天线工程手册

【实例简介】
林昌禄老师的天线工程手册，很经典的中文版。供大家下载
参考文献 303) 第11章行波天线 11.1行波人线的基本原理 (305) 11.2长线大线与V形天线 菱形大线 310 4螺旋天线 l1.5八木大线 (324) l1.6表面波线 (329) 11.7漏波人线 342) 参与文献 第12章宽频带天线 12.1宽频带天线的基本概念 12.2“宽带振子天线 12.3加载天线 (369 2.4非频变大线 (381) 12.5宽频带喇叭大线 (402 12.6超宽频带接收天线 (410 12.7宽频带匹配技 (413) 参考文献 第13章绒阵和平面阵 13.1阵列线基础 (429 3.2线阵 13.3平面阵 13.4方向性和信噪比的最佳化 13.5方向图综合 (452 参考文献 (462) 第14章微带天线 463) 概述 (463) ±4.2微带贴片大线 466) 14.3微带振子天线和微带隙缝天线 (494) 14.4宽频带、多频段和频率捷变技术 (503) 14.5微带线形天线与微带线阵 50 14.6微带面忤天线 参考文献 第15章喇叭天线 (531) 15.]通论 15.2主模喇叭天线 15.3双模喇叭天线 547) 15.4多模喇叭天线 15.5波纹喇叭天线… 562 15.6组合喇叭人线 15.7其他形式的喇 581 15.8校正喇叭口亩场的相位分布与透镜天线 参考文献 第16章反射面天线 16·1基木方法和基木公式 16.2单反射面天线—一抛物前天线 16.3双反射亩天线 16.4赋形双反射而天线 610) 6.5对称双镜天线的效分析 6l2) 6.6单偏置抛物亩人线 16.7双偏置钷物面大线 l6.8波束扫描反射面人线 (628) 6.9溅散板馈源天 (638) 喇叭抛物而天线 (641 6.1!抛物柱面天线 16、12等强度线波束线 (645) 参若文献 第17章相控阵天线 6419) 17.1相控:阵人线参数计算公式 17.2料阵大线轴射方向性和旁瓣的挖制 17.3阵元辐射器的选抒 174移相器附遨择 17.5相控忤馈电网络的设计 (672) 17.6相控阵天线的带宽 678) 17.7柑摔阵天线宽带和宽角匹配方法 (681) 17.8相控阵的暈化误差 (684) 17.9颛率扫描大线阵 参考文献 第18章信号处理天线与阵列倍号处理技术 (693) (69 8.2倍号处理天线 18.3自适应∵城滤波天线 (718) 4白适应抗扰大线系统 (737) 18.5空间谱估计技术 (749 第19章时域天线 19.!时域人线的研究对象及指标 (75l) 9.2偶极天线 (751) l9.3隙缝轴射器 (754) 19.4偶极子用作接收天线 19.5加载天线 19.6渐近线喇叭天线 (756) 19.7频率无关天线川时城人线 19.8脉冲阵列天线 759 19.9时域凵径辋射及时域面大线 19.10时域接收天线与发射天线的关系 19.11馈电问题 参考文献 (769) 第三篇天线应用 第20章圆极化天线 770) 20.1引 0.2圆极化波的特性与参数 20.3圆极化器 (773 0.4电磁振子惻极化线 0.5螺旋人线 799) 0.6隙缝闶极化天线 20.7微带极化天线 20.8反射器圆极化 极化天线 2(0.10其他圆极化天线 与文献 第21章长、中、短波和超短波通信天线 21.!长、中波通信天线设计考虑 2.2长、中波通信天线的基本形式及方问性 1.3T型与T型大线 214笼『型大线 1.5高Q铁氧休加感人线 (833) 21.6短波通信天线设 (83 21.7水平极化与垂直极化知波通信天线 1.8笕带短波通信人线 21.9超短波通信天线设计 (867 21、10超短波接力通信大线 1.于栘动通信 873 参考文献 第22章卫星通信天线 879) 2.l卫星通倍天线发展状况 (879 2.2对称型双反射镜通信地球站天线的设计 22.3对称双镜天线的赋形技术 (892) 224且星通信天线获得低旁瓣的办法 22,5对称型双镜卩通信天线旁瓣源的分析与计算 (907) 2.6馈源的设计与选择 22.7多波束星通信地球站天线 22.8跟踪体制及选择 参考文献 939) 第23章雷达天线 940 3.1达大线的般设计要求……… 23.2笔形泼束天线 扇形波束天线 23.4赋形波束人线—余割平方天线… (948) 精密龈踪达天线一-单脉冲线及馈源设计 (951) 36H达天线的电扫描精度妓波束控制 (962 23.7超视进雷达大线 23.8合成!