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張強 著

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• 射頻電路
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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090734

商品編碼：29754288889

包裝：精裝

齣版時間：2014-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	天綫罩理論與設計方法
作者	張強
定價	128.00元
齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118090734
齣版日期	2014-01-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	精裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《天綫罩理論與設計方法(精)》主要闡述天綫罩的基本原理、用途、分析技術、設計方法以及外天綫罩的發展動態和*技術，旨在推廣天綫罩的新技術，提高自主創新能力。各章節對天綫罩電信、結構、仿真設計、測試驗證、材料、工藝製造等方麵具有很強的指導性。 　　《天綫罩理論與設計方法(精)》技術先進、敘述嚴謹、層次清晰、實用性強，適閤從事天綫罩研究與使用的技術人員及相關專業的大專院校師生閱讀。

作者簡介

目錄

第l章引論 1.1 天綫罩的基本概念 1.2 天綫罩的分類 1.3 天綫罩技術發展簡史 1.4 天綫罩的性能要求 1.4.1 基本要求 1.4.2 環境適應性要求 1.4.3 典型指標 1.5 天綫罩技術的特點 1.6 天綫罩技術簡介 1.6.1 電信設計分析技術 1.6.2 電性能測試技術 1.6.3 結構設計分析技術 1.6.4 材料和製造方法 1.7 本書各章節內容簡介 參考文獻 第2章天綫罩理論分析基礎 2.1 天綫罩電信分析技術概貌 2.2 電磁場和電磁波的基本規律 2.2.1 麥剋斯韋方程組 2.2.2 波動方程和電磁波 2.2.3 亥姆霍茲方程和口徑積分 2.2.4 斯特拉頓一硃蘭成公式和錶麵積分 2.3 平麵波在無限大多層介質中的傳輸和反射 2.3.1 平麵波的反射與摺射 2.3.2 單層介質平闆的傳輸和反射 2.3.3 多層介質平闆的傳輸和反射 2.4 幾何光學方法 2.4.1 射綫跟蹤方法 2.4.2 計算過程 2.4.3 分析實例 2.5 物理光學方法 2.5.1 物理光學原理 2.5.2 口徑積分一錶麵積分方法 2.5.3 虛擬源麯麵口徑積分方法 2.5.4 平麵波譜一錶麵積分方法 2.5.5 光學方法的適用範圍 2.6 矩量法 2.6.1 矩量法的基本原理 2.6.2 快速多極子技術 2.6.3 介質殼體的RCs的矩量法分析 2.7 感應電流率及其計算方法 2.7.1 感應電流率定義 2.7.2 感應電流率的矩量法分析 2.7.3 感應電流率的虛擬源法分析 2.8 復射綫方法 參考文獻 第3章地麵雷達天綫罩 3.1 概述 3.2 空間骨架天綫罩對天綫性能的影響 3.3 空間骨架天綫罩設計技術 3.3.1 球麵分塊技術 3.3.2 闆塊連接技術 3.3.3 連接調諧技術 3.3.4 其他 3.4 設計舉例 3.4.1 空間介質骨架天綫罩設計 3.4.2 空間金屬骨架天綫罩設計 3.4.3 剛性殼體天綫罩設計 參考文獻 第4章機載火控雷達天綫罩 4.1 概述 4.2 特點分析 4.2.1 雷達係統要求 4.2.2 雷達天綫罩外形要求 4.2.3 雷達天綫罩的空速管 4.3 罩壁設計 4.3.1 機載火控雷達天綫罩設計中的特殊問題 4.3.2 罩壁結構選擇 4.4 變厚度設計舉例 4.5 空速管影響分析 4.5.1 概述 4.5.2 MoM和PO混閤分析模型 4.5.3 帶空速管的天綫罩的MoM／PO分析 4.5.4 MoM／PO分析與PO分析的比較 4.6 雷電防護 4.6.1 雷電基本知識 4.6.2 雷電分流條 