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何山紅 著

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121287893

商品編碼：29508689389

包裝：平塑

開本：16

齣版時間：2016-06-01

內容介紹

讀者對象：

本書可供從事天綫研究和設計的技術人員及高等院校相關專業的教師、研究生和本科生閱讀參考。

 

內容介紹：

   本書作者從事天綫研發工作多年，他對反射麵天綫的形狀設計原理、輻射場計算理論進行瞭係統的推導，編寫瞭幾何形狀設計、輻射場計算程序並給齣瞭計算實例，並經工程實踐驗證。書中設計程序讀者可以拿來就用，大大提高學習、研究和設計反射麵天綫的效率，縮短從理論到實踐的距離。

 

目    錄

第1章  標準卡塞格倫天綫和拋物麵天綫    1

1.1  標準卡塞格倫天綫的等效拋物麵法    1

1.1.1  標準卡塞格倫天綫的幾何參數    1

1.1.2  等效拋物麵法    2

1.2  基於矢位法的拋物麵天綫輻射遠場的分析    3

1.2.1  矢位法基本原理    3

1.2.2  基於矢位法的反射麵天綫輻射遠場的計算    6

1.2.3  點源照射下的反射麵天綫輻射遠場    8

1.2.4  拋物麵的麵積元和法嚮單位矢量    9

1.2.5  拋物麵天綫的輻射遠場    10

1.3  程序計算實例    15

1.3.1  標準卡塞格倫天綫計算實例    15

1.3.2  拋物麵天綫計算實例    20

1.4  程序清單    23

1.4.1  饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射遠場計算程序清單HAA.FOR    24

1.4.2  饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射遠場計算程序清單HAB.FOR    32

第2章  單偏置拋物麵天綫    41

2.1  單偏置拋物麵天綫的幾何結構    41

2.2  利用E模場輻射法計算單偏置拋物麵天綫的輻射遠場    42

2.2.1  綫極化輻射遠場    42

2.2.2  圓極化輻射遠場    47

2.3  程序計算實例    51

實例2.1  綫極化時單偏置拋物麵天綫的計算    51

實例2.2  圓極化時單偏置拋物麵天綫的計算    53

實例2.3  拋物麵天綫的計算    55

2.4  單偏置拋物麵天綫輻射遠場計算程序清單HOF.FOR    56

第3章  賦形波束雙彎麯反射麵天綫    73

3.1  賦形波束雙彎麯反射麵天綫幾何形狀設計    73

3.1.1  設計中截綫    73

3.1.2  條帶設計    76

3.2  賦形波束雙彎麯反射麵天綫輻射遠場    78

3.2.1  利用矢位法計算反射麵天綫輻射遠場    78

3.2.2  點源照射下的反射麵輻射遠場    79

3.2.3  反射麵的錶麵參量    81

3.2.4  輻射遠場    82

3.3  程序計算實例    86

實例3.1  遠場功率方嚮圖為餘割平方時的計算    86

實例3.2  遠場功率方嚮圖為任意分布時的計算    93

3.4  反射麵形狀設計和輻射遠場計算程序清單HDR.FOR    95

第4章  賦形卡塞格倫天綫    122

4.1  常用口麵場分布函數分析    122

4.2  反射麵結構設計    122

4.2.1  反射麵方程    122

4.2.2  利用四階龍格-庫塔法求解微分方程組    127

4.3  利用鏡麵電流法求解輻射場    128

4.3.1  副麵散射場    128

4.3.2  卡塞格倫天綫輻射場    132

4.3.3  天綫效率    137

4.4  射綫跟蹤和鏡麵電流法計算輻射場    141

4.4.1  反射麵坐標的擬閤處理    141

4.4.2  反射麵上點的法嚮單位矢量    142

4.4.3  主反射麵的麵積元    144

4.4.4  主麵口麵場    145

4.4.5  輻射遠場    148

4.5  程序計算實例    151

實例4.1  計算賦形卡塞格倫天綫形狀    151

實例4.2  饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射遠場計算    154

實例4.3  賦形卡塞格倫天綫形狀計算及坐標擬閤    158

實例4.4  饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射遠場計算    160

4.6  程序清單    163

4.6.1  計算賦形卡塞格倫天綫形狀程序清單HCC.FOR    163

4.6.2  饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射場計算程序清單HCD.FOR    168

4.6.3  計算賦形卡塞格倫天綫形狀及擬閤程序清單HCE.FOR    185

4.6.4  饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射場計算程序清單HCF.FOR    192

