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天线 (John D. Kraus)

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标签: 天线

天线

上、下册的内容分别针对本科教学和研究生教学进行组织。书中包括大量实例和习题,便于读者实践掌握。全书图文并茂,更有助于读者的直观理解。书中加入了包括无线革命在内的许多全新的现代应用,对参考文献列表也进行了相应的更新。本书概念清晰,层次分明。无论读者需要的是仅介绍天线基础知识的一个学期的课程,还是计划更深入地进一步学习,本书都能够提供切实的帮助。

第13章  阻抗与互阻抗

13.1  引言

13.2  天线的互易性定理

13.3  半波长天线的73Ω辐射电阻

13.4  非电流最大点的辐射电阻

13.5  细线天线的自阻抗

13.6  两平行线天线的互阻抗

13.7  边靠边平行天线的互阻抗

13.8  平行共线天线的互阻抗

13.9  梯式平行天线的互阻抗

13.10  其他布置天线的互阻抗  [1] 

13.11  用定向性和辐射电阻表示的互阻抗

参考文献

习题

第14章  柱形天线和矩量法

14.1  引言

14.2  积分方程法概述

14.3  电流分布

14.4  输入阻抗

14.5  圆柱天线的波瓣图

14.6  细圆柱天线

14.7  带有圆锥形输入段的圆柱天线

14.8  其他形状的天线,类球体天线

14.9  长圆柱天线上的电流分布

14.10  静电学的积分方程和矩量法

14.11  矩量法及其应用于导线天线

14.12  用矩量法求短偶极子的自阻抗、雷达截面和互阻抗

参考文献

习题

第15章  口径分布与远场波瓣图之间的傅里叶变换关系  [1] 

15.1  连续口径分布

15.2  远场波瓣图与口径分布之间的傅里叶变换关系

15.3  空间频率响应和波瓣图平滑处理

15.4  简单(加法)干涉仪

15.5  口径合成和多口径阵

15.6  栅瓣

15.7  二维口径合成

15.8  “干净”图形的相位闭合或自校准

参考文献

习题

第16章  偶极子阵和口径阵

16.1  引言

16.2  两根受激λ/2单元的边射阵

16.3  两根受激λ/2单元的端射阵

16.4  两根受激λ/2单元的等幅任意相位阵

16.5  密距单元的辐射效率和Q值,W8JK阵

16.6  n根受激单元阵

16.7  地平面上的水平天线

16.8  地平面上的铅垂天线  [1] 

16.9  八木-宇田天线的变种

16.10  相控阵

16.11  频率扫描阵

16.12  返回式阵和范阿塔阵

16.13  自适应阵和智能阵

16.14  微带阵

16.15  低旁瓣阵

16.16  长导线天线

16.17  帘幕形阵

16.18  天线的馈电位置和方式

16.19  折合偶极子天线

16.20  折合偶极子的变种

16.21  百眼巨人型全空监视天线

参考文献

自适应阵的补充参考资料

习题

第17章  透镜天线

17.1  引言

17.2  非金属介质透镜天线,费马原理(射径等同性)

17.3  人造介质透镜天线

17.4  E-面金属板透镜天线

17.5  透镜天线的容差

17.6  H-面金属板透镜天线

17.7  反射器-透镜天线

17.8  介质杆

17.9  多螺旋透镜

17.10  龙伯透镜和爱因斯坦透镜  [1] 

参考文献

习题

第18章  频率选择表面和周期结构

18.1  引言:频率选择表面的定义

18.2  半波长厚的介质天线罩

18.3  开缝的金属天线罩

18.4  简单的混合天线罩

18.5  理想的隐形天线罩

18.6  简单周期性导线表面的传输和反射特性

18.7  互补表面与巴比涅原理

18.8  斜入射角

18.9  单元的形状及其演化

18.10  控制入射角和极化的频带宽度

18.11  其他应用

参考文献

习题

第19章  实用大型口径天线的设计考虑

19.1  口径分布与口径效率

19.2  表面不规则性和增益损失

19.3  抛物面反射镜的偏轴工作

19.4  卡塞格伦馈电、赋形反射镜、球面反射镜和偏馈

19.5  低旁瓣的考虑

参考文献

深入阅读的补充参考资料

习题  [1] 

