天线与电波传播

图书标准信息

• 作者 曹祥玉、高军、郑秋容 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2015-06
• 版次 1
• ISBN 9787121261503
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 420页
• 正文语种 简体中文
• 丛书 通信与导航系列规划教材

【内容简介】

本教材根据“天线与电波传播”课程标准的要求而编写，详细介绍了天线与电波传播的基础知识、基本原理、基本规律以及工程应用实际和相关新技术，内容包括天线及电波传播两大部分。
天线部分介绍了天线理论基础、对称振子与阵列天线、常用线天线、面天线以及工程中应用较多的智能天线、卫星通信天线、航空线电导航系统地面设备天线，以及近年来出现的超材料天线。电波传播分为线电波在自由空间的传播、地面波传播、天波传播以及视距传播五部分。结合作者多年来的教学和科研经验，重点拓展了天线与电波传播在实际工程中的应用以及近年来新的天线技术。为了切实帮助学生掌握和理解所学内容，提高分析问题和解决问题的能力，教材中每章末均附有习题。

【作者简介】

空军工程大学信息与导航学院教授，曾获国家科技进步三等奖1项，军队科技进步一、二等奖各2项；编著有：微波技术与天线（2008年），西安电子科技大学出版社，获空军工程大学信息与导航学院优秀教材一等奖。

【目录】

目    录

第1章  天线理论基础1
1．1  概述1
1．1．1  天线的主要功能1
1．1．2  天线的辐射机理2
1．1．3  天线的分类5
1．2  天线辐射问题的麦克斯韦方程解6
1．3  天线的基本辐射单元8
1．3．1  电基本振子8
1．3．2  磁基本振子13
1．3．3  缝隙基本振子18
1．4  天线的基本电参数19
1．4．1  方向图函数及方向图19
1．4．2  主瓣宽度、副瓣电平与前后比22
1．4．3  方向性系数、效率和增益24
1．4．4  天线的输入阻抗27
1．4．5  天线的极化28
1．4．6  天线的带宽29
1．4．7  天线的有效长度30
1．5  互易定理与接收天线电参数31
1．5．1  互易定理31
1．5．2  接收天线的等效电路和最大接收功率35
1．5．3  有效面积Ae           36
1．5．4  等效噪声温度*38
本章小结41
习题142
参考文献44
第2章  对称振子与阵列天线45
2．1  对称振子天线45
2．1．1  对称振子上的电流分布45
2．1．2  对称振子的远区辐射场和方向图46
2．1．3  对称振子的主要特性参量及辐射场统一表达式49
2．1．4  印刷对称振子53
2．2  天线阵54
2．2．1  二元天线阵54
2．2．2  N元均匀直线式天线阵57
2．2．3  方向图乘积定理及其应用67
2．3  地面对天线方向图的影响77
2．3．1  镜像法77
2．3．2  理想导电地面上垂直对称振子79
2．3．3  理想导电面上水平对称振子80
2．3．4  镜像原理在阵列天线中的应用81
2．4  自适应天线82
2．4．1  自适应天线的基本结构83
2．4．2  自适应天线的工作原理84
2．4．3  最佳准则和自适应算法85
2．4．4  自适应天线的基本用途85
本章小结86
习题287
参考文献88
第3章  常用线天线89
3．1  水平对称天线（短波通信天线）89
3．1．1  双极天线89
3．1．2  笼形天线94
3．1．3  折合振子天线96
3．2  直立天线97
3．2．1  直立架设天线97
3．2．2  直立天线性能的改善98
3．2．3  常见的几种垂直天线100
3．3  环天线103
3．4  线天线的馈电104
3．4．1  平行双线馈电105
3．4．2  同轴传输线馈电105
3．5  行波天线108
3．5．1  菱形天线108
3．5．2  鱼骨天线114
3．5．3  八木天线（YAGI―UDA Antenna）115
3．5．4  背射天线121
3．5．5  对数周期天线121
3．5．6  螺旋天线（Helical Antenna or Helix Antenna）128
3．6  电视发射天线133
3．6．1  正交振子133
3．6．2  电视发射天线（蝙蝠翼天线）134
3．7  缝隙天线135
3．7．1  有限金属平面上的缝隙天线135
3．7．2  波导缝隙天线135
3．7．3  谐振式缝隙阵137
3．7．4  非谐振式缝隙阵138
3．8  微带天线139
3．8．1  微带天线辐射原理139
3．8．2  辐射场及方向图函数139
3．8．3  散射特性及RCS减缩技术141
3．8．4  微带天线阵148
本章小结148
习题3148
参考文献150
第4章  面天线理论和常用面天线151
4．1  面天线理论151
4．2  惠更斯-菲涅尔原理152
4．3  等效原理和面元的辐射场152
4．3．1  等效原理152
4．3．2  惠更斯源的场153
4．4  平面口面辐射场特性154
4．4．1  矩形同相口径的辐射场154
4．4．2  圆形同相口径的辐射场159
4．4．3  口面场相位分布对方向图的影响160
4．5  喇叭天线164
4．5．1  喇叭天线的结构及分类164
4．5．2  喇叭天线的口面场分布165
4．5．3  喇叭天线的方向性167
4．5．4  喇叭天线的设计170
4．5．5  喇叭天线的阻抗及匹配173
4．6  反射面天线173
4．6．1  旋转抛物面天线174
4．6．2  卡赛格伦天线179
4．6．3  赋形抛物面天线182
本章小结183
习题4184
参考文献185
第5章  智能天线186
5．1  概述186
5．1．1  智能天线的基本概念186
5．1．2  智能天线工作原理186
5．1．3  智能天线的分类187
5．1．4  智能天线的基本用途188
5．2  自适应波束形成189
5．2．1  自适应波束形成最优准则189
5．2．2  自适应波束形成算法191
5．2．3  鲁棒自适应波束形成算法201
5．3  波达方向估计204
5．3．1  DOA估计传统算法204
5．3．2  MUSIC算法205
5．3．3  ESPRIT算法207
5．3．4  解相关算法209
5．4  阵列误差校正216
5．4．1  阵列误差校正概念和作用217
5．4．2  阵列误差校正算法217
5．5  智能天线的实现220
5．5．1  实现方案220
5．5．2  智能天线的硬件实现221
5．5．3  智能天线算法软件实现222
本章小结231
习题5231
参考文献231