第5章  賦形環焦反射麵天綫    208

5.1  反射麵形狀設計    208

5.1.1  主麵和副麵母綫的方程    208

5.1.2  反射麵參數的選取    212

5.1.3  四階龍格-庫塔法求解微分方程組    214

5.2  輻射遠場    214

5.3  程序計算實例    215

實例5.1  計算賦形環焦天綫形狀及擬閤處理    215

實例5.2  饋源輻射方嚮圖非軸對稱時綫極化輻射遠場的計算    218

實例5.3  饋源輻射方嚮圖非軸對稱時圓極化輻射遠場的計算    221

5.4  計算環焦天綫形狀及擬閤程序清單HRA.FOR    222

第6章  雙偏置對稱轉換格雷高利天綫    230

6.1  基本幾何結構參數    230

6.2  主副麵錶達式    233

6.2.1  副麵法嚮單位矢量    233

6.2.2  副麵反射綫單位矢量    234

6.2.3  副麵坐標    236

6.2.4  主麵坐標    237

6.2.5  主麵口麵上反射綫軌跡與饋源球坐標係下參量的關係    238

6.3  主麵口麵場    246

6.3.1  主麵的麵積元    246

6.3.2  主麵口麵場    248

6.4  輻射遠場    251

6.4.1  綫極化輻射遠場    251

6.4.2  圓極化輻射遠場    252

6.5  程序計算實例    254

實例6.1  饋源輻射電場為綫極化時的計算    254

實例6.2  饋源輻射電場為圓極化時的計算    257

6.6  反射麵形狀和輻射場計算程序清單OFFA.FOR    259

第7章  雙偏置對稱轉換卡塞格倫天綫    276

7.1  基本幾何結構參數    276

7.2  主副麵錶達式    279

7.2.1  副麵法嚮單位矢量    279

7.2.2  副麵反射綫單位矢量    280

7.2.3  副麵坐標    281

7.2.4  主麵坐標    282

7.2.5  主麵口麵上反射綫軌跡與饋源球坐標係下參量的關係    283

7.3  主麵口麵場    291

7.4  輻射遠場    294

7.5  程序計算實例    295

實例7.1  饋源輻射電場為綫極化時的計算    295

實例7.2  饋源輻射電場為圓極化時的計算    299

7.6  反射麵形狀和輻射遠場計算程序清單OFFB.FOR    300

第8章  賦形雙偏置反射麵天綫    312

8.1  求解反射麵形狀    312

8.1.1  能量守恒定律    312

8.1.2  斯奈爾定律    313

8.1.3  求解反射麵坐標的步驟    316

8.2  主麵口麵場    317

8.3  輻射遠場    321

8.4  程序計算實例    322

實例8.1  計算賦形雙偏置格雷高利天綫的形狀    323

實例8.2  計算賦形雙偏置卡塞格倫天綫的形狀    325

實例8.3  綫極化時賦形雙偏置格雷高利天綫輻射遠場的計算    326

實例8.4  圓極化時賦形雙偏置格雷高利天綫輻射遠場的計算    328

實例8.5  綫極化時賦形雙偏置卡塞格倫天綫輻射遠場的計算    329

實例8.6  圓極化時賦形雙偏置卡塞格倫天綫輻射遠場的計算    330

8.5  程序清單    331

8.5.1  反射麵天綫形狀計算程序清單DOFA.FOR    332

8.5.2  反射麵天綫輻射場計算程序清單DOFB.FOR    339

第9章  格雷高利橢圓波束天綫    346

9.1  反射麵坐標求解    346

9.1.1  對稱平麵的幾何參數    346

9.1.2  主麵特性    348

9.1.3  副反射麵的幾何特性    348

9.1.4  主麵坐標和副麵坐標的關係    350

9.1.5  求解主副麵坐標的具體過程    352

9.1.6  驗證主副麵形狀設計結果    355

9.2  主麵口麵場    356

9.3  輻射遠場    361

9.4  程序計算實例    361

實例9.1  求解不同坐標係下的方位角的對應關係    362

實例9.2  求解偏焦函數中的係數的值    363

實例9.3  利用偏焦函數計算反射麵形狀    364

實例9.4  綫極化時天綫俯仰麵遠場方嚮圖的計算    367

實例9.5  綫極化時天綫方位麵遠場方嚮圖的計算    369

實例9.6  右鏇圓極化時天綫俯仰麵遠場方嚮圖的計算    370

實例9.7  左鏇圓極化時天綫方位麵遠場方嚮圖的計算    372

9.5  程序清單    373

9.5.1  求解不同坐標係下的方位角的對應關係程序清單HERA.FOR    373

9.5.2  偏焦函數中的係數求解程序清單HERB.FOR    376

9.5.3  反射麵形狀計算程序清單HERC.FOR    383

9.5.4  反射麵天綫輻射遠場計算程序清單HERD.FOR    390

第10章  對稱雙反射麵橢圓波束天綫    399

10.1  求解變焦距環焦橢圓波束天綫形狀    399

10.1.1  長軸平麵內的副麵幾何參數    400

10.1.2  短軸平麵內的副麵幾何參數    402

10.1.3  其他平麵內的副麵幾何參數    403

10.1.4  副麵上點的法嚮單位矢量    406

10.1.5  求解主麵坐標    410

10.2  求解變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天綫形狀    411

10.2.1  求解長軸和短軸平麵內的主副麵形狀    412

10.2.2  求解其他平麵內的副麵形狀    413

10.2.3  求解其他平麵內的主麵形狀    414

10.3  主麵口麵場    417

10.4  輻射遠場    421

10.5  程序計算實例    422

10.5.1  變焦距環焦橢圓波束天綫計算實例    422

10.5.2  變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天綫計算實例    434

10.6  程序清單    446

10.6.1  環焦橢圓波束天綫形狀計算程序清單HEEA.FOR    446

10.6.2  環焦橢圓波束天綫輻射場計算程序清單HEEB.FOR    456

10.6.3  卡塞格倫橢圓波束天綫形狀計算程序清單HFFA.FOR    463

10.6.4  卡塞格倫橢圓波束天綫輻射遠場計算程序清單HFFB.FOR    486

第11章  三反射體賦形球麵天綫    490

11.1  三反射體賦形球麵天綫特性    490

11.2  求解主副麵形狀    491

11.2.1  求解對稱平麵內的麯綫    491

11.2.2  在反射麵坐標係下計算主副麵形狀    496

11.2.3  在饋源坐標係下計算主副麵形狀    498

作者介紹：

 

何山紅：安徽工業大學副教授、碩士生導師，中國電子學會高級會員，IEEE Member。曾在南京電子技術研究所從事天綫研究工作多年，主持完成多項大型國防工程及其他國傢重大工程中天綫係統的研製，擔任過天綫與微波國防科學技術重點實驗室基金等預研課題的組長。目前擔任多本IEEE匯刊的審稿人。已在IEEE Transactions on Antennas and Propagation、IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters、《電波科學學報》等期刊及會議上發錶學術論文30多篇，其中被SCI、EI檢索20多篇。

作者介紹
何山紅：1973年生，安徽工業大學副教授、碩士生導師，中國電子學會高級會員，IEEE Member。曾在南京電子技術研究所從事天綫研究工作多年，主持完成多項大型國防工程及其他國傢重大工程中天綫係統的研製，擔任過天綫與微波國防科學技術重點實驗室基金等預研課題的組長。目前擔任多本IEEE匯刊的審稿人。已在IEEE Transactions on Antennas and Propagation、IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters、《電波科學學報》等期刊及會議上發錶學術論文30多篇，其中被SCI、EI檢索20多篇。

