目錄
前言
第0章 緒論 1
0.1 天線概述 1
0.1.1 天線在無線電系統(tǒng)中的作用 1
0.1.2 天線的特性 2
0.1.3 天線的分類與內(nèi)容 3
0.2 電波傳播概述 4
0.2.1 無線電波頻段的劃分 5
0.2.2 電波的傳播方式 6
0.2.3 電波傳播的研究方法及其發(fā)展 6
第1章 天線基礎(chǔ)知識(shí) 8
1.1 基本振子的輻射 8
1.1.1 電基本振子的輻射 8
1.1.2 磁基本振子的輻射 12
1.1.3 對(duì)偶定理 15
1.2 發(fā)射天線的特性參數(shù) 21
1.2.1 天線場(chǎng)區(qū)的劃分和遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算的近似公式 22
1.2.2 天線的輻射強(qiáng)度和輻射功率 24
1.2.3 輻射阻抗和輸入阻抗 25
1.2.4 方向函數(shù)和方向圖 27
1.2.5 天線的效率 31
1.2.6 天線的方向系數(shù) 32
1.2.7 天線的增益系數(shù) 35
1.2.8 天線的有效長度 37
1.2.9 天線的極化 38
1.2.10 作頻帶寬度 41
1.2.11 功率容量 41
1.3 接收天線理論 42
1.3.1 天線接收無線電波的物理過程 42
1.3.2 用互易定理分析接收大線 43
1.3.3 接收天線的參數(shù) 46
1.4 自由空間的對(duì)稱振子 55
1.4.1 對(duì)稱振子的電流分布 55
1.4.2 對(duì)稱振子的輻射場(chǎng)和輻射強(qiáng)度 57
1.4.3 對(duì)稱振子的方向函數(shù) 58
1.4.4 對(duì)稱振子的輻射功率、輻射阻抗 60
1.4.5 對(duì)稱振子的方向性系數(shù) 63
1.4.6 對(duì)稱振子的輸入阻抗 64
1.4.7 匹配與平衡不平衡變換 67
習(xí)題 69
第2章 天線陣的分析與綜合 72
2.1 天線陣的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用 72
2.1.1 天線陣的方向性 72
2.1.2 天線陣的阻抗 80
2.1.3 折合振子 87
2.2 導(dǎo)電地面對(duì)附近天線性能的影響 89
2.2.1 無限大理想導(dǎo)電平面上天線性能的分析 89
2.2.2 理想導(dǎo)電地面上的垂直接地天線 94
2.2.3 有限電導(dǎo)率地面對(duì)天線性能的影響 96
2.2.4 有限尺寸金屬面上的直立天線 98
2.3 一般直線陣 99
2.3.1 陣因子 99
2.3.2 波瓣立體角 100
2.3.3 方向性系數(shù) 100
2.4 線性相位漸變等間距線陣 101
2.4.1 陣因子 101
2.4.2 通用方向函數(shù)的特點(diǎn) 103
2.4.3 間距d的取值 103
2.5 均勻激勵(lì)等間距線陣 104
2.5.1 陣因子 104
2.5.2 最大輻射方向 104
2.5.3 半功率波瓣寬度 105
2.5.4 零功率波瓣寬度 106
2.5.5 副瓣電平 106
2.5.6 通用方向函數(shù)的特性 107
2.6 典型常用均勻激勵(lì)等間距線陣 109
2.6.1 邊射陣 109
2.6.2 普通端射陣 111
2.6.3 漢森-伍德沃德端射陣 112
2.6.4 相控陣 115
2.7 非均勻激勵(lì)等間距線陣 117
2.8 道爾夫-切比雪火線陣法 120
2.8.1 切比雪夫多項(xiàng)式 121
2.8.2 對(duì)稱激勵(lì)等間距邊射陣的陣因子 122
2.8.3 陣因子的切比雪夫表達(dá)式 123
2.8.4 線陣的道爾夫切比雪夫線陣法設(shè)計(jì) 124
2.9 平面陣 126
習(xí)題 130
第3章 駐波天線 133
3.1 水平對(duì)稱天線 133
3.1.1 水平對(duì)稱振子 133
3.1.2 寬頻帶對(duì)稱振子 134
3.1.3 V形對(duì)稱振子 134
3.1.4 蝙蝠翼天線 136
3.1 j水平全向天線 136
3.2 引向天線 140
