簡明天線

《簡明天線》是2020年人民郵電出版社出版的圖書，作者是呂文俊。

基本介紹

• 中文名：簡明天線 
• 作者：呂文俊
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115510570

內容簡介

本書首先分析了天線輻射的基本原理，然後介紹了天線的性能參數；接著從對稱振子天線理論開始，導出振子天線的變形種類以及天線設計中常用的重要理論；進而結合 作者的科研與教學實踐，介紹近年來出現的平面天線和寬頻天線設計理論與技術，包括貼片天線的寬頻多模綜合設計方法、平面電—磁組合振子天線等前沿設計理論與設計方法；zui後結合3個自編的基礎實驗，介紹了天線的計算機輔助設計原理與基本測量技術。

本書主要面向高等院校通信與電子信息類專業的本科生和研究生、基層天線和微波工程技術人員，以及具有一定數理基礎的初學者，也可用作相關專業研究人員的參考書。

作者簡介

呂文俊,1978年生於廣東省江門市。2006年10月研究生畢業於南京郵電大學電磁場與微波技術專業、獲工學博士學位後留校任教，歷任講師、副教授，現為南京郵電大學通信技術研究所教授、博士生導師，教育部“新世紀優 秀人才支持計畫”獲得者，全國優 秀博士學位論文提名獎和江蘇省優 秀博士學位論文獎獲得者，江蘇省333人才工程培養對象，江蘇省“六大人才高峰”A類資助對象，IEEE Trans. Antennas & Propagation****審稿人獎獲得者，國際微波期刊International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering編委，江蘇省科學技術進步二等獎、中國通信學會科學技術一等獎、中國電子學會科學技術一等獎獲得者，江蘇省優 秀碩士學位論文指導教師。目前主持和完成國家自然科學基金、國家重大科技專項、教育部博士點基金、毫米波國家重點實驗室開放課題等各類科研和教研項目十多項，獲授 權國家發明專利20多件；在IEEE Trans. Antennas & Propagation等國內外刊物和會議上發表論文140餘篇（SCI收錄53餘篇），已見他人引用1000餘次（單篇論文****他引超過150次，1篇入選ESI高引論文），出版譯著《超寬頻（UWB）天線原理與設計》；擔任IEEE Transactions on Antennas & Propagation、IEEE Antennas & Propagation Magazine、IEEE Microwave & Wireless Component Letters、IEEE Antennas & Wireless Propagation Letters、IEEE Journal of RFID、Electronics Letters、IET Microwaves, Antennas & Propagation等多種國際刊物與學術會議的審稿人；從事工程數學、電磁場、微波和天線理論的教學和科研工作，主講留學生全英文課程《電磁場與傳輸理論》，另主講兩門碩士研究生課程，主要研究方向為天線理論、寬頻天線和圓極化天線設計方法。