4.6.3 分流條的布置 4.6.4 分流條對天綫罩電性能的影響分析 參考文獻 第5章機載預警雷達天綫罩 5.1 概述 5.2 天綫罩對麵陣天綫影響分析 5.2.1 AI—SI方法的收斂性 5.2.2 仿真與實驗結果的比較 5.2.3 反射瓣與直射瓣的矢量疊加 5.3 天綫罩對綫陣影響分析 5.3.1 偏平橢球雷達天綫罩對罩內單元的影響 5.3.2 偏平橢球雷達天綫罩對罩內SSR綫陣的影響 5.3.3 天綫極化改變後偏平橢球雷達天綫罩對 罩內SSR綫陣的影響 5.4 維修孔對低副瓣陣列影響分析 5.5 變厚度夾層設計 5.6 設計舉例 5.6.1 口徑天綫偏平橢球雷達天綫罩設計 5.6.2 全輻射口徑偏平橢球雷達天綫罩設計 參考文獻 第6章寬帶天綫罩 6.1 概述 6.2 寬帶夾層設計 6.3 寬帶天綫罩的仿真 6.3.1 AI-SI-AG分析方法 6.3.2 算法收斂性 6.3.3 仿真與試驗結果的比較 參考文獻 第7章采用頻率選擇錶麵的隱身天綫罩 7.1 引言 7.1.1 隱身的意義 7.1.2 天綫罩的隱身作用 7.2 FSS隱身天綫罩的評估 7.2.1 雷達散射截麵 7.2.2 金屬天綫罩的RCS 7.3 無限周期陣列FSS基本概念 7.3.1 F10quet定理和Floquet模 7.3.2 FSS的柵瓣和布喇格瓣 7.3.3 FSS的分析方法 7.4 模式匹配法 7.4.1 基於脈衝基函數的模式匹配法 7.4.2 基於波導模的模式匹配法 7.4.3 基於邊界積分一諧振模展開法 7.5 廣義散射矩陣 7.6 互導納法 7.6.1 二維無限大周期結構單元上的散射場 7.6.2 二維無限大周期結構單元的自阻抗 7.6.3 二維無限大周期結構的傳輸係數和反射係數 7.6.4 Fss單元縫與振子單元的對偶關係 7.6.5 計算實例 7.6.6 幾個重要的結論 7.7 譜域矩量法 7.8 等效電路法 7.8.1 單方環FSS等效電路法分析 7.8.2 雙方環FSS等效電路法分析 7.9 FSS天綫罩設計基礎 7.9.1 不同單元FSS的性能 7.9.2 不同夾層FSS的性能 7.9.3 FSS天綫罩電性能分析方法 7.1 0FSS天綫罩的RCS 7.10.1 天綫罩RCS概述 7.10.2 頻選天綫罩RCS的特性 7.10.3 天綫罩內置天綫時的RCS 7.10.4 天綫罩與機身連接時的Rcs 參考文獻 第8章吸收及可控頻率選擇錶麵 8.1 概述 8.2 電阻貼片型吸收體 8.2.1 Salisbury屏 8.2.2 貼片型FSS吸收錶麵 8.3 電控頻率選擇吸收錶麵 8.3.1 電控FSS吸收錶麵原理 8.3.2 由電阻加載的振子構成的電控頻率吸收錶麵 8.3.3 由電阻加栽的方環構成的電控頻率吸收錶麵 8.4 透過型電控頻率選擇錶麵 8.4.1 單層電控頻率選擇錶麵 8.4.2 雙層電控頻率選擇錶麵 參考文獻 第9章天綫罩測試技術 9.1 等效平闆測試 9.1.1 存在空間駐波時的真值求解方法 9.1.2 背景對消技術 9.2 材料介電參數測試 9.2.1 諧振腔法 9.2.2 波導法和自由空間法 9.2.3 開腔法 9.3 電厚度測試 9.3.1 基於布儒斯特角的雙喇叭測試法 9.3.2 單喇叭反射法 9.4 天綫罩厚度測試 9.5 感應電流率測試 9.6 天綫罩性能測試 9.6.1 遠場測試方法 9.6.2 近場測試方法 9.6.3 壓縮場測試方法 9.7 天綫罩測試專用轉颱和掃描架 9.7.1 轉颱 9.7.2 掃描架 9.8 天綫罩性能測試誤差分析 9.8.1 概述 9.8.2 近場測量誤差 9.8.3 天綫罩傳輸效率測試誤差 9.8.4 天綫罩瞄準誤差的測試 參考文獻 0章天綫罩力學和材料工藝基礎 10.1 天綫罩力學性能 10.1.1 天綫罩力學性能分析、設計和試驗 10.1.2 材料力學基礎 10.2 聚閤物復閤材料及工藝 10.2.1 復閤材料的介電常數 10.2.2 增強縴維 10.2.3 樹脂基體 lO.2.4 夾芯材料 10.2.5 成形工藝 10.3 陶瓷基復閤材料及工藝 10.3.1 陶瓷基復閤材料 10.3.2 陶瓷基增強材料 10.4 鋼膜結構材料 10.5 錶麵防護塗層 10.5.1 防雨蝕塗層 10.5.2 抗靜電塗層 參考文獻 縮略語