3.2.1 無源振子，反射器與引向器 140
3.2.2 引向天線的電參數(shù) 142
3.2.3 引向天線的設(shè)計(jì) 143
3.2.4 背射天線 144
3.3 直立天線 145
3.3.1 直立接地天線 145
3.3.2 其他類型的直立天線 148
3.4 環(huán)天線 151
3.4.1 小環(huán)天線 151
3.4.2 電流為駐波分布的大環(huán) 152
習(xí)題 154
第4章 寬帶天線 155
4.1 行波單導(dǎo)線及菱形天線 156
4.1.1 行波單導(dǎo)線的輻射 156
4.1.2 菱形天線 158
4.2 螺旋天線 160
4.2.1 螺旋天線的基本構(gòu)成 160
4.2.2 法向模螺旋天線 161
4.2.3 軸向模螺旋天線 162
4.3 雙錐天線 165
4.3.1 無限雙錐天線 165
4.3.2 有限雙錐天線 167
4.4 套筒天線 167
4.5 非頻變天線 169
4.5.1 非頻變天線的基本概念 169
4.5.2 平面螺旋天線 169
4.5.3 對(duì)數(shù)周期天線 172
習(xí)題 175
第5章 面狀天線 176
5.1 等效原理和面元的輻射場(chǎng) 176
5.1.1 惠更斯原理 177
5.1.2 等效原理 178
5.1.3 面元的輻射場(chǎng) 179
5.2 口面場(chǎng)的一般表達(dá)式 182
5.3 口面場(chǎng)輻射特性的一般分析 183
5.3.1 口面場(chǎng)均勻分布的矩形口面 183
5.3.2 口面場(chǎng)振幅沿x軸余弦分布的矩形口面 185
5.3.3 口面場(chǎng)均勻分布的圓形口面 186
5.3.4 面狀天線的方向系數(shù)和口面利用系數(shù) 187
5.3.5 同相口面場(chǎng)的特性 188
5.4 喇叭天線 188
5.4.1 喇叭天線的種類、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 188
5.4.2 喇叭天線口面上的振幅和相位分布 189
5.4.3 矩形喇叭的最佳尺寸配合 191
5.4.4 喇叭天線的方向性系數(shù)和口面利用系數(shù) 191
5.4 j喇叭天線的設(shè)計(jì) 194
5.5 拋物而天線 196
5.5.1 拋物面的幾何特性 197
5.5.2 口面場(chǎng)分布 198
5.5.3 拋物面天線的方向性系數(shù)和增益系數(shù) 200
5.5.4 饋源 201
5.6 卡塞格倫天線 202
5.6.1 工作原理 202
5. 6.2 卡塞格倫天線的輻射特性 205
5.6.3 卡塞格倫天線的主要優(yōu)缺點(diǎn) 205
5.6.4 其他形式的反射面天線 206
習(xí)題 206
第6章其他類型天線及天線在各種系統(tǒng)中的應(yīng)用 208
6.1 縫隙天線 208
6.1.1 理想縫隙天線 208
6.1.2 縫隙天線 210
6.2 微帶天線 213
6.2.1 微帶天線的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 213
6.2.2 矩形微帶天線單元的主要特性 214
6.2.3 微帶天線的應(yīng)用 218
6.3 智能天線 220
6.3.1 智能天線的分類 220
6.3.2 智能天線的結(jié)構(gòu) 221
6.3.3 智能天線的基本原理 222
6.3.4 智能天線對(duì)系統(tǒng)性能的改善 223
6.4 天線的應(yīng)用 224
6.4.1 通信天線 224
6.4.2 電視天線 229
6.4.3 雷達(dá)天線 229
習(xí)題 231
第7章 電波傳播的基礎(chǔ)知識(shí) 232
7.1 自由空間電波傳播 232
7.1.1 電波存自由空間中傳播的場(chǎng)強(qiáng) 232
7.1.2 接收天線的輸出功率 233
7.1.3 自由空間電波傳輸?shù)膿p耗 233
7.2 媒質(zhì)中的電波傳播 234
7.2.1 傳輸媒質(zhì)財(cái)電波傳播的影響 234
