書天線理論與技術（第2版）

《書天線理論與技術（第2版）》是2015年電子工業出版社出版的書籍，作者是鐘順時。

基本介紹

• 中文名：天線理論與技術（第2版）
• 作者：鐘順時
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2015年01月01日
• ISBN：9787121254352

圖書內容

本書系統地闡述了天線的基本理論和基本分析方法，以及典型線天線、縫天線和面天線的原理與技術。

全書共分10章：基本定理與基本輻射元、對稱振子和天線電參數、天線陣的分析與綜合、振子天線、行波線天線與超寬頻天線、縫隙天線與微帶天線、口徑天線基礎與喇叭天線、反射面天線及透鏡天線、特殊功能天線，以及計算電磁學在天線中的套用。

本書力求便於讀者對天線理論與技術的入門，既注重概念，又有充分的公式推導，由淺入深，圖文並茂，便於自學。在內容上經典與新穎並蓄，廣度與深度兼備。

目錄

緒論

第1章 基本定理與基本輻射元

1.1 電磁場基本方程

1.1.1 麥克斯韋方程組

1.1.2 邊界條件和唯一性定理

1.1.3 坡印廷定理

1.1.4 輻射問題中麥克斯韋方程組的求解

1.2 電流元與短振子

1.2.1 天線的基本分析方法

1.2.2 電流元的定義與場

1.2.3 遠區場和方向圖

1.2.4 輻射功率和輻射電阻

1.2.5 短振子與輻射效率

1.3 對偶原理，磁流元與小電流環

1.3.1 廣義麥克斯韋方程組與對偶原理

1.3.2 磁流元

1.3.3 小電流環

1.4 鏡像原理與等效原理，惠更斯元

1.4.1 鏡像原理

1.4.2 等效原理

1.4.3 惠更斯元

1.5 巴比涅原理，理想縫隙天線

*1.5.1 巴比涅原理

1.5.2 理想縫隙天線

1.5.3 布克關係式

1.6 相似原理與互易定理，天線方向圖的測試

*1.6.1 相似原理

1.6.2 互易定理的一般形式

1.6.3 收、發天線方向圖的互易性，方向圖的測試

習題

第2章 對稱振子和天線電參數

2.1 對稱振子

2.1.1 對稱振子的電流分布與遠區場

2.1.2 遠區條件，場區的劃分

2.1.3 對稱振子的方向圖和輻射電阻

2.2 天線的方向係數和增益

2.2.1 天線方向係數的定義與計算

2.2.2 對稱振子的方向係數

2.2.3 天線增益

2.3 天線的輸入阻抗與頻寬

2.3.1 天線的輸入阻抗與電壓駐波比，阻抗匹配效率

2.3.2 天線的頻寬

*2.3.3 海倫積分方程法求對稱振子的輸入阻抗

2.3.4 等效傳輸線法求對稱振子的輸入阻抗

2.3.5 對稱振子的諧振長度和阻抗頻寬

2.4 天線的極化

2.4.1 極化概念

2.4.2 極化效率

*2.4.3 軸比的測量

2.5 天線有效面積與傳輸方程

2.5.1 天線有效面積

2.5.2 傳輸方程

*2.5.3 雷達散射截面和雷達方程

*2.6 天線的噪聲溫度

2.6.1 天線噪聲溫度的定義

2.6.2 天線噪聲溫度的計算與討論

習題

第3章 天線陣的分析與綜合

3.1 二元振子陣

3.1.1 二元邊射陣，方向圖乘積定理

3.1.2 二元端射陣，相量圖

3.1.3 導體平面上的對稱振子

3.2 耦合振子的互阻抗

3.2.1 感應電動勢法

3.2.2 互阻抗的計算

3.2.3 振子陣的阻抗和方向係數

3.3 N元等幅線陣

3.3.1 邊射陣

3.3.2 普通端射陣

3.3.3 漢森伍德亞德端射陣

3.3.4 N元等幅線陣的方向係數

3.3.5 掃描陣

3.4 N元非等幅線陣

3.4.1 二項式陣

3.4.2 不同振幅分布線陣的比較

3.4.3 道爾夫切比雪夫陣的綜合

3.4.4 N元非等幅線陣的方向係數

3.5 N元線陣和線源的綜合

3.5.1 傅立葉變換法

3.5.2 謝昆諾夫多項式法

3.5.3 泰勒線源的綜合

*3.5.4 最大方向係數線陣的綜合

*3.5.5 超方向性天線

*3.6 稀疏線陣

3.6.1 不等距線陣

3.6.2 缺元陣

*3.7 圓環陣

3.7.1 N元圓環陣的方向函式

3.7.2 N元圓環陣的方向係數

習題

第4章 振子天線

4.1 對稱振子天線與平衡器

*4.1.1 u形天線和籠形天線

4.1.2 折合振子

*4.1.3 高斯曲線振子

4.1.4 平衡器(巴侖)