第6章  常用卫星通信天线234
6．1  反射面天线234
6．1．1  抛物面天线234
6．1．2  卡塞格伦天线235
6．1．3  格里高利天线235
6．1．4  环焦天线236
6．1．5  偏馈型天线236
6．1．6  多频段天线237
6．2  平板阵列天线239
6．3  螺旋天线241
6．4  喇叭天线241
6．5  动中通天线242
6．5．1  机械扫描反射面天线243
6．5．2  一维相扫的平板阵列天线247
6．5．3  全相扫共形相控阵天线249
参考文献252
第7章  航空线电导航系统地面设备
天线253
7．1  中波导航机天线253
7．1．1  应用、配置与性能254
7．1．2  天线类型254
7．1．3  天线调谐箱254
7．1．4  天线转换装置255
7．2  超短波定向系统天线255
7．2．1  应用、配置与性能256
7．2．2  超短波定向天线类型256
7．2．3  超短波定向天线发展256
7．2．4  准多普勒相位式测角256
7．3  伏尔系统地面天线257
7．3．1  性能257
7．3．2  普通伏尔天线257
7．3．3  多普勒伏尔天线258
7．3．4  精密伏尔天线259
7．4  塔康天线259
7．4．1  配置及性能260
7．4．2  类型260
7．4．3  关键技术260
7．4．4  机械扫描塔康天线261
7．4．5  电子扫描塔康天线262
7．5  精密进场雷达天线263
7．5．1  配置与性能264
7．5．2  天线组成264
7．5．3  天线馈电方式264
7．5．4  辐射波束形成及工作过程264
7．6  米波仪表着陆系统天线264
7．6．1  天线的组成及功能265
7．6．2  航向天线265
7．6．3  下滑天线267
7．6．4  指点信标天线269
7．7  分米波仪表着陆系统天线270
7．7．1  航向天线阵271
7．7．2  下滑天线阵272
7．7．3  测距应答器天线阵274
7．7．4  外场监测天线275
7．8  微波着陆系统天线275
7．8．1  天线的组成、配置与功能276
7．8．2  扫描天线276
7．8．3  辅助天线280
习题7281
参考文献282
第8章  超材料天线283
8．1  超材料的概念283
8．1．1  电磁带隙结构（EBG， Electromagnetic Band Gap）284
8．1．2  左手媒质（LHM， Left-hand 
Material）285
8．1．3  逆Snell定律285
8．1．4  逆多普勒（Doppler）效应286
8．1．5  逆Goos_Hanchen效应286
8．1．6  频率选择表面（FSS， Frequency Selective Surface）287
8．2  超材料宽带天线287
8．2．1  宽带超材料结构设计287
8．2．2  超材料加载宽带天线设计与实现289
8．2．3  基于SRR结构的超宽带陷波天线290
8．3  超材料高增益天线292
8．3．1  超材料覆层提高天线增益原理292
8．3．2  基于超材料的高增益喇叭天线297
8．4  超材料隐身天线300
8．4．1  基于空间场对消原理的隐身天线300
8．4．2  加载吸收电阻的超材料隐身天线312
8．4．3  完美吸波材料隐身天线323
本章小结338
参考文献338
第9章  电波传播340
9．1  引言340
9．2  线电波在自由空间的传播343
9．2．1  自由空间传播的场强及
接收功率343
9．2．2  自由空间基本传播损耗L0344
9．2．3  实际电道传播损耗L和基本
传播损耗Lw344
9．3  地面波传播345
9．3．1  地球表面的特性345
9．3．2  大地对电波的吸收与波前倾斜的概念347
9．3．3  地面波场强的计算349
9．3．4  不均匀性对电波传播的影响353
9．3．5  地下和水下传播354
9．4  天波传播358
9．4．1  电离层的形成、结构与变化358
9．4．2  电离层的等效电参数361
9．4．3  电波在电离层中的传播363
9．4．4  短波天波传播366
9．4．5  中波天波传播371
9．4．6  长波天波传播372
9．4．7  外层空间传播373
9．5  视距传播378
9．5．1  视线距离与亮区场的计算379
9．5．2  地形起伏对微波传播的影响386
9．5．3  低空大气层对微波传播的影响393
9．5．4  地面移动通信中的电波传播397
本章小结402
习题9404
参考文献405