测 984
20.5.1 电子二次倍增产生的基本条件和特点 985
20.5.2 空间大功率微波系统电子二次倍增效应的控制 987
20.5.3 航天天线及微波器件的二次电子倍增效应的测试 990
20.5.4 多载波情况试验峰值电压和微放电试验 992
20.6 航天天线几个特殊参量的测量 995
20.6.1 双极化天线的测量 995
20.6.2 电轴和指向测定 1001
20.6.3 圆极化增益测量 1003
20.6.4 辐射相位中心的测定 1005