天线理论与技术

绪论第1章 基本定理与基本辐射元1．1 电磁场基本方程1．1．1 麦克斯韦方程组1．1．2 边界条件和唯一性定理1．1．3 坡印廷定理1．1．4 辐射问题中麦克斯韦方程组的求解1．2 电流元与短振子1．2．1 天线的基本分析方法1．2．2 电流元的定义与场1．2．3 远区场和方向图1．2．4 辐射功率和辐射电阻1．2．5 短振子与辐射效率1．3 对偶原理，磁流元与小电流环1．3．1 广义麦克斯韦方程组与对偶原理1．3．2 磁流元1．3．3 小电流环1．4 镜像原理与等效原理，惠更斯元1．4．1 镜像原理1．4．2 等效原理1．4．3 惠更斯元1．5 巴比涅原理，理想缝隙天线*1．5．1 巴比涅原理1．5．2 理想缝隙天线1．5．3 布克关系式1．6 相似原理与互易定理，天线方向图的测试*1．6．1 相似原理1．6．2 互易定理的一般形式1．6．3 收、发天线方向图的互易性，方向图的测试习题第2章 对称振子和天线电参数2．1 对称振子2．1．1 对称振子的电流分布与远区场2．1．2 远区条件，场区的划分2．1．3 对称振子的方向图和辐射电阻2．2 天线的方向系数和增益2．2．1 天线方向系数的定义与计算2．2．2 对称振子的方向系数2．2．3 天线增益2．3 天线的输入阻抗与带宽2．3．1 天线的输入阻抗与电压驻波比，阻抗匹配效率2．3．2 天线的带宽*2．3．3 海伦积分方程法求对称振子的输入阻抗2．3．4 等效传输线法求对称振子的输入阻抗2．3．5 对称振子的谐振长度和阻抗带宽2．4 天线的极化2．4．1 极化概念2．4．2 极化效率*2．4．3 轴比的测量2．5 天线有效面积与传输方程2．5．1 天线有效面积2．5．2 传输方程*2．5．3 雷达散射截面和雷达方程*2．6 天线的噪声温度2．6．1 天线噪声温度的定义2．6．2 天线噪声温度的计算与讨论习题第3章 天线阵的分析与综合3．1 二元振子阵3．1．1 二元边射阵，方向图乘积定理3．1．2 二元端射阵，相量图3．1．3 导体平面上的对称振子3．2 耦合振子的互阻抗3．2．1 感应电动势法3．2．2 互阻抗的计算3．2．3 振子阵的阻抗和方向系数3．3 N元等幅线阵3．3．1 边射阵3．3．2 普通端射阵3．3．3 汉森伍德亚德端射阵3．3．4 N元等幅线阵的方向系数3．3．5 扫描阵3．4 N元非等幅线阵3．4．1 二项式阵3．4．2 不同振幅分布线阵的比较3．4．3 道尔夫切比雪夫阵的综合3．4．4 N元非等幅线阵的方向系数3．5 N元线阵和线源的综合3．5．1 傅里叶变换法3．5．2 谢昆诺夫多项式法3．5．3 泰勒线源的综合*3．5．4 最大方向系数线阵的综合*3．5．5 超方向性天线*3．6 稀疏线阵3．6．1 不等距线阵3．6．2 缺元阵*3．7 圆环阵3．7．1 N元圆环阵的方向函数3．7．2 N元圆环阵的方向系数习题第4章 振子天线4．1 对称振子天线与平衡器*4．1．1 u形天线和笼形天线4．1．2 折合振子*4．1．3 高斯曲线振子4．1．4 平衡器(巴仑)4．2 同相水平天线4．2．1 结构与远区场4．2．2 方向图及讨论4．2．3 方向系数4．3 八木宇田天线4．3．1 概述4．3．2 感应电动势法分析4．3．3 特性与设计*4．3．4 背射天线4．4 单极天线4．4．1 限大与有限尺寸地面上的单极天线*4．4．2 顶加载直立天线4．4．3 单锥天线和盘锥天线4．4．4 套筒单极天线4．4．5 印刷单极天线4．5 同相直立天线阵4．5．1 几种同相直立天线阵*4．5．2 COCO天线*4．6 线通信手机天线4．6．1 手机天线的发展历程与设计要求4．6．2 几种典型的手机天线习题第5章 行波线天线与超宽带天线5．1 行波长导线天线5．1．1 行波长导线天线的远区场和方向图5．1．2 行波长导线天线的辐射电阻和方向系数*5．2 菱形天线5．2．