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本書可供從事天綫研究和設計的技術人員及高等院校相關專業的教師、研究生和本科生閱讀參考。
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目 錄 第1章 標準卡塞格倫天綫和拋物麵天綫 1 1.1 標準卡塞格倫天綫的等效拋物麵法 1 1.1.1 標準卡塞格倫天綫的幾何參數 1 1.1.2 等效拋物麵法 2 1.2 基於矢位法的拋物麵天綫輻射遠場的分析 3 1.2.1 矢位法基本原理 3 1.2.2 基於矢位法的反射麵天綫輻射遠場的計算 6 1.2.3 點源照射下的反射麵天綫輻射遠場 8 1.2.4 拋物麵的麵積元和法嚮單位矢量 9 1.2.5 拋物麵天綫的輻射遠場 10 1.3 程序計算實例 15 1.3.1 標準卡塞格倫天綫計算實例 15 1.3.2 拋物麵天綫計算實例 20 1.4 程序清單 23 1.4.1 饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射遠場計算程序清單HAA.FOR 24 1.4.2 饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射遠場計算程序清單HAB.FOR 32 第2章 單偏置拋物麵天綫 41 2.1 單偏置拋物麵天綫的幾何結構 41 2.2 利用E模場輻射法計算單偏置拋物麵天綫的輻射遠場 42 2.2.1 綫極化輻射遠場 42 2.2.2 圓極化輻射遠場 47 2.3 程序計算實例 51 實例2.1 綫極化時單偏置拋物麵天綫的計算 51 實例2.2 圓極化時單偏置拋物麵天綫的計算 53 實例2.3 拋物麵天綫的計算 55 2.4 單偏置拋物麵天綫輻射遠場計算程序清單HOF.FOR 56 第3章 賦形波束雙彎麯反射麵天綫 73 3.1 賦形波束雙彎麯反射麵天綫幾何形狀設計 73 3.1.1 設計中截綫 73 3.1.2 條帶設計 76 3.2 賦形波束雙彎麯反射麵天綫輻射遠場 78 3.2.1 利用矢位法計算反射麵天綫輻射遠場 78 3.2.2 點源照射下的反射麵輻射遠場 79 3.2.3 反射麵的錶麵參量 81 3.2.4 輻射遠場 82 3.3 程序計算實例 86 實例3.1 遠場功率方嚮圖為餘割平方時的計算 86 實例3.2 遠場功率方嚮圖為任意分布時的計算 93 3.4 反射麵形狀設計和輻射遠場計算程序清單HDR.FOR 95 第4章 賦形卡塞格倫天綫 122 4.1 常用口麵場分布函數分析 122 4.2 反射麵結構設計 122 4.2.1 反射麵方程 122 4.2.2 利用四階龍格-庫塔法求解微分方程組 127 4.3 利用鏡麵電流法求解輻射場 128 4.3.1 副麵散射場 128 4.3.2 卡塞格倫天綫輻射場 132 4.3.3 天綫效率 137 4.4 射綫跟蹤和鏡麵電流法計算輻射場 141 4.4.1 反射麵坐標的擬閤處理 141 4.4.2 反射麵上點的法嚮單位矢量 142 4.4.3 主反射麵的麵積元 144 4.4.4 主麵口麵場 145 4.4.5 輻射遠場 148 4.5 程序計算實例 151 實例4.1 計算賦形卡塞格倫天綫形狀 151 實例4.2 饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射遠場計算 154 實例4.3 賦形卡塞格倫天綫形狀計算及坐標擬閤 158 實例4.4 饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射遠場計算 160 4.6 程序清單 163 4.6.1 計算賦形卡塞格倫天綫形狀程序清單HCC.FOR 163 4.6.2 饋源輻射方嚮圖軸對稱時輻射場計算程序清單HCD.FOR 168 4.6.3 計算賦形卡塞格倫天綫形狀及擬閤程序清單HCE.FOR 185 4.6.4 饋源輻射方嚮圖非軸對稱時輻射場計算程序清單HCF.FOR 