7.2.2 接收天線的輸出功率和接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 236
7.3 電波傳播的菲涅爾區(qū) 237
7.3.1 菲涅爾帶 238
7.3.2 菲涅爾區(qū) 240
7.3.3 傳播主區(qū) 242
習(xí)題 243
第8章 空間波傳播 244
8.1 平地面上空間波場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 244
8.2 地形、地質(zhì)對(duì)空間波傳播的影響 248
8.2.1 地形的影響 248
8.2.2 地質(zhì)的影響 252
8.3 地球曲率對(duì)空間波傳播的影響 253
8.3.1 視線距離 253
8.3.2 地球凸起高度 254
8.3.3 天線的等效高度 254
8.3.4 球形地面有效反射區(qū)的估算 255
8.3 j 球面反射對(duì)電波傳播的影響 256
8.3.6 傳播余隙 257
8.4 低空大氣層對(duì)空間波的影響 258
8.4.1 對(duì)流層 258
8.4.2 對(duì)流層對(duì)空間波的折射 258
8.4.3 等效地球半徑 259
8.4.4 折射的分類 261
8.5 地面移動(dòng)通信中的電波傳播 262
8.5.1 地面移動(dòng)通信中的電波傳播特點(diǎn) 262
8.5.2 地面移動(dòng)通信中的場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè) 264
習(xí)題 268
第9章 地面波傳播 270
9.1 地球表而的電特性 270
9.2 地波的傳播特性 273
9.2.1 她波傳播的場(chǎng)結(jié)構(gòu) 273
9.2.2 地表面波的傳播特性 275
9.3 地表而波場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 276
9.3.1 半導(dǎo)電平面地面上地波場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 276
9.3.2 考慮其他影響因素時(shí)地波場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 278
9.4 天線地場(chǎng)的性質(zhì)對(duì)電波傳播的影響 282
習(xí)題 283
第10章 天波傳播 284
10.1 電離層 284
10.1.1 電離層的形成 284
10.1.2 電離層的結(jié)構(gòu) 285
10.1.3 電離層的變化規(guī)律 285
10.2 電離層的介電特性 287
10.2.1 均勻電離氣體的介電特性 287
10.2.2 電離層的色散性 289
10.2.3 電離層的導(dǎo)電特性 290
10.2.4 電離層的各向異性 290
10.3 電波在電離層中的傳播 291
10.3.1 反射條件 291
10.3.2 電離層的臨界頻率與最大反射頻率 293
10.4 電波在電離層中的傳播吸收 294
10.4.1 電離層對(duì)電波的吸收 294
10.4.2 天波傳播中的最低可用頻率 296
10.5 短波天波傳播 296
10.5.1 短波天波的傳輸模式 296
10.5.2 短波天波的傳輸特性 297
10.5.3 接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 303
10.5.4 短波天波傳播工作頻率的選擇 303
10.6 中波傳播 304
習(xí)題 305
第11章 外層空間傳播 306
11.1 外層空間電波的傳播特性 306
11.1.1 頻率選擇 306
11.1.2 大氣、降雨的吸收損耗 306
11.1.3 射線在大氣中的彎曲和仰角偏移 310
11.1.4 極化平面的法拉第旋轉(zhuǎn) 311
11.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳播損耗的計(jì)算 312
習(xí)題 314
習(xí)題答案 315
參考文獻(xiàn) 318