天線理論

李莉  北京郵電大學電子工程學院副教授，中國電子學會天線分會委員、全國無線電幹擾標準化技術委員會A分會委員、高等學校電磁場教學與教材研究會常務理事、中國通信學會電磁兼容分會委員。北京高校“優質本科課程”“天線理論”課程主講教師。國家級“十一五”規劃教材、北京市精品教材《天線與電波傳播》主編。參與編著《電磁場與微波技術測量及仿真》《電磁場與電磁波》等多部教材。

 

目錄

 

 

 

第1章天線基礎知識

 

1.1天線概述

 

1.1.1天線在無線電系統中的作用

 

1.1.2天線的特性

 

1.1.3天線的分類

 

1.1.4天線的研究方法

 

1.2基本振子的輻射

 

1.2.1電基本振子的輻射

 

1.2.2磁基本振子的輻射

 

1.2.3對偶定理

 

1.3發射天線的特性參數

 

1.3.1天線場區的劃分和遠區場計算的近似公式

 

1.3.2天線的輻射強度和輻射功率

 

1.3.3輻射阻抗和輸入阻抗

 

1.3.4方向函數和方向圖

 

1.3.5天線的效率

 

1.3.6天線的方向系數

 

1.3.7天線的增益系數

 

1.3.8天線的有效長度

 

1.3.9天線的極化

 

1.3.10工作頻帶寬度

 

1.3.11功率容量

 

1.4接收天線理論

 

1.4.1天線接收無線電波的物理過程

 

1.4.2用互易定理分析接收天線

 

1.4.3接收天線的參數

 

本章小結

 

第2章均勻媒質中的對稱振子及相關天線

 

2.1均勻媒質中的對稱振子

 

2.1.1對稱振子的電流分布

 

2.1.2對稱振子的輻射場和輻射強度

 

2.1.3對稱振子的方向函數

 

2.1.4自由空間對稱振子的輻射功率、輻射電阻和輻射阻抗

 

2.1.5對稱振子的方向系數

 

2.1.6對稱振子的輸入阻抗

 

2.1.7匹配與平衡不平衡變換

 

2.2寬頻帶對稱振子

 

2.2.1籠形天線

 

2.2.2平面臂天線

 

2.3V形對稱振子

 

2.4蝙蝠翼天線

 

2.5旋轉場天線

 

本章小結

 

第3章天線陣的分析與綜合

 

3.1天線陣的基礎知識及應用

 

3.1.1天線陣的方向性

 

3.1.2天線陣的阻抗

 

3.1.3折合振子

 

3.2導電地面對附近天線性能的影響

 

3.2.1無限大理想導電平面上天線性能的分析

 

3.2.2理想導電地面上的垂直接地天線

 

3.2.3有限導電率地面對天線性能的影響

 

3.2.4有限尺寸金屬面上的直立天線

 

3.3一般直線陣

 

3.3.1陣因子

 

3.3.2波束立體角

 

3.3.3方向系數

 

3.4線性相位漸變等間距線陣

 

3.4.1陣因子

 

3.4.2通用方向函數的特點

 

3.4.3間距d的取值

 

3.5均勻激勵等間距線陣

 

3.5.1陣因子

 

3.5.2最大輻射方向

 

3.5.3半功率波瓣寬度

 

3.5.4零功率波瓣寬度

 

3.5.5副瓣電平

 

3.5.6通用方向函數的特性

 

3.6典型常用均勻激勵等間距線陣

 

3.6.1邊射陣

 

3.6.2普通端射陣

 

3.6.3漢森伍德沃德端射陣

 

3.6.4相控陣

 

3.7非均勻激勵等間距線陣

 

3.8道爾夫契比雪夫線陣法

 

3.8.1契比雪夫多項式

 

3.8.2對稱激勵等間距邊射陣的陣因子

 

3.8.3陣因子的契比雪夫表達式

 

3.8.4線陣的道爾夫契比雪夫線陣法設計

 

3.9平面陣

 

本章小結

 

第4章駐波天線

 

4.1水平對稱振子天線

 

4.2引向天線

 

4.2.1無源振子、反射器與引向器

 

4.2.2引向天線的電參數

 

4.2.3引向天線的設計

 

4.3背射天線

 

4.3.1背射天線概述

 

4.3.2短背射天線

 

4.4直立天線

 

4.4.1直立接地天線

 

4.4.2其他類型的直立天線

 

4.5環天線

 

4.5.1小環天線

 

4.5.2電流為駐波分布的大環

 

本章小結

 

第5章寬帶天線

 

5.1行波單導線及菱形天線

 

5.1.1行波單導線的輻射

 

5.1.2菱形天線

 

5.2螺旋天線

 

5.2.1螺旋天線的基本構成

 

5.2.2法向模螺旋天線

 

5.2.3軸向模螺旋天線

 

5.3雙錐天線

 

5.3.1無限雙錐天線

 

5.3.2有限雙錐天線

 

5.4套筒天線

 

5.5非頻變天線

 

5.5.1非頻變天線的基本概念

 

5.5.2平面螺旋天線

 

5.5.3對數周期天線

 

本章小結

 

第6章面狀天線

 

6.1等效原理和面元的輻射場

 

6.1.1惠更斯原理

 

6.1.2等效原理

 

6.1.3面元的輻射場

 

6.2口面場的一般表達式

 

6.3口面場輻射特性的一般分析

 

6.3.1口面場均勻分布的矩形口面

 

6.3.2口面場振幅沿x軸余弦分布的矩形口面

 

6.3.3口面場均勻分布的圓形口面

 

6.3.4面狀天線的方向系數和口面利用系數

 

6.3.5同相口面場的特性

 

6.4喇叭天線

 

6.4.1喇叭天線的種類、結構和特點

 

6.4.2喇叭天線口面上的振幅和相位分布

 

6.4.3矩形喇叭的最佳尺寸配合

 

6.4.4喇叭天線的方向系數和口面利用系數

 

6.4.5喇叭天線的設計

 

6.5拋物面天線

 

6.5.1拋物面的幾何特性

 

6.5.2口面場分布

 

6.5.3拋物面天線的方向系數和增益系數

 

6.5.4饋源

 

6.6雙反射器天線(卡塞格倫天線)

 

6.6.1工作原理

 

6.6.2卡塞格倫天線的輻射特性

 

6.6.3卡塞格倫天線的主要優缺點

 

6.6.4其他形式的反射面天線

 

6.7縫隙天線

 

6.7.1理想縫隙天線

 

6.7.2縫隙天線

 

6.8微帶天線

 

6.8.1微帶天線的結構和特點及分析方法

 

6.8.2矩形微帶天線的傳輸線模型

 

6.8.3微帶天線的應用

 

本章小結

 

參考文獻