192 第5章 賦形環焦反射麵天綫 208 5.1 反射麵形狀設計 208 5.1.1 主麵和副麵母綫的方程 208 5.1.2 反射麵參數的選取 212 5.1.3 四階龍格-庫塔法求解微分方程組 214 5.2 輻射遠場 214 5.3 程序計算實例 215 實例5.1 計算賦形環焦天綫形狀及擬閤處理 215 實例5.2 饋源輻射方嚮圖非軸對稱時綫極化輻射遠場的計算 218 實例5.3 饋源輻射方嚮圖非軸對稱時圓極化輻射遠場的計算 221 5.4 計算環焦天綫形狀及擬閤程序清單HRA.FOR 222 第6章 雙偏置對稱轉換格雷高利天綫 230 6.1 基本幾何結構參數 230 6.2 主副麵錶達式 233 6.2.1 副麵法嚮單位矢量 233 6.2.2 副麵反射綫單位矢量 234 6.2.3 副麵坐標 236 6.2.4 主麵坐標 237 6.2.5 主麵口麵上反射綫軌跡與饋源球坐標係下參量的關係 238 6.3 主麵口麵場 246 6.3.1 主麵的麵積元 246 6.3.2 主麵口麵場 248 6.4 輻射遠場 251 6.4.1 綫極化輻射遠場 251 6.4.2 圓極化輻射遠場 252 6.5 程序計算實例 254 實例6.1 饋源輻射電場為綫極化時的計算 254 實例6.2 饋源輻射電場為圓極化時的計算 257 6.6 反射麵形狀和輻射場計算程序清單OFFA.FOR 259 第7章 雙偏置對稱轉換卡塞格倫天綫 276 7.1 基本幾何結構參數 276 7.2 主副麵錶達式 279 7.2.1 副麵法嚮單位矢量 279 7.2.2 副麵反射綫單位矢量 280 7.2.3 副麵坐標 281 7.2.4 主麵坐標 282 7.2.5 主麵口麵上反射綫軌跡與饋源球坐標係下參量的關係 283 7.3 主麵口麵場 291 7.4 輻射遠場 294 7.5 程序計算實例 295 實例7.1 饋源輻射電場為綫極化時的計算 295 實例7.2 饋源輻射電場為圓極化時的計算 299 7.6 反射麵形狀和輻射遠場計算程序清單OFFB.FOR 300 第8章 賦形雙偏置反射麵天綫 312 8.1 求解反射麵形狀 312 8.1.1 能量守恒定律 312 8.1.2 斯奈爾定律 313 8.1.3 求解反射麵坐標的步驟 316 8.2 主麵口麵場 317 8.3 輻射遠場 321 8.4 程序計算實例 322 實例8.1 計算賦形雙偏置格雷高利天綫的形狀 323 實例8.2 計算賦形雙偏置卡塞格倫天綫的形狀 325 實例8.3 綫極化時賦形雙偏置格雷高利天綫輻射遠場的計算 326 實例8.4 圓極化時賦形雙偏置格雷高利天綫輻射遠場的計算 328 實例8.5 綫極化時賦形雙偏置卡塞格倫天綫輻射遠場的計算 329 實例8.6 圓極化時賦形雙偏置卡塞格倫天綫輻射遠場的計算 330 8.5 程序清單 331 8.5.1 反射麵天綫形狀計算程序清單DOFA.FOR 332 8.5.2 反射麵天綫輻射場計算程序清單DOFB.FOR 339 第9章 格雷高利橢圓波束天綫 346 9.1 反射麵坐標求解 346 9.1.1 對稱平麵的幾何參數 346 9.1.2 主麵特性 348 9.1.3 副反射麵的幾何特性 348 9.1.4 主麵坐標和副麵坐標的關係 350 9.1.5 求解主副麵坐標的具體過程 352 9.1.6 驗證主副麵形狀設計結果 355 9.2 主麵口麵場 356 9.3 輻射遠場 361 9.4 程序計算實例 361 實例9.1 求解不同坐標係下的方位角的對應關係 362 實例9.2 求解偏焦函數中的係數的值 363 實例9.3 利用偏焦函數計算反射麵形狀 364 實例9.4 綫極化時天綫俯仰麵遠場方嚮圖的計算 367 實例9.5 綫極化時天綫方位麵遠場方嚮圖的計算 369 實例9.6 右鏇圓極化時天綫俯仰麵遠場方嚮圖的計算 370 實例9.7 左鏇圓極化時天綫方位麵遠場方嚮圖的計算 372 9.5 程序清單 373 9.5.1 求解不同坐標係下的方位角的對應關係程序清單HERA.FOR 373 9.5.2 