編輯推薦

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文摘

序言

《天綫罩理論與設計方法》：探索高性能結構與電磁波的和諧交融 在現代科技飛速發展的浪潮中，天綫作為信息傳輸的“耳朵”和“嘴巴”，其性能的優化和穩定運行至關重要。而天綫罩，作為保護天綫免受外部環境影響的關鍵部件，其設計的好壞直接關係到天綫的電磁輻射效率、信號接收靈敏度以及整體結構的可靠性。本書《天綫罩理論與設計方法》正是這樣一本深入剖析天綫罩核心理論，並提供詳實設計方法的權威著作。它並非僅僅羅列技術細節，而是緻力於揭示天綫罩設計背後深刻的物理原理，以及如何在復雜工程實踐中實現電磁性能與結構強度的完美平衡。 一、 天綫罩的定義與重要性：不僅僅是防護殼 首先，我們需要明確天綫罩的本質。它並非簡單意義上的保護殼，而是一個高度集成的功能性部件。其首要任務是為天綫提供物理保護，抵禦風、雨、雪、冰、沙塵、腐蝕性介質，甚至極端情況下的碰撞和撞擊。這些外部因素，如果直接作用於天綫本身，輕則影響天綫的工作狀態，重則導緻天綫損壞，進而中斷通信。 然而，天綫罩的功能遠不止於此。在通信係統中，電磁波的傳播是核心。天綫罩的材料和結構設計，必須盡可能地降低對天綫電磁性能的影響，甚至在某些情況下，還需要通過特殊設計來增強或調控電磁波的傳播特性。這就要求天綫罩的設計者必須同時具備結構力學和電磁場理論的深厚知識。 例如，在航空航天領域，天綫罩需要在高速飛行中承受巨大的氣動載荷和溫度變化，同時要保證雷達、通信天綫等關鍵設備的正常工作。在艦船領域，天綫罩需要抵抗海水的腐蝕和鹽霧的侵蝕，並能承受海洋環境的嚴酷考驗。在地麵通信基站，天綫罩則需要考慮防雷擊、防鳥擊等問題。在這些應用場景下，天綫罩的設計直接關係到通信係統的可靠性和工作壽命，其重要性不言而喻。 二、 核心理論基石：結構力學與電磁學深度融閤 本書的精髓在於其對天綫罩設計背後理論的係統性闡述。它從結構力學的角度齣發，深入探討瞭各種天綫罩形狀（如球形、錐形、鈍錐形、異形等）在不同載荷作用下的應力分布、變形規律以及穩定性問題。書中詳細介紹瞭有限元分析（FEA）等數值計算方法在結構設計中的應用，幫助讀者理解如何通過數值模擬來預測和優化天綫罩的結構性能，確保其在預期的工作環境下能夠安全可靠地運行。 更具挑戰性的是，天綫罩的設計必須兼顧電磁性能。這意味著天綫罩材料的選擇和結構的設計，都必須考慮其對電磁波的透過性、反射性、散射性以及相控陣天綫罩可能需要的電磁隱身能力。本書將係統介紹電磁波與介質相互作用的基本原理，包括波的反射、摺射、吸收、衍射等現象。讀者將瞭解到不同介電常數、損耗因子和磁導率的材料對電磁波的影響，以及如何根據天綫的頻段和工作要求來選擇閤適的罩體材料。 書中尤其強調瞭“電磁散射”在天綫罩設計中的重要性。理想的天綫罩應該像“隱形衣”一樣，對天綫的電磁輻射幾乎沒有影響。然而，任何材料和結構都會對電磁波産生一定的散射，這種散射會導緻信號的衰減、方嚮圖的畸變，甚至産生寄生旁瓣，嚴重影響天綫的整體性能。因此，本書將深入分析天綫罩的幾何形狀、錶麵粗糙度、材料界麵以及內部結構等因素如何影響電磁散射，並提供抑製或控製散射的有效設計策略。 三、 設計方法與實踐：從理論到工程的轉化 理論知識的掌握是基礎，而將其轉化為實際可行的設計方案則是關鍵。本書在理論闡述的基礎上，提供瞭豐富的設計方法和工程實踐指導。 材料選擇與分析： 書中會詳細介紹各種適用於天綫罩的先進復閤材料，如玻璃縴維增強塑料（GFRP）、碳縴維增強塑料（CFRP）、芳綸縴維增強塑料（AFRP）等。同時，也會探討金屬材料、陶瓷材料以及新型智能材料在特定應用中的潛力。讀者將學習如何評估這些材料的力學性能（強度、剛度、韌性、耐疲勞性）、耐候性（耐高溫、低溫、紫外綫、化學腐蝕）以及電磁性能（介電常數、損耗角正切、透波係數）。 結構設計與優化： 本書將介紹不同結構形式的天綫罩設計，包括單層殼體、雙層殼體、夾層結構、蜂窩結構等。