目錄

導論 1

第1章　電磁輻射的基本原理　4

1．0　本章導讀　4

1．1　波動方程與靜態場方程的類比　4

1．2　場與源的關係　6

1．3　電基本振子的輻射　7

1．4　天線輻射機理的進一步分析　12

1．5　天線陣列的基本知識　16

1．5．1　理想點源與二元點源陣列　16

1．5．2　均勻直線陣與方向圖相乘定理　19

1．6　本章小結　21

第2章　天線的特性參數　23

2．0　本章導讀　23

2．1　預備知識—從傳輸線到天線　23

2．2　天線的電路特性參數　25

2．2．1　輸入阻抗　25

2．2．2　反射係數與駐波比　26

2．3　天線的輻射特性參數　26

2．3．1　方向圖與波束寬度　27

2．3．2　天線的方向性係數　28

2．3．3　天線的效率　29

2．3．4　天線的增益係數　30

2．3．5　天線的有效口徑　31

2．3．6　天線的極化　32

2．3．7　天線的頻寬　34

2．3．8　其他常用的天線參數　35

2．4　工程實例　36

2．5　Friis公式及其套用　37

2．6　本章小結　39

第3章　對稱振子天線及其演化　42

3．0　本章導讀　42

3．1　振子天線的原理與設計　42

3．1．1　對稱振子的電流分布與輻射場　42

3．1．2　對稱振子的平衡饋電技術　47

3．1．3　振子天線的變形種類　54

3．2　縫隙天線的原理與設計　63

3．2．1　巴比涅原理　64

3．2．2　縫隙天線　65

3．3　寬頻帶與非頻變天線的原理與設計　67

3．3．1　拉姆塞原理　67

3．3．2　幾種重要而常用的非頻變天線　68

*3．4　振子天線理論的拓展與再辨析　77

*3．4．1　振子天線與一般微波諧振器的類比　77

*3．4．2　對稱振子天線電流分布的再辨析　79

*3．4．3　多諧振子天線的設計思想與設計方法　81

*3．5　對稱振子天線與準各向同性天線的演化關係　83

3．6　本章小結　93

第4章　微帶與印刷天線的原理與設計　100

4．0　本章導讀　100

4．1　傳輸線模型分析方法　101

4．2　空腔模型分析方法　104

4．3　常用的微帶天線饋電技術　111

4．3．1　微帶線邊饋　111

4．3．2　微帶線電磁耦合饋電　111

4．3．3　孔耦合饋電　112

4．3．4　同軸線饋電　113

4．4　微帶天線的寬頻設計技術　113

4．5　微帶天線的多頻設計技術　117

4．6　微帶天線的圓極化設計技術　121

4．7　微帶天線陣列簡介　123

4．7．1　串聯饋電的微帶天線陣列　124

4．7．2　並聯饋電的微帶天線陣列　125

4．7．3　微帶天線面陣　127

4．8　微帶天線新工藝和新技術簡介　128

*4．9　本徵模多諧寬頻貼片天線的綜合設計理論與方法　129

4．10　本章小結　143

第5章　平面寬頻天線的設計理論與方法　150

5．0　本章導讀　150

5．1　小型平面超寬頻天線單元的設計　151

5．2　小型帶阻特性平面超寬頻天線的設計技術　157

5．2．1　在天線輻射單元中引入窄帶諧振結構　158

5．2．2　在調諧枝節中引入窄帶諧振結構　159

5．2．3　在饋線中引入窄帶諧振結構　160

5．2．4　採用分形結構　161

5．2．5　採用電調諧振器技術　161

5．3　超寬頻振子天線時域特性的初步研究　162

5．4　平面寬頻天線的評價方法初探　170

5．5　平面電-磁組合振子天線的寬頻設計方法　173

5．5．1　電-磁組合振子天線的工作原理及其演化歷程　173

5．5．2　平面電—磁組合振子天線的寬頻與雙頻設計方法　175

5．6　平面組合振子天線的圓極化設計方法　189

5．6．1　正交磁偶極子組合而成的平面端射圓極化天線設計方法　189

5．6．2　互補偶極子組合而成的平面端射圓極化天線設計方法　196

5．6．3　平面端射圓極化天線的寬頻化設計方法　198

5．6．4　平面端射圓極化天線的小結　200

5．7　本章小結　201

第6章　天線的計算機輔助設計原理與技術　209

6．0　本章導讀　209

6．1　電磁場數值計算方法簡介　210

6．2　矩量法的基本原理　210

6．2．1　矩量法的泛函理論基礎　211

6．2．2　矩量法求解問題的基本步驟　212

6．3　採用矩量法分析線天線　213

6．3．1　單根天線的分析　213

6．3．2　天線陣列的分析　218

6．4　矩量法的程式實現與算例　218

6．4．1　半波振子天線的矩量法分析　219

6．4．2　八木天線的矩量法分析　220

6．5　IE3D軟體簡介　221

6．6　IE3D的套用舉例-微帶分支線電橋的設計　227

6．7　本章小結　233

第7章　天線測量的基本原理與技術　235

7．0　本章導讀　235

7．1　概述　236

7．1．1　天線測量的基本概念　236

7．1．2　測量場地　236

7．2　天線阻抗特性的測量　237

7．2．1　矢量網路分析儀的基本工作原理　237

7．2．2　天線的輸入阻抗測量　238

7．3　天線遠場幅度方向圖的測量　239

7．3．1　喇叭天線的設計原理　239

7．3．2　天線遠場幅度方向圖的測量　241

7．4　天線增益的測量　242

7．4．1　絕對法　242

7．4．2　雙天線比較法　242

7．5　天線極化特性的測量　243

7．6　本章小結　244

第8章　基礎實驗與操作　246

8．0　本章導讀　246

8．1　常見集中參數元件的射頻特性檢測　246

8．2　振子天線性能參數的測量　251

8．2．1　半波振子的阻抗特性與輻射特性測量　251

8．2．2　八木天線方向圖的測量　252

8．3　微帶貼片天線的計算機輔助設計　253

8．4　本章小結　263

附錄A　常用的數學公式　267

附錄B　常見介質和金屬材料特性　278

附錄C　常用平面傳輸線的相關計算公式　280

附錄D　廣義阻抗矩陣元素的推導與證明　288

附錄E　線天線的矩量法分析程式　290

附錄F　扇形磁偶極子輻射遠場積分的推導過程　297

附錄G　無線電頻段劃分　299

後記　301