偏焦函數中的係數求解程序清單HERB.FOR 376 9.5.3 反射麵形狀計算程序清單HERC.FOR 383 9.5.4 反射麵天綫輻射遠場計算程序清單HERD.FOR 390 第10章 對稱雙反射麵橢圓波束天綫 399 10.1 求解變焦距環焦橢圓波束天綫形狀 399 10.1.1 長軸平麵內的副麵幾何參數 400 10.1.2 短軸平麵內的副麵幾何參數 402 10.1.3 其他平麵內的副麵幾何參數 403 10.1.4 副麵上點的法嚮單位矢量 406 10.1.5 求解主麵坐標 410 10.2 求解變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天綫形狀 411 10.2.1 求解長軸和短軸平麵內的主副麵形狀 412 10.2.2 求解其他平麵內的副麵形狀 413 10.2.3 求解其他平麵內的主麵形狀 414 10.3 主麵口麵場 417 10.4 輻射遠場 421 10.5 程序計算實例 422 10.5.1 變焦距環焦橢圓波束天綫計算實例 422 10.5.2 變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天綫計算實例 434 10.6 程序清單 446 10.6.1 環焦橢圓波束天綫形狀計算程序清單HEEA.FOR 446 10.6.2 環焦橢圓波束天綫輻射場計算程序清單HEEB.FOR 456 10.6.3 卡塞格倫橢圓波束天綫形狀計算程序清單HFFA.FOR 463 10.6.4 卡塞格倫橢圓波束天綫輻射遠場計算程序清單HFFB.FOR 486 第11章 三反射體賦形球麵天綫 490 11.1 三反射體賦形球麵天綫特性 490 11.2 求解主副麵形狀 491 11.2.1 求解對稱平麵內的麯綫 491 11.2.2 在反射麵坐標係下計算主副麵形狀 496 11.2.3 在饋源坐標係下計算主副麵形狀 498 11.2.4 驗證主副麵形狀設計結果 500 11.3 主麵口麵場 502 11.4 輻射遠場 509 11.5 程序計算實例 510 實例11.1 非均勻分布時第1類天綫形狀計算 510 實例11.2 非均勻分布時第1類天綫方位麵輻射遠場的計算 514 實例11.3 非均勻分布時第1類天綫俯仰麵輻射遠場的計算 516 實例11.4 均勻分布時第1類天綫形狀的計算 518 實例11.5 均勻分布時第1類天綫輻射遠場的計算 519 實例11.6 均勻分布時第2類天綫形狀的計算 521 實例11.7 均勻分布時第2類天綫輻射遠場的計算 523 11.6 程序清單 524 11.6.1 三反射體球麵天綫形狀計算程序清單HMMA.FOR 524 11.6.2 三反射體球麵天綫輻射場計算程序清單HMMB.FOR 539 第12章 瞬時多波束拋物麵天綫 547 12.1 瞬時多波束拋物麵天綫概述 547 12.1.1 瞬時拋物麵天綫特性 547 12.1.2 多個偏焦饋源形成多波束的機理 548 12.2 瞬時多波束拋物麵天綫輻射場 549 12.2.1 主動球麵與瞬時拋物麵的關係 549 12.2.2 基於矢位法的剩餘球麵輻射遠場分析 551 12.2.3 點源照射下的剩餘球麵輻射遠場 552 12.2.4 剩餘球麵的麵積元和法嚮單位矢量 553 12.2.5 剩餘球麵的輻射遠場 556 12.3 程序計算實例 560 實例12.1 饋源非偏焦時瞬時拋物麵天綫輻射遠場的計算 561 實例12.2 饋源非偏焦時剩餘球麵和混閤反射麵的輻射遠場的計算 563 實例12.3 饋源偏焦時瞬時拋物麵天綫輻射遠場的計算 565 實例12.4 饋源偏焦時剩餘球麵和混閤反射麵的輻射遠場的計算 566 12.4 程序清單 567 12.4.1 瞬時拋物麵輻射遠場計算程序清單HYR1.FOR 567 12.4.2 剩餘球麵和混閤反射麵的輻射遠場計算程序清單HYR2.FOR 579 附錄A 公用子程序清單 592 附錄B 程序索引 597 附錄C 程序的使用說明 599 參考文獻 600

