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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