第20章  大型或独特的天线实例

参考文献

第21章  特殊用途的天线

21.1  引言

21.2  电小天线

21.3  物理上的小天线

21.4  天线架设和典型(非理想)地面的影响

21.5  带接地面的天线

21.6  套筒天线

21.7  旋转场天线

21.8  超旋转场天线

21.9  其他全向天线

21.10  圆极化天线

21.11  高增益全向天线

21.12  埋地天线

21.13  表面波和漏波天线

21.14  设计卫星通信天线的考虑

21.15  用做接收和用做发射的考虑

21.16  频带的考虑

21.17  建筑上可接受的天线

21.18  用于仪表着陆系统(ILS)的天线

21.19  糖铲形天线和3K宇宙背景的故事

21.20  用于近地轨道(LEO)卫星线路的天线

21.21  检测小行星的天线

21.22  泄漏传输线用做天线

21.23  艺术性天线(分形)

21.24  蜂窝-塔树

21.25  用于陆上移动通信系统的天线

21.26  探地雷达(GPR)的天线:脉冲的频带宽度

21.27  植入式天线

21.28  数字式应用的特宽频带天线

21.29  等离子态天线

参考文献

习题

第22章  太赫频率的天线

22.1  引言

22.2a  带偶极子的棱锥喇叭腔

22.2b  夹角反射器阵

22.2c  领结形偶极子

22.3  一种600  THz的天线

22.4  介质透镜的平面天线结构

22.5  太赫频率的波导结构

参考文献

第23章  平衡-非平衡转换器等

23.1  引言

23.2  I型,II型,III型和扼流式巴仑

23.3  频带宽度  [1] 

23.4a  套筒-偶极子式巴仑

23.4b  变种结构

23.5  支杆式巴仑

23.6  印刷巴仑

23.7  半波长旁路式巴仑

23.8  平衡变换器

23.9  截割式巴仑

23.10  天然巴仑

23.11  折合偶极子到J形匹配天线

23.12  匹配短截线

23.13  陷波器

23.14  结论

参考文献

补充参考资料

习题

第24章  天线测量

24.1  引言

24.2  基本概念  [1] 

24.3  天线测量的典型误差源

24.4  测量场地

24.5  不同天线参量的测量

24.6  各种特殊测量

参考文献

习题

附录A  参考表格

附录B  参考书、录像带和文章

附录C  计算机程序(代码)

附录D  吸波材料

附录E  测量误差

附录F  带*号习题的答案(下册)