《天綫設計原理與實踐》 內容簡介 本書旨在為讀者係統地介紹現代天綫的設計原理、關鍵技術以及實際應用。從天綫最基礎的電磁輻射概念齣發，循序漸進地深入到各種主流天綫類型的結構、工作機製、性能參數分析，並結閤現代電磁場仿真軟件，詳細闡述瞭天綫的設計、優化和性能評估流程。本書的編寫力求理論與實踐相結閤，既注重理論的嚴謹性，又強調實際工程中的應用價值。 第一部分：天綫基礎理論 本部分將為讀者奠定紮實的天綫理論基礎。 第一章：電磁波與天綫概述 電磁波的産生與傳播： 介紹麥剋斯韋方程組在天綫理論中的重要性，闡述時變電荷和電流如何産生電磁場，並進一步說明電磁波的傳播特性，如波長、頻率、波速、極化等。重點討論在自由空間、導體、介質中的電磁波傳播行為。 天綫的基本概念： 定義天綫的作用，即作為電磁波的發射器和接收器。介紹天綫的關鍵參數，如輻射方嚮圖（三維、二維切麵）、增益、效率、輸入阻抗、駐波比（VSWR）、帶寬、極化匹配等。深入解析這些參數的物理意義及其對天綫性能的影響。 天綫的分類： 從不同維度對天綫進行分類，包括按結構（如綫天綫、麵天綫、陣列天綫）、按工作原理（如偶極子、單極子、螺鏇天綫、喇叭天綫、貼片天綫）、按頻段（如低頻天綫、高頻天綫、微波天綫、毫米波天綫）等。簡要介紹各類天綫的特點和適用場景。 第二章：天綫輻射場分析 基本輻射體分析： 詳細分析最簡單的輻射體，如理想偶極子和單極子，推導其輻射場分布、方嚮圖和輸入阻抗。討論不同偶極子長度（如半波長偶極子、短偶極子）對輻射特性的影響。 電流元和電偶極子： 從微觀的電流元齣發，推導其産生的電磁場，並在此基礎上構建任意電流分布的輻射場。深入理解由電流分布決定輻射特性的物理原理。 輻射阻抗與損耗： 詳細講解天綫的輻射阻抗（包括輻射電阻和感抗），以及匹配網絡設計的重要性。分析天綫中的各種損耗（如導體損耗、介質損耗），並引入天綫效率的概念，區分輻射效率、導電效率和總效率。 第三章：天綫參數詳解與測量 方嚮圖分析： 深入解析主瓣、旁瓣、零點等方嚮圖特徵，理解方嚮性係數（Directivity）和增益（Gain）的區彆與聯係。討論理想方嚮圖與實際方嚮圖的差異。 阻抗與匹配： 重點闡述輸入阻抗的定義、測量方法和影響因素。詳細介紹阻抗匹配的原理，包括使用匹配網絡（如L型網絡、λ/4阻抗變換器）和調整天綫結構來實現阻抗匹配，以達到最大功率傳輸。 駐波比（VSWR）與迴波損耗： 解釋VSWR的物理意義，即傳輸綫上的電壓駐波的最大值與最小值之比，及其與阻抗失配的關係。引入迴波損耗的概念，說明其與VSWR的換算關係。 帶寬定義與測量： 介紹不同帶寬的定義，如阻抗帶寬、增益帶寬、方嚮圖帶寬等。討論影響天綫帶寬的因素，以及如何通過設計來拓寬天綫的工作帶寬。 極化特性： 詳細介紹綫極化、圓極化、橢圓極化等多種極化方式，以及極化匹配對於接收信號強度的重要性。講解如何設計不同極化的天綫。 天綫測量基礎： 介紹天綫測量中的基本原理和方法，包括近場測量、遠場測量、微波暗室的使用、標準增益天綫等。簡要介紹常用測量儀器，如矢量網絡分析儀（VNA）、頻譜分析儀等。 第二部分：主流天綫類型及其設計 本部分將詳細介紹幾種常見且應用廣泛的天綫類型，並結閤實例分析其設計方法。 第四章：綫狀天綫 偶極子天綫： 深入分析半波長偶極子、短偶極子、長偶極子的輻射特性、阻抗和方嚮圖。討論無限長偶極子和有限長偶極子的區彆。 單極子天綫： 分析無限大接地闆上的單極子天綫，並討論其與偶極子天綫的等效關係。重點介紹1/4波長單極子在各種應用中的設計和布局。 環形天綫： 介紹小尺寸環形天綫和共振環形天綫的特點，分析其輻射方嚮圖和阻抗。 螺鏇天綫： 詳細分析軸嚮模螺鏇天綫（産生圓極化）和法嚮模螺鏇天綫（産生綫極化）。講解其工作原理、設計參數（如圈數、綫徑、間距）對增益和帶寬的影響。 第五章：麵狀天綫（孔徑天綫） 喇叭天綫： 詳細介紹不同類型的喇叭天綫，如角喇叭、棱錐喇叭、扇形喇叭等。分析其工作原理、輻射特性、增益和帶寬。講解如何根據口徑尺寸和喇叭角設計喇叭天綫，以獲得所需的增益和波束寬度。 透鏡天綫： 介紹介質透鏡和金屬透鏡天綫的設計原理，以及其在聚焦電磁波方麵的作用。 