4.2 同相水平天線

4.2.1 結構與遠區場

4.2.2 方向圖及討論

4.2.3 方向係數

4.3 八木宇田天線

4.3.1 概述

4.3.2 感應電動勢法分析

4.3.3 特性與設計

*4.3.4 背射天線

4.4 單極天線

4.4.1 無限大與有限尺寸地面上的單極天線

*4.4.2 頂載入直立天線

4.4.3 單錐天線和盤錐天線

4.4.4 套筒單極天線

4.4.5 印刷單極天線

4.5 同相直立天線陣

4.5.1 幾種同相直立天線陣

*4.5.2 COCO天線

*4.6 無線通信手機天線

4.6.1 手機天線的發展歷程與設計要求

4.6.2 幾種典型的手機天線

習題

第5章 行波線天線與超寬頻天線

5.1 行波長導線天線

5.1.1 行波長導線天線的遠區場和方向圖

5.1.2 行波長導線天線的輻射電阻和方向係數

*5.2 菱形天線

5.2.1 菱形天線的結構與工作原理

5.2.2 遠區場與方向圖

5.2.3 輻射電阻，輻射效率和方向係數

5.3 螺旋天線

5.3.1 螺旋天線的發明與結構

5.3.2 法向模螺旋天線，手機天線的工程設計考慮

5.3.3 軸向模螺旋天線

5.4 超寬頻天線

5.4.1 非頻變天線原理

5.4.2 等角螺線天線與阿基米德螺線天線

5.4.3 對數周期天線

5.4.4 新型超寬頻平面天線

*5.5 三種超寬頻天線陣

5.5.1 電流片天線陣

5.5.2 維瓦爾迪天線陣

5.5.3 散片天線陣

*5.6 分形天線

5.6.1 分形天線概述

5.6.2 幾種典型的分形天線

習題

第6章 縫隙天線和微帶天線

6.1 平面縫隙天線

6.1.1 無限大導體平面上的縫隙天線

6.1.2 有限尺寸導體平面上的縫隙天線

*6.1.3 高增益寬頻帶印刷縫隙天線

6.2 波導縫隙天線陣

6.2.1 矩形波導饋電的縫隙

6.2.2 波導縫隙線陣

*6.2.3 波導縫隙面陣

6.3 微帶貼片天線

6.3.1 微帶天線的分類、優缺點和分析方法

6.3.2 矩形貼片天線的傳輸線模型

6.3.3 矩形貼片天線的空腔模型

*6.3.4 矩形貼片天線的全波分析

6.3.5 不同形狀貼片的比較

6.4 微帶天線元技術與陣列

6.4.1 寬頻帶技術

6.4.2 圓極化技術

6.4.3 微帶天線陣舉例

6.5 介質諧振器天線

6.5.1 介質諧振器天線概述

6.5.2 介質諧振器天線舉例

習題

第7章 口徑天線基礎與喇叭天線

*7.1 口徑天線的外場計算

7.1.1 天線基本問題與解法

7.1.2 由封閉面上場求外場

7.1.3 遠場公式及輻射條件

7.2 口徑天線結構特點與遠區場

7.2.1 口徑天線的結構特點

7.2.2 平面口徑的遠區場

7.2.3 平面口徑的方向係數

7.3 矩形同相口徑

7.3.1 均勻分布矩形口徑

7.3.2 餘弦分布矩形口徑

*7.3.3 傅立葉變換關係

7.4 圓形同相口徑

7.4.1 均勻分布圓形口徑

7.4.2 漸降分布圓形口徑

*7.4.3 蘭姆達變換關係

7.5 非同相口徑

7.5.1 線性相位分布

7.5.2 平方律相位分布

7.5.3 立方律相位分布

7.6 角錐喇叭天線

7.6.1 角錐喇叭的口徑場

7.6.2 角錐喇叭的遠區場和方向圖

7.6.3 角錐喇叭的增益

7.6.4 最佳增益角錐喇叭的設計

*7.7 高效率圓錐喇叭饋源

7.7.1 雙模喇叭及多模喇叭

7.7.2 波紋喇叭

7.7.3 喇叭饋源的相位中心

習題

第8章 反射面天線及透鏡天線

8.1 引言