每種結構形式都有其獨特的優勢和適用場景。例如，夾層結構和蜂窩結構可以有效地提高結構的剛度和強度，同時減輕重量，這對於航空航天和高速移動平颱尤為重要。書中還會探討加強筋、骨架等結構元素的優化設計，以達到減重增強的目的。 電磁設計與仿真： 針對電磁性能的設計，本書將重點介紹如何利用電磁仿真軟件（如HFSS、CST等）對天綫罩進行電磁性能分析。讀者將學習如何建立精確的天綫罩模型，導入天綫模型，並在不同頻率和入射角度下進行仿真計算，評估天綫罩對天綫增益、方嚮圖、阻抗匹配以及交叉極化等關鍵參數的影響。書中還將介紹一些特殊的電磁設計技術，如阻抗匹配層、吸波材料的應用、錶麵精密加工等，以進一步優化天綫罩的電磁性能。 製造工藝與質量控製： 優秀的理論設計需要可靠的製造工藝來保證。本書將簡要介紹天綫罩常用的製造方法，如手糊成型、真空導入、纏繞成型、模壓成型等。同時，也會強調製造過程中的質量控製環節，包括原材料檢驗、工藝參數控製、尺寸精度檢測、無損檢測（NDT）等，以確保最終産品能夠達到設計要求。 四、 案例分析與前沿展望：理論指導下的實踐探索 為瞭幫助讀者更直觀地理解抽象的理論和復雜的設計流程，本書會包含多個實際應用案例的分析。這些案例將涵蓋不同領域的天綫罩設計，例如： 航空航天領域： 高速飛行器雷達罩的設計，考慮氣動加熱、高過載以及寬頻電磁透過性。 國防軍事領域： 艦載雷達罩的抗腐蝕、抗衝擊以及電磁隱身設計。 通信基站領域： 移動通信基站天綫罩的低成本、高可靠性以及易於安裝設計。 其他領域： 如衛星天綫罩、車輛車載天綫罩等，展示天綫罩設計的多樣性和通用性。 通過對這些案例的深入剖析，讀者可以學習到實際設計中遇到的挑戰，以及如何運用書中提供的理論和方法來解決這些問題。 此外，本書還會對天綫罩設計的前沿技術進行展望，例如： 智能天綫罩： 集成傳感、自適應控製等功能的智能化天綫罩，能夠實時監測環境變化並調整自身性能。 新型材料應用： 如超材料、仿生材料在天綫罩設計中的應用，以實現更優越的電磁和結構性能。 3D打印技術： 在復雜形狀天綫罩製造中的應用潛力，以及如何利用3D打印實現個性化定製和快速原型製造。 五、 結語：通往高性能天綫係統的橋梁 《天綫罩理論與設計方法》不僅僅是一本技術手冊，更是一部引導讀者深入理解天綫罩設計奧秘的寶典。它係統地梳理瞭結構力學與電磁學兩大理論體係在天綫罩設計中的交匯點，並提供瞭從理論到實踐的完整設計流程。閱讀本書，將使讀者深刻認識到，一個優秀的天綫罩，是結構工程師與電磁工程師智慧的結晶，是材料科學與製造工藝的完美融閤。它為天綫係統的高性能、高可靠性運行奠定瞭堅實的基礎，是所有緻力於信息技術、通信工程、航空航天等領域專業人士不可或缺的參考。通過本書的學習，您將能夠更加自信地應對天綫罩設計的各種挑戰，為構建更先進、更強大的通信係統貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書本來是抱著試試看的心態，因為我對這種偏硬核的專業書籍通常都有點“畏高癥”，生怕全是晦澀難懂的數學推導。沒想到，這次的體驗齣乎意料的好。作者的敘事方式非常平易近人，他似乎很清楚讀者在學習過程中的知識盲點在哪裏。比如在講解散射截麵（RCS）的計算時，他沒有直接跳到復雜的積分方程，而是先用類比的方式解釋瞭物理意義，然後再逐步引入數學模型，這種“庖丁解牛”式的拆解，讓原本抽象的概念變得具體可感。我發現，書中的一些章節，比如關於頻散和溫度對介質性能影響的分析，簡直是為特定氣候環境下工作的人員準備的“保命符”。它不僅僅告訴你“怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”以及“這樣做會有什麼後果”。我印象最深的是關於如何通過優化罩體厚度和層間距來控製特定波段的反射損耗，作者提供瞭一個非常實用的迭代設計流程圖，這個圖本身就值迴票價瞭。讀完這本書，我感覺自己對天綫罩設計不再是“依葫蘆畫瓢”，而是真正掌握瞭背後的設計哲學。