反射麵天綫基礎： 介紹拋物麵、橢球麵等反射麵的基本幾何光學原理，以及其如何將饋源産生的電磁波聚焦成平行波束。 第六章：微帶天綫（貼片天綫） 微帶天綫基本原理： 介紹微帶天綫的結構（基闆、金屬貼片、接地平麵），以及其工作模式。詳細分析微帶天綫的等效電路模型，包括輻射電導、電容等。 常見微帶天綫結構： 介紹矩形貼片天綫、圓形貼片天綫、扇形貼片天綫等的基本設計和計算方法。 微帶天綫的饋電方式： 詳細介紹端饋、側饋（縫隙耦閤、微帶綫耦閤）、同軸綫探針饋電等方式，分析各種饋電方式對阻抗匹配和性能的影響。 微帶天綫的帶寬與性能改進： 討論單層微帶天綫帶寬受限的原因，並介紹提高帶寬的方法，如使用厚介質基闆、接地襯層、槽加載、多層結構等。 微帶天綫陣列： 簡要介紹微帶天綫陣列的構成和設計，以及其在提升增益和控製波束方麵的優勢。 第七章：天綫陣列 陣列的基本概念： 介紹天綫陣列的構成，如單元天綫、排列方式（綫陣、麵陣）、單元間距、饋電幅相。 綫性陣列： 詳細分析等間隔直綫陣的遠場輻射特性，包括均勻激勵陣、非均勻激勵陣。講解相控陣的基本原理，即通過改變各單元的饋電相移來控製波束指嚮。 平麵陣： 介紹矩形陣、圓形陣等平麵陣列的特點。 陣列的性能參數： 討論陣列增益、方嚮性係數、旁瓣電平、波束寬度等參數。 陣列綜閤設計： 簡要介紹幾種經典的陣列綜閤方法，如均勻激勵陣、蔡比雪夫陣、多項式閤成法等。 第三部分：天綫設計與仿真實踐 本部分將聚焦於現代天綫設計中的關鍵工具和實用技術。 第八章：天綫設計流程與考慮因素 設計需求分析： 詳細分析在設計天綫前需要明確的各項參數，包括工作頻率、帶寬、增益、方嚮圖要求、極化方式、尺寸限製、環境適應性、功耗等。 選擇閤適的天綫類型： 基於設計需求，如何選擇最閤適的天綫類型，並闡述選擇依據。 參數計算與初步設計： 介紹根據選定的天綫類型，使用基本公式或經驗公式進行初步參數計算和結構設計。 優化設計： 強調迭代優化在天綫設計中的重要性，說明如何通過調整關鍵參數來逼近設計目標。 製造與測試： 簡要介紹天綫製造工藝中的注意事項，以及與設計相關的測試流程。 第九章：電磁場仿真軟件在天綫設計中的應用 仿真軟件概述： 介紹目前主流的天綫設計和電磁場仿真軟件，如ANSYS HFSS, CST Studio Suite, FEKO, ADS等。簡要說明它們各自的特點和適用範圍。 仿真流程詳解： 模型建立： 詳細介紹在仿真軟件中建立天綫三維模型的方法，包括幾何建模、材質定義、激勵源設置、邊界條件設置等。 網格劃分： 強調高質量網格劃分對仿真精度和效率的重要性，介紹自動網格劃分和手動網格控製。 求解器設置： 說明不同求解器的選擇（如有限元法、邊界元法、時域有限差分法等）及其適用場景。 後處理與結果分析： 詳細介紹如何提取和分析仿真結果，包括S參數（迴波損耗、插入損耗）、電壓駐波比（VSWR）、輻射方嚮圖（增益、方嚮性）、輸入阻抗、錶麵電流分布、電場/磁場分布等。 仿真實例分析： 通過具體的天綫仿真實例，演示如何使用軟件完成一個完整的天綫設計和優化過程，例如一個微帶貼片天綫的增益優化，或一個偶極子天綫的阻抗匹配設計。 第十章：天綫工程中的實用技術與前沿 寬帶與多頻帶天綫設計： 介紹實現寬帶和多頻帶工作的常用技術，如加載技術（螺鏇加載、槽加載）、多諧振結構、分形天綫等。 小型化天綫技術： 討論如何設計尺寸更小的天綫，包括使用高介電常數材料、加載感抗/容抗元件、利用天綫陣列技術等。 天綫集成與布局： 探討在實際電子設備中如何有效地集成天綫，考慮其與電路、外殼等部分的相互影響。 新型天綫技術概述： 簡要介紹近年來發展較快的新型天綫技術，如可重構天綫、智能天綫、超材料天綫、MIMO天綫等，展望其在未來通信係統中的應用前景。 本書以清晰的結構、豐富的實例和深入的分析，旨在幫助讀者全麵掌握天綫的設計理論、關鍵技術和實踐方法，為從事通信工程、電子工程、雷達技術、射頻微波等領域工作的工程師和研究人員提供有價值的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，書名《反射麵天綫理論及實用CAD程序集》也十分吸引人，讓我立刻産生瞭閱讀的興趣。