径人线 974) 参考文献 第24章测向天线 980) 24.)测向系统天线设计原则 980) 4.2测向系统单兀人线 4.3测向系统的宽孔径天线 (983 244多波束测向 24.5伏尔与多普勒伏尔地面天线 992) 塔康人线 24.7仪表着陆系统和微波着陆系统天线 (997 248环境对测向线场性能的影 24.9测向大线系统的误差分析与性能评估 考文献 第25章飞行体上的天线 (I023 5.1飞行体L的大 25.2椭圆桂面和双曲柱上:的天线 l025) 253椭圆柱体上的天线 园锥体上的天线 (045) 255椭球体上的天线 (1050 25.6飞行体天线的电兼谷 (1056) 献 第26章毫米波天线 概述 26.2反射面天线与亳米波馈 26.3表衣面被与漏波大线 264微带天线与其他的印制天线 (I099) 26.5集成大线 (1108) 参考文献 第四篇相关论题 第27章天线罩 (1113 般设计考虑 (l113 27.2外形与结构 27.3材料选择 (1115) 274电磁性能设计 参考文前 第28章天线的雷达散射截面 般概念 (1143) 28.2反射面天线的R (1147 28.3阵列人线的HCS 1162 大线RCS的减缩 8.5天线H(S的测量 参考文献 第29章天线测量 (1196 29.1天线测试场的设计与鉴定 (1l96 9.2振幅方向图测量 29.3增益测量 (12l0 294极化测量 (l219 29.5相位测量 (1223) 29.6近场测量 (1226) 29.7阻抗测量 298模型天线法 (1242) 9.9射电源法 (243 9.10天线的时域测量 参考文献 第一篇天线基础 第1章引 1.1天线功能 大线在无线电设备中的主裳功能有两个:第个是能量转换功能,第一个是定向镉射(或接收)功能 能量转换功能是指导行波与自由空间波之间的转换,发射天线是将馈线引导的电磁波(高频电流)转换 为向空问辐射的电磁波传向远方,接收天线是将空闾的磁波转换为馈线引导的电嵫波(高频电流)送给接 收机 定向作用是指线辐射或接收电磁波有定的方向性,根据无线电系统设备的要求,发射天线可把电 磁波能量集中在一定方向轴射出去,接收天线可只接收特定方向传来的电憾波 可以看出,发射天线和接收天线之间的关系类似于发电机与电动机之间的关系,前者是在导行波与自由 河波之间往返变换,后者圳在机械能和电能之间往返变换,这种相似性表明:收、发天线之间存在着·定的 可逆性。第二汽中4易原理的讨论将证明,只要天线中不含有非线件材料(如铁氧体器件),同一副天线用作 发射和川作接收时,其基木特性保持不变。此,本于册中讨论的各种类型天线一般都不特别注明它是发射 天线或是接收天线(除特殊应川场合外),都按发射天线处埋。 1.2天线类型 随着无线电技术的飞速发展和无线电设备应用场合的H靥扩展,已出现了适于不同用途种类繁多的天 线,在天线工程设计中选择哪种类型大线很人程度上取决于特 应川场合系统的电气和机械方面的要求 阵列大线 对品种繁多的大线进行分类是件十分难的事。若按工作性 线、蛋达天线播天线、电视人线等:若按频段又可分为长波天10 K 100k IM IOM IG 10G 100( 线、中波天线、短波天线微波线等。但这些分类法都显得笼 不太科学 因为有的线既可作发射又可作接收,甚至可收发共用;有的 大线既叮用丁通信又可用背达;有的大线既适用于短波又适用 于超知波甚至微波。很难将它归属于哪一类 行业天线 手册将从三个人的方面来讨论天线I程问题,即犬线基础、 天线设计和天线应用。在大线分类上则按天线辐射方式进行,适 当考虑天线结构、作频段和应川等判素。我们将天线分为四组 人寸(/x 基木类型:线元天线、行波天线、阵列大线和孔径大线。它们适用 的频率范围和天线的大致电尺寸如图1-1所示。表1.1中举出 图1-1天线分类 些常用天线实例及属的天线类别 当然,将天线类型简单地划分为这四红基本形式也仅是·种近似,不能说它十分严密的科学性,因为 总还能找到一些例外。