天线工程设计基础

图书标准信息

• 作者 郑会利
• 出版社 西安电子科技大学出版社
• 出版时间 2018-10
• 版次 1
• ISBN 9787560647890
• 定价 52.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 326页
• 字数 494千字

【内容简介】

本书主要讲述天线工程设计的基本理论和设计方法。全书共分10章：第1章简要介绍了天线的基本原理、概念和表征天线性能的技术参数；第2章重点对电磁仿真算法进行了分析，对基于矩量法、有限元法和有限积分法的几种仿真软件进行了介绍；第3章讲述了无线通信系统中常用线天线的设计及仿真问题; 第4章介绍在天线工程设计中有着重要用途的宽频带天线，包括加载鞭天线、对数周期天线、锥削槽天线等；第5章简要介绍微带天线的理论及设计实例；第6章讲述阵列天线问题，包括直线阵列天线、平面阵列天线、相控阵天线及设计实例；第7章对用于卫星通信系统的圆极化天线设计进行了分析；第8章讨论了口径天线的基本概念和相应的设计问题；第9章综述天线测量的基本知识；第10章对天线的新技术发展进行了介绍。

   本书内容偏重工程设计，可以为天线设计人员提供各种常用类型天线的设计思路和方法，也能够为他们的科研实践提供帮助。

   本书适合作为电磁场和微波技术相关专业的教材，也可作为专业技术人员的参考资料。

【目录】

第1章  天线基础知识                    1 

  1.1  天线的用途及发展历史                    1 

  1.2  天线辐射电磁波的机理                    2 

  1.3  天线电磁学基础及辐射问题求解                    3 

    1.3.1  麦克斯韦方程                    3 

    1.3.2  边界条件                    3 

    1.3.3  连续性方程和媒质特性方程                    4 

    1.3.4  坡印廷定理                    5 

  1.4  天线特性参数                    7 

    1.4.1  方向图                    7 

    1.4.2  波瓣宽度和前后比                    7 

    1.4.3  增益                    8 

    1.4.4  输入阻抗和驻波比                    9 

    1.4.5  天线的极化                    10 

    1.4.6  天线效率与等效各向同性辐射功率                    10 

    1.4.7  噪声温度与增益噪声比                    10 

    1.4.8  端口隔离度与天线交调产物                    10 

  1.5  天线的发展                    11 

第2章  天线仿真技术                    12 

  2.1  天线仿真计算的主要步骤                    12 

  2.2  主要的电磁计算算法以及对应的仿真软件                    14 

    2.2.1  矩量法以及基于矩量法的软件                    14 

    2.2.2  有限元和基于有限元的软件                    57 

    2.2.3  有限积分技术以及基于有限积分技术的软件                    65 

  2.3  小结                    88 

第3章  线天线                    89 

  3.1  对称振子天线                    89 

  3.2  单极子天线                    92 

  3.3  八木天线                    93 

  3.4  环形天线                    96 

  3.5  螺旋天线                    98 

  3.6  角反射器天线及背射天线                    100 

第4章  宽频带天线                    105 

  4.1  宽频带天线的概念及应用                    105 

  4.2  宽频带天线的实现方法                    106 

  4.3  宽频带加载鞭天线                    109 

    4.3.1  宽频带加载鞭天线的结构特点和工作原理                    109 

    4.3.2  天线的设计                    110 

  4.4  套筒天线                    112 

    4.4.1  套筒天线的结构特点和工作原理                    112 

    4.4.2  天线的设计                    113 

  4.5  印刷对称振子天线                    116 

    4.5.1  印刷对称振子的结构特点和宽带工作的实现                    116 

    4.5.2  天线的设计                    117 

  4.6  宽带笼形天线设计                    120 

  4.7  对数周期天线                    124 

    4.7.1  对数周期天线的结构特点和工作原理                    124 

    4.7.2  分析方法和电性能                    126 

    4.7.3  对数周期天线的设计                    127 

    4.7.4  天线的设计                    127 

  4.8  锥削槽天线                    131 

    4.8.1  锥削槽天线的结构特点和工作原理                    131 

    4.8.2  天线的设计                    132 

第5章  微带天线                    135 

  5.1  微带天线简介和理论分析                    135 

    5.1.1  微带天线的起源、发展以及前景                    135 

    5.1.2  微带天线的定义和基本模型                    135 

    5.1.3  微带天线的简单分类                    135 

    5.1.4  微带天线的优缺点比较                    136 

    5.1.5  微带天线的应用                    136 

  5.2  微带天线的辐射原理                    137 

  5.3  微带天线的分析方法                    137 

    5.3.1  传输线模型理论                    138 

    5.3.2  腔模理论                    138 

    5.3.3  全波理论                    139 

  5.4  微带天线全波分析中的数值分析方法                    139 

    5.4.1  矩量法                    139 

    5.4.2  有限元法                    140 

    5.4.3  时域有限差分法                    140 

  5.5  微带天线的馈电                    141 

    5.5.1  微带线馈电                    141 

    5.5.2  同轴线馈电                    141 

    5.5.3  电磁耦合型馈电                    144 

  5.6  矩形和圆形微带天线辐射特性                    145 

    5.6.1  矩形微带天线的辐射特性分析                    145 

    5.6.2  圆形及环形贴片的腔模理论分析                    150 

  5.7  微带天线的宽频带技术                    155 

    5.7.1  改变基板材料                    155 

    5.7.2  改变基板结构                    155 

    5.7.3  附加匹配网络                    156 

    5.7.4  采用非线性调整元件                    156 

    5.7.5  多谐振点同时工作                    156 

    5.7.6  在贴片或接地板上开槽或者开缝                    157 

  5.8  微带天线小型化技术                    157 