8.2 拋物面天線的遠場特性

8.2.1 拋物面幾何關係和幾何光學特性

8.2.2 口徑場法分析

8.2.3 交叉極化分量

8.2.4 電流分布法分析

*8.2.5 球面波展開法分析

8.3 拋物面天線的增益與設計

8.3.1 拋物面天線的增益

8.3.2 實際因素對方向性的影響

8.3.3 拋物面天線的電設計

8.4 卡塞格侖天線

8.4.1 卡塞格侖天線的工作原理與幾何參數

8.4.2 等效饋源法與等效拋物面法

*8.4.3 電流分布法分析

*8.4.4 場相關法分析

8.5 其他形式反射面天線

8.5.1 引言

8.5.2 偏置拋物面天線

8.5.3 賦形卡塞格侖天線

*8.5.4 拋物環面天線

8.6 透鏡天線

8.6.1 引言

8.6.2 介質透鏡天線

8.6.3 金屬透鏡天線

8.6.4 變折射率透鏡天線

*8.7 反射陣天線

8.7.1 反射陣天線概述

8.7.2 反射陣天線設計

習題

*第9章 特殊功能天線

9.1 單脈衝天線

9.1.1 單脈衝天線的工作原理

9.1.2 4喇叭單脈衝天線的性能計算

9.1.3 和差矛盾與最佳饋源概念

9.1.4 單脈衝天線的實用饋源

9.2 合成孔徑雷達天線

9.2.1 合成孔徑雷達的發展與基本原理

9.2.2 合成孔徑雷達天線技術

9.2.3 合成孔徑雷達天線的未來展望

9.3 相控陣天線

9.3.1 相控陣天線類型（見本書配套網站）

9.3.2 相控陣天線的饋電方式（見本書配套網站）

9.3.3 相控陣的掃描方向圖與旁瓣的控制

9.3.4 相控陣的寬頻和寬角匹配（見本書配套網站）

9.3.5 相控陣的幅相誤差與校正

9.4 極化捷變天線

9.4.1 極化捷變天線的基本原理

9.4.2 極化捷變天線單元

9.4.3 極化捷變天線陣列

9.4.4 多功能極化捷變天線與展望

9.5 智慧型天線

9.5.1 智慧型天線的定義與優點

9.5.2 智慧型天線的基本原理與算法

9.5.3 多入多出技術簡介

9.6 可重構天線

9.6.1 概述與組成原理

9.6.2 輻射結構與典型設計

9.6.3 可重構天線陣列的設計（見本書配套網站）

9.6.4 開關選擇原則與測試系統（見本書配套網站）

9.7 超材料天線

9.7.1 引言

9.7.2 超材料天線

*第10章 計算電磁學在天線中的套用

10.1 矩量法

10.1.1 矩量法的基本原理與求解過程

10.1.2 常用基函式和權函式

10.1.3 套用舉例（見本書配套網站）

10.1.4 矩量法的誤差與發展

10.2 混合體面積分方程法

10.2.1 體面積分方程法概述

10.2.2 數值例子（見本書配套網站）

10.3 有限元法

10.3.1 有限元法概述

10.3.2 有限元法解題步驟（見本書配套網站）

10.4 時域有限差分法

10.4.1 時域有限差分法的基本原理

10.4.2 FDTD法的套用（見本書配套網站）

10.5 幾何繞射理論和物理繞射理論

10.5.1 幾何光學與物理光學（見本書配套網站）

10.5.2 幾何繞射理論

10.5.3 物理繞射理論

10.5.4 套用舉例（見本書配套網站）

10.6 天線數值計算的商用軟體

10.6.1 基於矩量法的天線仿真軟體

10.6.2 基於有限元法的天線仿真軟體

10.6.3 基於時域有限差分法(FDTD)的天線仿真軟體

10.6.4 基於時域有限積分法(FIT)的天線仿真軟體

附錄A 矢量分析公式

附錄B 貝塞爾函式公式

附錄C 兩份開卷試題

附錄D 帶Δ號習題的答案

參考文獻