天线理论与工程

内容涵盖全面，除了理论性，更有很强的工程实践性，通过典型天线的设计案例，使读者对天线设计具有更深入的认识。
本书可作为电子通信工程专业学位研究生、电子类学术学位研究生的教材，也可供从事天线研究工作的工程技术人员参考。

本书主要包括天线理论与技术及相关技术方面的内容。第1章介绍了电磁波辐射的基本原理和天线的基本概念和知识；第2章至第5章介绍了常用的天线形式，包括振子天线、微带天线和螺旋天线，也包含了天线阵列分析和综合方面的内容；第6章给出了几个天线设计的实例，可以作为教学案例进行实践练习；第7章介绍了天线测量方面的知识；第8章介绍了天线罩方面的知识。

付云起，国防科学技术大学教授，博导。主要从事人工电磁材料、微波毫米波技术、天线理论与技术等方向的研究工作，先后承担973、863、国家自然科学基金等课题多项，出版著作多部。

第1章 天线理论基础 1
1.1 电磁辐射问题的解 1
1.1.1 Maxwell方程组及波动方程 1
1.1.2 辐射积分 2
1.2 辐射机理 7
1.2.1 运动点电荷的场 7
1.2.2 细线电流模型 13
1.2.3 辐射的产生 14
1.3 基本辐射元 16
1.3.1 电偶极子 16
1.3.2 磁偶极子（小环） 18
1.3.3 惠更斯元 20
1.4 天线的性能参数 20
1.4.1 天线的电路特性与能量传输 21
1.4.2 天线的空间场特性 23
1.4.3 天线的互阻抗与收发互易性 31
1.4.4 Friis传输方程和雷达方程 34
1.5 天线的匹配与平衡 35
1.5.1 阻抗匹配 36
1.5.2 平衡馈电 37
1.6 天线的分析方法 38
第2章 振子天线 40
2.1 振子 40
2.2 八木天线 43
2.3 角反射器天线 49
2.4 地面上的天线（含理想导电和非完纯导电） 55
第3章 微带天线 64
3.1 微带天线概述 64
3.2 微带天线分析方法 65
3.3 微带天线宽带技术 70
3.4 微带天线圆极化技术 81
3.4.1 一点馈电单片圆极化微带天线 82
3.4.2 圆极化微带天线宽角轴比改进的方法 89
3.5 微带天线表面波抑制 93
第4章 螺旋天线 96
4.1 圆柱螺旋天线 96
4.1.1 螺旋的几何表示 96
4.1.2 轴向模波瓣图和波沿单绕螺旋的传播相速 97
4.1.3 单绕轴向模单圈方螺旋的波瓣图 103
4.1.4 单绕螺旋的完整轴向模波瓣图 104
4.1.5 单绕轴向模螺旋天线的轴比和圆极化条件 106
4.1.6 单绕螺旋天线轴向模辐射的宽频带特性 109
4.1.7 波瓣图、频带宽度、增益、阻抗和轴比公式列表 110
4.1.8 单绕轴向模螺旋天线的实际设计考虑 111
4.2 平面螺旋天线 116
4.2.1 非频变天线基本原理 116
4.2.2 非频变的数学基础 118
4.2.3 螺旋天线 119
4.2.4 螺旋模式 123
4.2.5 平面螺旋天线的馈电 126
4.2.6 平面螺旋天线的支撑技术 127
4.2.7 螺旋臂终端的处理 129
4.2.8 波束形成 130
第5章 天线阵列分析与综合 132
5.1 天线阵列的分析 132
5.1.1 线阵的阵因子 132
5.1.2 均匀激励的等间距线阵 137
5.2 综合问题 142
5.2.1 线源波束赋形的综合方法 144
5.2.2 线阵波束赋形的综合法 148
5.2.3 低旁瓣、窄主瓣方法 152
第6章 天线应用实例 162
6.1 螺旋天线 162
6.1.1 应用背景 162
6.1.2 设计过程 162
6.2 微带天线 174
6.2.1 应用背景 174
6.2.2 设计过程 174
6.2.3 天线阵列的设计 180
6.3 缝隙天线 186
6.3.1 应用背景 186
6.3.2 缝隙天线原理 186
6.3.3 天线的仿真 192
本 章 附 录 196
第7章 天线测量 199
7.1 概述 199
7.2 测试场 200
7.2.1 天线测试场的一般要求 200
7.2.2 反射测试场 201
7.2.3 自由空间测试场 203
7.2.4 紧缩场 207
7.2.5 近场测试场 210
7.2.6 各种天线测试场比较 212
7.3 主要参量测量 213
7.3.1 方向图测量 213
7.3.2 天线增益测量 216
7.3.3 天线极化测量 220
7.4 典型测量系统 221
第8章 天线罩 224
8.1 天线罩的基本概念 224
8.1.1 什么是天线罩 224
8.1.2 天线罩的分类 225
8.1.3 天线罩对天线电气性能的影响 226
8.1.4 天线罩的性能要求 227
8.2 罩壁传输特性 229
8.2.1 通用计算公式 229
8.2.2 单层结构传输特性 231
8.2.3 A型夹层传输特性 232
8.2.4 多层夹层传输特性 233
8.2.5 B型夹层传输特性 233
8.2.6 内含金属物介质层传输特性 233
8.2.7 空间骨架结构传输特性 234
8.3 天线罩电气特性分析方法 234
8.3.1 天线罩分析方法发展历程 234
8.3.2 高频分析方法 235
8.3.3 全波分析方法 237
8.3.4 高低频混合方法 239
8.3.5 各种分析方法适用范围 240
8.4 天线罩电气分析实例——几何光学法 241
8.4.1 引言 241
8.4.2 计算原理 242
8.4.3 罩体曲面形状的描述 243
8.4.4 电磁射线与罩壁的交点 244
8.4.5 入射波的入射角 245
8.4.6 入射波的极化角 246
8.4.7 透射场计算 246
8.4.8 加罩前后方向图计算 248
8.4.9 天线罩电气性能计算 249
8.5 天线罩电气测量技术 252
8.5.1 天线罩材料特性测量 252
8.5.2 罩壁传输特性测量 254
8.5.3 整罩性能测量 257
参考文献 260