½防电子信息技术丛书
自Z
A
n
t
e n n as:
For
Al
l Applications
,
Third Edition
(第三版)
[美]
John D.
Kraus
Ronald J. Marhefka
章文勋译
½
常手工营也局巫柑­
Publishing House 01 Electronics
h忧 p:llwww.phei.com.cn
lndust叩
½者致译者的一封信
We are pleased that
Antennas: for All
Applications
has
b巳巳n
translated into
Chinese, a language used by more people
than any other. And we thank Prof. Wen
Xun Zhang for his excellent translation.
John D.
Kr
aus
&
Ronald J.
John D.
Kr
aus
Ronald J. Marhefka
Marh巳fka
译文
中文是世界上½用人数最多的语言。
"Antennas for All
Applications"一书被译
为中文出版,½者深感荣幸。同时,对
章文勋教授的出色翻译,½者深表感谢。
½者
John D.
Kr
aus
&
Ronald J. Marhefka
章文勋
•3 .
译者
天线½为½内高校的一门专业课程,其自编教材始于原南京工学院(今东南大学的前身)
题材多祥、内容丰富,½仍似本科教材模式在较高层次的复现,不便于用做单门天线课程的教
材。其间,流传较广的有谢处方、丘文杰合编的本科教材《天线原理与设计}(西北电讯工程学
院出版社, 1985 年)和任朗教授的专著《天线理论基础}(人民邮电出版社, 1980 年)等。
上世纪 80 年代,½际上也迎来了天线教材出版的高峰时期。相继面市的有研究生与高年
级本科生兼用的教材 :W. L. S恤½nan
&
G.A. 四iele 的"Antenna 咀回ry
and
D回伊"Oohn
Wiley
&
So
ns
,
198
1)
, R.S , Elliott 的"An恒nna 币leory
and
D田ign"
(Prentice Hall
,
198
1),
C. A.
Balanis 的 "A丑"
tenna 咀eory: An过ysis
and
D由ign"
Oohn Wiley
&
So
ns
,
1982)
,
R. E.
Collin 的"Antenn脑血d
Radio-
wave
Propa吕ation"
(McGraw-Hill
,
1984) 等;以及本科教材 K.F. Lee 的 "Principles
of
Antenna 咀田。可"
Oohn Wiley
&
So
ns
,
1984) 等。这些教材的引进,在一定程度上½响了½内的教学实践,尤其
是 C
. A.
Balànis 著½的第二版(1997) 在½内外备受推崇,堪称½际流行的优秀教材。然而,所
有这些教材½带有侧重理论、原理的"学院式"倾向。
最近,.John
D.
Kr
aus
&
Ronald
J.
Marhefka 合著的、tennas"
(Th
ird Edition
,
2四) ,其书名加
有副标题 "For
All
Applications"
(适合所有的应用)。确实,本书以其丰富的内容涵盖、广泛的应
用联系,以及逾千幅图释、数百道例题和习题,提供了原理论述与工程实例相结合的典范。它
为天线课程开创了一种新的教学模式,并兼有工程技术人员进修参考书的功½。
电子工业出版社致力于引进½外优秀教材,慧眼优选出了本书的原版样书。译者承编辑
部之约请,盛情难却,更受本书内容特色之吸引而欣然从½,执笔译成中文版。
译者½从教四十五½½,积有多年天线教学和研发之经验,½面对如此内容浩瀚的巨著,顿
感力不从心、才疏学浅,只½勉力而为之。故此,书中译词失½、疏误之处难免,敬请读者不吝
指正。
章文勋于南京
• 4 .
本书新版较前两版更½地陈述了天线的基本要点,并扩充了最新的无线通信应用的内容。
全书结构可按前 12 章和后 12 章分成两门课程,具有多种选配组合的灵活性。
第 1 章介绍有关符号和记号的知识,并附列了一些有用的图表。第 2 章包含基本的天线
概念和天线语言。在第 3 章中将简述从偶极子到财片等 20 ½种天线。第 4 章介绍点源及其
场强、功率、相½的波瓣图。点源的边射阵和端射阵则在第 5 章(上)中介绍。接着,第 6 章讨
论了电偶极子和直天线及其阵列。各种环天线及其特性在第 7 章中叙述。第 8 章(上)是螺旋
聚束天线和八木-宇田天线的引论,第 8 章(下)则是对螺旋天线的详细讨论。第 9 章介绍缝
隙天线、贴片天线和喇叭天线。第 10 章阐述平板和夹角反射器以及抛物面反射镜天线。
第 11 章讨论½频带和非频变天线。第 12 章介绍天线温度、遥感和雷达截面。以上是第一门
天线课程的建议章节。
第二门天线课程的建议章节可包含第 5 章(下)对点源阵内容的拓展,第 8 章(下)对螺旋
天线的深入理解,以及第 9 章对缝隙天线和喇叭天线的更多知识。然后顺序介绍自阻抗与互
阻扰(第 13 章)、柱½天线(第 14 章)、口径分布与远场波瓣图之间的傅里叶变换关系
(第 15 章)、偶极子阵和口径阵(第 16 章)以及透镜天线(第 17 章)。第 18 章阐述频率选择表
面和周期结构,第 19 章是对实用大型口径天线的设计考虑。第 20 章给出若干大型或独特天
线的实例。第 21 章介绍了很多特殊用途的天线,包括移动电话天线、仪表着陆系统(田,
In
strument
Lan
ding
System) 天线、近地½道(皿0 ,
Lo
w
Earth
Orbit) 卫星天线,等等。第 22 章详细
介绍了物理尺寸很小的太赫频率天线。第 23 章介绍关于平衡一非平衡½换器、变换器、陷波
器等的有用知识。最后,第 24 章给出了½代天线测量的完整知识。附½中包含许多有用的表
格、参考文献和计算机程序。
本书的特色是配有大量辅助性图示、透½而富有挑战性的习题集以及丰富的参考文献。
