天线理论与工程设计

全书共9章。第1章介绍 天线的概念、基本原理和发 展现状。第2章介绍天线的 辐射原理，详细介绍天线的 主要辐射特性参数。第3章 介绍对称振子天线的辐射原 理，并计算其辐射特性参数 。第4章围绕直线阵列天线 的原理和应用，介绍方向图 乘积定理、均匀直线阵列的 波瓣控制原理和相控阵原理 。第5章在介绍镜像原理、 惠更斯等效原理的基础上， 介绍单极子天线、喇叭天线 、反射面天线及微带天线等 常用天线的辐射原理与参数 特性。第6章围绕天线仿真 技术，介绍矩量法、时域有 限差分法等数值算法的求解 原理。第7章和第8章通过天 线仿真工程案例分别介绍电 磁场仿真软件飞谱 Rainbow-FEM3D和HFSS的 主要功能及设计流程。第9 章介绍天线辐射和阻抗参数 的测量方法。 本书适合作为高校通信 工程、电子信息工程等相关 专业学生学习天线相关课程 的教材，也可以作为天线、 射频微波技术等领域工程技 术人员的自学参考用书。

陈彭，集美大学海洋信息工程学院副教授、副院长、硕士生导师，省级一流本科课程负责人。主要从事天线理论与天线设计、无线通信技术等方向的研究。

第1章 绪论 1.1 天线的概念 1.2 从传输线到天线的变换 1.3 天线的应用 1.4 天线的分类 习题 第2章 天线的辐射原理 2.1 电流元的辐射 2.2 磁流元的辐射 2.3 天线的辐射特性参数 2.3.1 辐射方向图 2.3.2 方向性系数 2.3.3 效率 2.3.4 增益系数 2.3.5 极化 2.4 辐射场的划分 2.4.1 远场区 2.4.2 辐射近场区 2.4.3 感应近场区 习题 第3章 对称振子天线 3.1 对称振子天线的辐射原理 3.2 对称振子天线的辐射特性参数 3.2.1 方向图 3.2.2 辐射功率与辐射电阻 3.3 对称振子天线的馈电 3.4 天线的电路特性参数 3.4.1 输入阻抗 3.4.2 反射系数与驻波比 3.4.3 带宽 3.4.4 对称振子天线的输入阻抗 习题 第4章 直线阵列天线 4.1 二元天线阵 4.2 均匀直线式天线阵 4.2.1 N个阵元的直线阵 4.2.2 主瓣最大值及最大指向 4.2.3 主瓣宽度 4.2.4 主瓣零点宽度 4.2.5 栅瓣及栅瓣抑制条件 4.2.6 副瓣位置和副瓣电平 4.2.7 方向性系数 4.3 汉森-伍德亚德端射阵 4.4 相控阵基本原理 习题 第5章 常用天线 5.1 单极子天线 5.1.1 镜像原理 5.1.2 导体平面上的单极子天线 5.2 而天线 5.2.1 惠更斯等效原理 5.2.2 喇叭天线 5.2.3 反射面天线 5.3 微带天线 5.3.1 微带天线结构及工作原理 5.3.2 传输线模型 5.3.3 腔模理论 5.3.4 微带天线实例 习题 第6章 天线的仿真设计原理与技术 6.1 电磁仿真方法简介 6.2 矩量法 6.2.1 积分方程方法的基本原理 6.2.2 矩量法简介 6.2.3 电磁散射与辐射的激励模型 6.2.4 矩量法求解实例 6.3 时城有限差分法 习题 第7章 飞谱Rainbow-FEM3D天线设计应用 7.1 概述 7.1.1 软件简介 7.1.2 启动软件 7.1.3 建立工程的一般过程 7.2 软件的计算原理及使用技巧 7.2.1 工程求解分类 7.2.2 工程建模 7.2.3 工程的激励设置 7.2.4 工程的边界条件设置 7.2.5 工程的求解设置 7.2.6 工程的数据后处理 7.3 天线设计实例 7.3.1 微带天线设计实例 7.3.2 偶极子天线设计实例 7.3.3 倒F天线设计实例 习题 第8章 HFSS天线设计应用 8.1 HFSS概述 8.1.1 HFSS简介 8.1.2 启动HFSS 8.1.3 建立HFSS工程的一般过程 8.2 HFSS计算原理及使用技巧 8.2.1 工程求解分类 8.2.2 工程建模 8.2.3 工程的激励设置 8.2.4 工程的边界条件设置 8.2.5 工程的求解设置 8.2.6 工程的数据后处理 8.3 HFSS天线设计实例 8.3.1 微带天线设计实例 8.3.2 对称阵子天线设计实例 8.3.3 倒F天线设计实例 习题 第9章 天线测量 9.1 概述 9.2 天线测量场地 9.2.1 自由空间测试场 9.2.2 微波屏蔽室 9.3 S参数测量 9.4 阻抗测量 9.4.1 天线效率 9.4.2 天线输入阻抗 9.5 方向图测量 9.6 增益测量 9.6.1 比较法 9.6.2 三天线法 9.7 极化测量 9.8 轴比测量 9.8.1 圆极化天线轴比的定义 9.8.2 轴比测量方法 9.9 场强测量 习题