1 菱形天线的结构与工作原理5．2．2 远区场与方向图5．2．3 辐射电阻，辐射效率和方向系数5．3 螺旋天线5．3．1 螺旋天线的发明与结构5．3．2 法向模螺旋天线，手机天线的工程设计考虑5．3．3 轴向模螺旋天线5．4 超宽带天线5．4．1 非频变天线原理5．4．2 等角螺线天线与阿基米德螺线天线5．4．3 对数周期天线5．4．4 新型超宽带平面天线*5．5 三种超宽带天线阵5．5．1 电流片天线阵5．5．2 维瓦尔迪天线阵5．5．3 散片天线阵*5．6 分形天线5．6．1 分形天线概述5．6．2 几种典型的分形天线习题第6章 缝隙天线和微带天线6．1 平面缝隙天线6．1．1 限大导体平面上的缝隙天线6．1．2 有限尺寸导体平面上的缝隙天线*6．1．3 高增益宽频带印刷缝隙天线6．2 波导缝隙天线阵6．2．1 矩形波导馈电的缝隙6．2．2 波导缝隙线阵*6．2．3 波导缝隙面阵6．3 微带贴片天线6．3．1 微带天线的分类、优缺点和分析方法6．3．2 矩形贴片天线的传输线模型6．3．3 矩形贴片天线的空腔模型*6．3．4 矩形贴片天线的全波分析6．3．5 不同形状贴片的比较6．4 微带天线元技术与阵列6．4．1 宽频带技术6．4．2 圆极化技术6．4．3 微带天线阵举例6．5 介质谐振器天线6．5．1 介质谐振器天线概述6．5．2 介质谐振器天线举例习题第7章 口径天线基础与喇叭天线*7．1 口径天线的外场计算7．1．1 天线基本问题与解法7．1．2 由封闭面上场求外场7．1．3 远场公式及辐射条件7．2 口径天线结构特点与远区场7．2．1 口径天线的结构特点7．2．2 平面口径的远区场7．2．3 平面口径的方向系数7．3 矩形同相口径7．3．1 均匀分布矩形口径7．3．2 余弦分布矩形口径*7．3．3 傅里叶变换关系7．4 圆形同相口径7．4．1 均匀分布圆形口径7．4．2 渐降分布圆形口径*7．4．3 兰姆达变换关系7．5 非同相口径7．5．1 线性相位分布7．5．2 平方律相位分布7．5．3 立方律相位分布7．6 角锥喇叭天线7．6．1 角锥喇叭的口径场7．6．2 角锥喇叭的远区场和方向图7．6．3 角锥喇叭的增益7．6．4 最佳增益角锥喇叭的设计*7．7 高效率圆锥喇叭馈源7．7．1 双模喇叭及多模喇叭7．7．2 波纹喇叭7．7．3 喇叭馈源的相位中心习题第8章 反射面天线及透镜天线8．1 引言8．2 抛物面天线的远场特性8．2．1 抛物面几何关系和几何光学特性8．2．2 口径场法分析8．2．3 交叉极化分量8．2．4 电流分布法分析*8．2．5 球面波展开法分析8．3 抛物面天线的增益与设计8．3．1 抛物面天线的增益8．3．2 实际因素对方向性的影响8．3．3 抛物面天线的电设计8．4 卡塞格仑天线8．4．1 卡塞格仑天线的工作原理与几何参数8．4．2 等效馈源法与等效抛物面法*8．4．3 电流分布法分析*8．4．4 场相关法分析8．5 其他形式反射面天线8．5．1 引言8．5．2 偏置抛物面天线8．5．3 赋形卡塞格仑天线*8．5．4 抛物环面天线8．6 透镜天线8．6．1 引言8．6．2 介质透镜天线8．6．3 金属透镜天线8．6．4 变折射率透镜天线*8．7 反射阵天线8．7．1 反射阵天线概述8．7．2 反射阵天线设计习题*第9章 特殊功能天线9．1 单脉冲天线9．1．1 单脉冲天线的工作原理9．1．2 4喇叭单脉冲天线的性能计算9．1．3 和差矛盾与最佳馈源概念9．1．4 单脉冲天线的实用馈源9．2 合成孔径雷达天线9．2．1 合成孔径雷达的发展与基本原理9．2．2 合成孔径雷达天线技术9．2．3 合成孔径雷达天线的未来展望9．3 相控阵天线9．3．1 相控阵天线类型（见本书配套网站）9．3．2 相控阵天线的馈电方式（见本书配套网站）9．3．3 相控阵的扫描方向图与旁瓣的控制9．3．4 相控阵的宽带和宽角匹配（见本书配套网站）9．3．