    5.8.1  采用特殊材料的基板                    157 

    5.8.2  加载微带天线技术                    158 

    5.8.3  曲流技术                    158 

  5.9  微带天线仿真实例                    159 

    5.9.1  缝隙耦合微带天线                    159 

    5.9.2  双频微带天线                    160 

    5.9.3  圆极化微带天线                    160 

    5.9.4  宽带微带天线                    162 

第6章  阵列天线                    164 

  6.1  阵列天线的基本概念及应用                    164 

  6.2  阵列天线的参数及特性分析                    165 

    6.2.1  天线的主要参数                    165 

    6.2.2  天线阵的分析                    165 

  6.3  直线阵列天线                    170 

    6.3.1  增益                    172 

    6.3.2  波束宽度                    172 

    6.3.3  栅瓣                    173 

    6.3.4  副瓣电平                    173 

  6.4  平面阵列天线                    174 

  6.5  相控阵天线                    175 

  6.6  阵列天线方向图综合                    177 

    6.6.1  线源的等副瓣理想空间因子                    177 

    6.6.2  泰勒分布                    178 

    6.6.3  矩阵法                    179 

    6.6.4  PSO优化算法                    180 

  6.7  阵列天线设计实例                    183 

    6.7.1  低副瓣阵列天线的综合设计                    183 

    6.7.2  阵列天线赋形波束的综合设计                    187 

第7章  圆极化天线                    192 

  7.1  圆极化天线的基本概念及用途                    192 

  7.2  圆极化天线的实现途径及基本形式                    193 

    7.2.1  十字交叉振子天线                    194 

    7.2.2  螺旋天线                    194 

    7.2.3  微带圆极化天线                    195 

  7.3  圆极化天线的参数及特性分析                    198 

    7.3.1  圆极化波的旋向                    198 

    7.3.2  椭圆极化波的倾角                    198 

    7.3.3  椭圆极化波的轴比                    198 

    7.3.4  极化损失系数                    199 

  7.4  几种实用的圆极化天线的设计                    200 

    7.4.1  十字交叉振子天线的设计                    200 

    7.4.2  平面螺旋天线的设计                    202 

    7.4.3  微带圆极化天线的设计                    203 

  7.5  圆极化螺旋天线                    205 

    7.5.1  圆柱螺旋天线                    205 

    7.5.2  圆锥螺旋天线                    207 

    7.5.3  平面螺旋天线                    210 

    7.5.4  四臂螺旋天线                    215 

    7.5.5  复合螺旋天线                    222 

    7.5.6  微带加载圆极化天线                    223 

第8章  口径天线                    226 

  8.1  喇叭天线                    226 

    8.1.1  喇叭天线分类及应用                    226 

    8.1.2  喇叭天线设计实例                    234 

  8.2  反射面天线                    241 

    8.2.1  反射面天线工作原理                    242 

    8.2.2  反射面天线的电参数                    245 

    8.2.3  反射面天线设计实例                    248 

第9章  天线测量基本知识                    258 

  9.1  天线测量的基本概念及意义                    258 

    9.1.1  天线的定义和功能                    258 

    9.1.2  天线测量中的互易性                    258 

  9.2  天线测试场的设计                    262 

    9.2.1  天线测试场的最小测试距离                    262 

    9.2.2  自由空间测试场                    265 

    9.2.3  地面反射测试场                    267 

  9.3  天线远场测量的设备                    269 

    9.3.1  接收转台子系统                    269 

    9.3.2  发射端子系统                    269 

    9.3.3  信号收发子系统——矢量网络分析仪                    270 

    9.3.4  控制、伺服驱动子系统                    270 

    9.3.5  计算机系统                    271 

    9.3.6  控制机柜子系统                    271 

  9.4  天线辐射特性测量                    271 

    9.4.1  方向图测量                    271 

    9.4.2  增益测量                    276 

    9.4.3  轴比测量                    279 

  9.5  天线匹配特性测量                    280 

    9.5.1  阻抗测量                    280 

    9.5.2  驻波测量                    282 

    9.5.3  隔离测量                    282 

  9.6  天线特性测量举例                    283 

    9.6.1  天线测试步骤                    283 

    9.6.2  测量实例                    284 

  9.7  小结                    288 

第10章  新型天线                    289 

  10.1  可重构天线                    289 

    10.1.1  可重构天线的分类                    289 

    10.1.2  几种可重构天线介绍                    290 

  10.2  等离子体天线                    304 

    10.2.1  等离子体天线基本原理                    304 

    10.2.2  等离子体天线工程进展                    309 

  10.3  左手媒质天线简介                    310 

  10.4  其他新概念天线简介                    313 

    10.4.1  纳米天线                    313 

    10.4.2  超导天线                    316 

    10.4.3  智能蒙皮天线                    319 

参考文献                    321