下面附有建议的课程设½。½然,也可以有多种不同的选配方案。可以将靠后的一些章节加
入第一门天线课程,如第 21 章中的某些内容可适时地用做第一门天线课程的实例。欢迎读者
访问本书的½页阳w. 皿tennas3
. com
,以制订出特定的课程计划。
½然本书是按教材来编写的,½其中包含的丰富知识,即½对从事实践的工程师来说,也仿½
是一座真正的"金矿"。因为书中包含了数以百计的工½实例,有助于将理论½化为实际。
½者们对众多同仁的协助深表感谢,他们是:
Prof. Ben A. Munk
,
ElectroScience Laboratory
,
Ohio State University
,
for his
chapters on
Frequency Selective Surfaces
and
Balur凹"
etc
Profs. Arto Lehto and Pertti Vainikainen of the Helsinki University of Technology
Radio Laboratory for their chapter on
Measurements.
Prof. Pertti Vainikainen for his section on
Antennas for Terrestrial Mobile
Communication.
• 5 •
Dr.
Ed
ward
H.
Newman
,
ElectroScience Laboratory. Ohio State University for his
section on
Self-impedance
,
Radar Cross Section and Mutual Impedance of Short
Dipoles by the Method of Momenls
Prof. Warren Perger
,
Michigan Technological University for class testing the new
manuscnpt
Dr. Spencer Webb
,
AntennaSys
,
Inc. for ass;stance on patch and other antennas.
Prof. Jonathan Young
,
ElectroScience
Laboratory
,
Ohio State University
,
for
assistance on
Ultra Wide Band Antennas for Digital Applications
Dr. Brian Baertlein
,
ElectroScience Laboratory
,
Ohio State
Vniversi叨"
for assistance
on the
600 THz
Antennα,
Dr. Steven Ellingson
,
ElectroScience Laboratory
,
Ohio State University for assistanée
on the
Argus Array.
Prof. Richard McFarland
,
School of
Avioni凶, 'Ohio
University
,
for assistance on
Instrument
Landing
System Antennas
Dr. Fred J.
Di
etrich
,
FD Engineering and Globalstar
,
for assistance on
Low Earth
Orbit Satellite Antennas:
Dr. Edward E. Altshuler
,
Air Force Research Laboratory
,
for assistance on
Genetic
Algorithm Antennas.
Pr
o
f.
Christopher Walker
,
Dep
t.
of Astronomy
,
University of Arizona for sections on
Terahertz Antennas
Dr. Eric Walton
,
ElectroScience Laboratory
,
Ohio State University for assistance on
Instrument
Landing
System Antennas.
Dr. Richard Mallozzi
,
General Electric Research Laboratory
,
Schenectady
,
N.
Y.,
for
aSSlstance on many tOpICS.
Drs. James C. Logan and John W. Rockway
,
EM Scientific
,
for contributing computer
prograrns available on the book's web
si胆,
感谢本书评阅者对手稿的有益建议,他们是 McG阻w-皿H 的项目组:主编 Catherine Fiel出,
执行主编Emily Lnpash 和项目经理 Marilyn R。由enbe毡:ero
感谢 Jerry Ehman 博士和 Erich Pacht 博士认真的编辑加工 o ½者们还要分别感谢他们各自
的妻子Alice Kraus 和 Deborah M础efka 以耐心和关爱所给予的支持。
John 险2础&
Ro
naI
d
l\也rhelka
附言 1 :½经极其仔细的审校,书中谬误在所难免,笔者竭诚欢迎指正。可给 Ronald
Mar-
hefka 发电子邮件至 marhefka.
1 @osu.
edu。
附言 2: 据统计,本书(英文原版)超出 9∞页,其中包含 12∞多幅图、 130 个例题、 75 个表
格、3∞多道习题、近则篇参考文献以及一套多于 22∞词条的索引可供快速接入主题。
'6'
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