5 相控阵的幅相误差与校正9．4 极化捷变天线9．4．1 极化捷变天线的基本原理9．4．2 极化捷变天线单元9．4．3 极化捷变天线阵列9．4．4 多功能极化捷变天线与展望9．5 智能天线9．5．1 智能天线的定义与优点9．5．2 智能天线的基本原理与算法9．5．3 多入多出技术简介9．6 可重构天线9．6．1 概述与组成原理9．6．2 辐射结构与典型设计9．6．3 可重构天线阵列的设计（见本书配套网站）9．6．4 开关选择原则与测试系统（见本书配套网站）9．7 超材料天线9．7．1 引言9．7．2 超材料天线*第10章 计算电磁学在天线中的应用10．1 矩量法10．1．1 矩量法的基本原理与求解过程10．1．2 常用基函数和权函数10．1．3 应用举例（见本书配套网站）10．1．4 矩量法的误差与发展10．2 混合体面积分方程法10．2．1 体面积分方程法概述10．2．2 数值例子（见本书配套网站）10．3 有限元法10．3．1 有限元法概述10．3．2 有限元法解题步骤（见本书配套网站）10．4 时域有限差分法10．4．1 时域有限差分法的基本原理10．4．2 FDTD法的应用（见本书配套网站）10．5 几何绕射理论和物理绕射理论10．5．1 几何光学与物理光学（见本书配套网站）10．5．2 几何绕射理论10．5．3 物理绕射理论10．5．4 应用举例（见本书配套网站）10．6 天线数值计算的商用软件10．6．1 基于矩量法的天线仿真软件10．6．2 基于有限元法的天线仿真软件10．6．3 基于时域有限差分法(FDTD)的天线仿真软件10．6．4 基于时域有限积分法(FIT)的天线仿真软件附录A 矢量分析公式附录B 贝塞尔函数公式附录C 两份开卷试题附录D 带Δ号习题的答案参考文献

本书系统地阐述了天线的基本理论和基本分析方法，以及典型线天线、缝天线和面天线的原理与技术。全书共分10章：基本定理与基本辐射元、对称振子和天线电参数、天线阵的分析与综合、振子天线、行波线天线与超宽带天线、缝隙天线与微带天线、口径天线基础与喇叭天线、反射面天线及透镜天线、特殊功能天线，以及计算电磁学在天线中的应用。本书力求便于读者对天线理论与技术的入门，既注重概念，又有充分的公式推导，由浅入深，图文并茂，便于自学。在内容上经典与新颖并蓄，广度与深度兼备。【作者简介】钟顺时，1939年生，浙江人。1960年西安军事电信工程学院（西安电子科技大学前身）雷达工程系毕业，并留校任教。1980至1982年为美国华盛顿大学和伊利诺伊大学（厄班那－香槟）访问学者，后期任研究顾问。1988年引进到上海科学技术大学，任通信工程系微波教研室主任。1993年由国务院学位委员会批准为博士生导师。1994年起任上海大学通信与信息工程学院教授，博士生导师。中国电子学会（CIE）会士，CIE全国面天线专业委员会副主任委员，国际电机电子工程师学会（IEEE）高级会员，IEEE南京联合分会副主席，美国纽约科学院院士。他负责指导了我国授予的首批外籍博士，已培养中外博士20余人和外籍进修生多名，并担任了约30届大学本科课程的教学。相继主持国家自然科学基金项目6项和国家863高技术发展计划课题2项。研制成我国第一部舰载三坐标雷达的波导缝隙阵天线和国际上第一副C波段卫星接收站平面天线等，获国家科技进步奖和部省级科技进步奖7项，中国发明专利授权9项。已在国内外学术期刊和会议上发表300余篇论文，并编著《微带天线理论与应用》、《天线理论与技术（第2版）》、《电磁场与波（第2版）》等书，获部省级优秀教材奖2项。1964年获军事电信工程学院优秀教师奖，1998年荣获全国性宝钢优秀教师奖。为我国首批享受国务院政府特殊津贴专家。曾应邀出访美、俄、英、法、德、日和新加坡等国，并作为中国三人教育代表团成员之一访问了巴基斯坦。业绩入选《当代中国科学家传略》、《中国教育家》、美国马奎斯《世界名人录》和英国剑桥国际传记中心《20世纪杰出人士》等辞书。