但这种分类法有利于读者对本于册的阅 表1.1天线类型 线元天线 阵列大 孔径天线 单极天线 侧射阵 角铧喇叭 偶极天线 菱形天 端射阵 扇形喇叭 螺旋天线 直线阵 员喇叨 陈缠人 平面阵 多模喇叭 载体大线 对数时期天线 圆形阵 混合模喇叭 微带天线 慢曼波天线 波纹喇叭 加载大线 快波大线 信号处坪 抛物而瘌叭 有源天线 漏波 逗应阵 仪锥大线 表面波天线 多波束阼 单反射面天线 鞭状夫线 长介质棒天线 相控阵 双反射面天线 密度加权阵 球形反射面无线 极低副瓣阵 偏置反射面天线 「焦反射面天线 切割反射面天线 孔径扫描天线 透镜天线 角形反射面大线 背射人线 1.3场区划分 假设将发射大线置于图1-2所示球坐标系统的原点处,它 向周围辐射电磁波,则其周围的电磁波功率密度(或场强)分布 般都是距离r及角坐标(6,q)的函数。因此根据离开天线距离 天线位置 的不同,将天线周围的场区划分为感应场区,辐射近场区和辐射 远场区 感应场区 感应场冈是指很靠近天线的区域。在这个场区里,电磁波的 图t-2球坐标中的天线 感应场分量远大于辐射场,而占优势的感应场之电场和磁场的时 间相位相差90°,坡印亭矢量为纯虛数,因此,不辐射功率,电场 能量和磁场能量柑互交替地贮存于天线附近的空间内。图1-3(a)所小电尺寸小的偶极天线,其感应场区的 外边界是λ/2x。这里,入是工作波长。无限大孔径大线不存在感应场区,有限大孔径天线,在其中心区域感 应场区仍可忽略,只是在孔径边缘附近存在感应场,感应场随离川天线距离的增加而极快衰减,超过感应场 区后,就是辐射场占优势的辐射场区了。图1-3(6)所示电人寸大的孔径大线的帮射场区又分为近场区和远 场区 1.3.2辐射近场区 辐射近场区里电磁场的角分布与离开大线的距离有关,即在不同距离处的天线方向图是不同的。这是 因为:(a)由天线各辐射元所建立的场之相对相位关系是随距离而变的;(b)这些场的相对振幅也是随距离 而改变的。在辐射近场区的内边界处(即感应区的外边界处),天线方向图是-个主瓣和副瓣难分的起伏包 感应场区 辐射远场区 辐射近场区 感应 b)孔径天线 (a)电尺小小偶坂天线 图13天线周围的场区 络。随饣离开线距离的增加,直到近远场辐射区时天线方向图的主瓣和副瓣才明显形成,但零点电乎 和副辦电平均较 3.3辐射远场区 辐射近场区的外边就是轴射远场区。这个区域里的特点是:(1)场的大小与离开天线的距离成反比;(2 场的角分布(即方问图)与离开天线的距离无关;(3)方向图瓣、鲥瓣和零值点已全部形成 辐射远场风的起始边界通常规定为 2D (1.1 式中,R是从观察点到天线的距离,D足天线孔径的最大线尺寸 在这个距离上,孔径中心与孔径边缘到观察点的行程差为 边缘与中 λ/16,相应的相仪差为225°如果在这个距离上对孔经天线的辐 程差=k 缘与中心 射特性进行测量,其结果与在无穷远距离上测得的结果相差甚微 程差=λ/4 在【程上是完全可以接受的 天线通常是用来向远场区传送能量,因此,天线上作者的主要 兴趣也在这一区域上。对孔径线尺寸为D,孔径面上相位恒定 的大电尺寸天线而言,远场区的大部分能量集中在±λD弧度的 角空间内;在靠近天线的地方,能量主要集中在宽度为D的管道 内,如图1-4所示。在近场区的起始部分,可认为辐射大体|是平 平行波束区 标准-3d点 行的;在R≥D2/2A的过渡区域内,场以半角为A/D弧度的锥形 向外发散,R=D2/2A处的孔径中心与边缘行程差为A;在R≥ 近场区R=2Da/k 场区 2D2/A处则是天线的辐射远场区 场在近场区域内的细微变化情况是复杂的,它取决于孔径面 图1-4孔径人线的辐射 上的特定振幅分布,但流过任一近场“管道”截面的功率恒等于总的辐射功率、随着向远场区的接近,功率密 度逐渐趋于1/R2规律变化 4功率传输 若收、发天线相互处于远场区内,相距为R,若已知发射功率为P1,问接收天线接收的功率为多少?这 是-个很有实际用途的工程向题无论通信、需达或电视、播,只要是无线信总传输系统都会面临这 题,它与天线特性密切相关,因此,下面进行简要讨论 设收发天线设置的相对坐标如图1-5所示。发射线输入功率为P,天线效率为,则辐射功率将是 P 该辐射功率P住接收天线处产生的功率密度为 日,q) D).(6,g) 4πR 【实例截图】
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