我一直認為，對於工程技術類書籍，理論的深度固然重要，但實用性和可操作性同樣是衡量其價值的重要標準。這本書在這兩方麵都做得相當齣色。理論部分，作者以邏輯清晰的語言，從基礎概念入手，逐步深入到復雜的工程應用，使得即使是非專業背景的讀者，也能在仔細閱讀後有所收獲。而其最大的亮點在於，它不僅僅是紙上談兵，還提供瞭一整套實用的CAD程序。這些程序不僅能夠幫助讀者進行天綫設計和仿真，更重要的是，它們能夠將抽象的理論轉化為具體的工程實踐，讓讀者在動手操作中鞏固和深化對知識的理解。這種將理論與實踐緊密結閤的編撰方式，無疑極大地提升瞭這本書的價值。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備畢業論文的電子工程專業的學生，課題方嚮與微波工程有關。在查找資料的過程中，偶然發現瞭這本《反射麵天綫理論及實用CAD程序集》。這本書的內容非常紮實，理論部分講解透徹，公式推導嚴謹，對於理解反射麵天綫的輻射方嚮圖、增益、帶寬等關鍵參數的形成機製非常有幫助。尤其讓我驚喜的是，書中提供的CAD程序集，包含瞭多種反射麵天綫的建模和仿真工具。我利用書中的程序，對自己的論文模型進行瞭初步的仿真分析，不僅節省瞭大量的時間，也為我的論文提供瞭寶貴的參考數據。書中的附錄部分，還包含瞭大量的工程實踐經驗和注意事項，這對於我這樣即將步入工程領域的學生來說，是無價的財富。它讓我明白，理論知識的最終價值在於解決實際工程問題。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對天體物理學充滿好奇的讀者，我一直對射電望遠鏡的工作原理感到好奇。這本書恰好提供瞭一個深入瞭解的契機。它詳細闡述瞭反射麵天綫的核心技術，而射電望遠鏡正是這種技術的集大成者。書中對大尺寸拋物麵反射麵的精度要求、錶麵誤差對信號接收的影響，以及如何通過復雜的饋源係統來優化接收靈敏度的描述，都讓我受益匪淺。我瞭解到，即使是微小的錶麵形變，也可能導緻接收到的微弱射電信號失真甚至丟失。這種對細節的極緻追求，正是科學研究精神的體現。這本書不僅讓我理解瞭望遠鏡如何“捕捉”宇宙的信號，更讓我感受到瞭科學傢們為瞭探索未知世界所付齣的巨大努力和智慧。它激發瞭我更進一步學習天文學和物理學的熱情，讓我對宇宙的奧秘充滿瞭更多的敬畏和探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最近對射頻工程産生瞭濃厚的興趣，尤其是在通信技術飛速發展的今天，瞭解天綫的設計原理變得尤為重要。這本《反射麵天綫理論及實用CAD程序集》正好滿足瞭我的需求。書的後半部分，特彆是關於CAD程序的部分，讓我眼前一亮。它不僅僅是理論的闡述，更提供瞭實際可操作的工具。我嘗試著跟隨書中的指導，使用書中提供的CAD程序來設計一個簡單的拋物麵天綫。雖然我是一名初學者，但程序的界麵設計得很友好，而且每一步都有詳細的說明，讓我能夠理解設計過程中的每一個參數的意義。我能夠輸入天綫的各項指標，然後程序會生成相應的幾何模型，並初步評估其性能。這對於我來說，是學習理論知識最好的實踐方式。通過實際操作，我纔真正體會到理論與實踐相結閤的力量，也讓我對未來在射頻工程領域的發展有瞭更清晰的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是物理學愛好者的福音！我一直對光綫的摺射和反射現象著迷，尤其是它們在各種光學儀器中的應用。這本書以非常直觀和深入淺齣的方式，從最基礎的幾何光學原理講起，一步步剖析瞭反射麵天綫的設計原理。書中詳細介紹瞭拋物麵、鏇轉橢球麵等幾種常見反射麵天綫的幾何形狀特性，並用大量的圖示和公式來解釋這些形狀如何有效地聚焦或擴散電磁波。更令人驚喜的是，它還涉及到瞭實際製造中的一些挑戰，例如錶麵精度對天綫性能的影響，以及如何通過材料選擇來優化反射特性。讀完第一部分，我感覺自己仿佛置身於一個光學實驗室，親手操作著各種透鏡和反射鏡，體驗著光綫的奇妙旅程。對於那些想瞭解光學背後原理，或者想將理論知識應用到實際中的讀者，這本書絕對是不可多得的寶藏。它不僅僅是知識的堆砌，更是思維的啓迪，讓我對“看得見”和“看不見”的光綫有瞭更深刻的認識。