天线理论与工程设计

"本书从天线理论、仿真和测量三个维度系统地阐述了天线的工作原理、分析、设计及测试方法。全书共分8章，第一章介绍天线的基本概念，第二章介绍天线的辐射原理，第三章介绍对称振子，第四章介绍直线阵列天线，第五章介绍常用天线，第六章介绍天线的仿真原理与技术，第七章介绍三位电磁仿真软件的使用方法，第八章介绍天线测量的基本原理与技术。 本书可作为高等学校电子信息专业类专业课程教材，也可作为天线技术科研工作者的参考用书。"

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。

目录 第1章绪论  掌握天线的概念  理解天线的原理  熟悉天线的应用领域  掌握天线的分类方法 2 2 第2章天线的辐射原理  掌握天线的辐射原理  掌握电流元、磁流元的辐射  掌握天线的辐射特性参数： 辐射方向图、方向性系数、效率、增益系数、极化及辐射场的划分 6 4 第3章对称振子天线  掌握对称振子天线的辐射原理  掌握对称振子天线的辐射特性参数及电路特性参数  熟悉对称振子天线的馈电技术  掌握天线的电路特性参数 6 4 第4章直线阵列天线  掌握方向图乘积定理  掌握均匀直线阵列波束最大指向特性及波束指向控制原理  掌握均匀直线阵列栅瓣及栅瓣控制原理  了解均匀直线阵列零点及零点宽度  掌握均匀直线阵列方向性系数及主瓣宽度  掌握均匀直线阵列副瓣位置及副瓣电平  理解汉森伍德亚德端射阵方向性增强原理  掌握相控阵基本原理 8 2 第5章常用天线  掌握镜像原理及单极子天线辐射特性  理解惠更斯等效原理  掌握喇叭天线工作原理与辐射特性  掌握平面反射器及抛物面反射天线辐射特性  掌握微带天线工作原理与辐射特性  理解传输线模型与腔膜理论 8 2 第6章天线的仿真设计原理与技术  了解电磁仿真方法基本背景  了解矩量法建模与求解原理  了解时域有限差分法建模与求解原理  掌握不同数值算法的优缺点 2 1 第7章飞谱RainbowFEM3D天线设计应用  了解RainbowFEM3D软件  掌握RainbowFEM3D软件的计算原理  掌握RainbowFEM3D软件的使用技巧  掌握RainbowFEM3D软件天线设计方法 8 4 第8章HFSS天线设计应用  了解HFSS软件  了解HFSS软件的模型建立和仿真设置  掌握参数化建模  掌握软件数据处理方法 6 2 第9章天线测量  了解天线特性测试方法  了解天线自由空间测试场和微波暗室  理解天线特性测试的指标参数  熟练掌握微波暗室天线方向图、增益、极化测量 4 2 目录 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 4.2.1N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面天线 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时域有限差分法 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 8.1HFSS概述 8.1.1HFSS简介 8.1.2启动HFSS 8.1.3建立HFSS工程的一般过程 8.2HFSS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 8.3HFSS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 9.3S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 视 频 名 称时长/分钟位置 201 电流元辐射32.1节节首 202 辐射方向图22.3.1节节首 301 对称阵子天线辐射原理33.1节节首 302 不同长度对称阵子的E面方向图23.1节结尾 303 天线带宽23.4.3节节首 401 二元阵基本原理44.1节节首 402 平行排列二元阵例题讲解64.1节节尾 403 主瓣最大值及波束指向74.2.2节节首 501 镜像原理45.1.1节节首 502 导体平面上的单极子天线35.1.2节节首 503 微带天线结构及工作原理65.3.1节节首 601 电磁仿真方法简介46.1节节首 602 积分方程方法的基本原理76.2.1节节首 603 矩量法简介46.2.2节节首 701 RainbowFEM3D概述17.1节节首 702 RainbowFEM3D软件界面介绍57.1.3节节首 703 RainbowFEM3D仿真设计实例37.3.3节节首 801 微带贴片天线设计实例188.3.1节节首 802 对称阵子天线设计实例178.3.2节节首 803 倒F天线设计实例378.3.3节节首 901 网络分析仪的校准29.3节节首 902 S参数测量29.3节结尾 903 方向图测量19.5节节首 904 增益测量19.6节节首