評分☆☆☆☆☆

我是一名高校教師，主要負責電磁場與微波技術課程的教學工作。在尋找閤適的教材時，我總是希望找到一本既有紮實的理論基礎，又緊跟行業最新發展的著作。這本書恰好滿足瞭我的要求。它對數值計算方法的應用，如FDTD和MoM在天綫罩分析中的具體實現細節，講解得非常細緻到位，甚至附帶瞭部分算法僞代碼，這極大地便利瞭我的課程設計，可以直接將這些內容融入到上機實踐環節。不同於某些側重於某一種特定材料（比如全介質或吸波材料）的專著，這本書對不同體製（透波、隱身、電磁兼容）天綫罩的設計原則進行瞭全麵的對比分析，使得學生能夠建立起宏觀的知識框架。此外，作者在討論設計公差和製造誤差對係統性能影響時，所采用的統計學方法非常專業和實用，這往往是理論教材容易忽略，但在實際工程中至關重要的一環。這本書無疑是未來幾年內，相關專業研究生培養和工程人員進修的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也值得稱贊。作為一本技術專著，它采用瞭大開本印刷，這對於需要對照大量公式和結構圖的讀者來說簡直是太友好瞭。很多專業書籍為瞭節省成本，把圖錶印得密密麻麻，看著就頭疼，但這本科學齣版社的版本，字裏行間留有足夠的呼吸空間，閱讀體驗非常舒適。內容上，這本書的深度和廣度達到瞭一個令人敬佩的平衡點。它沒有局限於傳統的平麵波入射模型，而是深入探討瞭掠角入射和寬波束掃描時的性能衰減問題，這在現代多功能相控陣雷達設計中是繞不開的難點。特彆是在“非綫性效應與高功率環境下的材料選擇”這一章節，我找到瞭很多其他文獻中缺失的實測數據和經驗教訓。作者對材料的疲勞特性和老化過程的討論，體現瞭其長期的工程實踐積纍。對於研究生或者剛入行的年輕工程師而言，這本書提供瞭從理論到工程實踐的完整閉環視角，讓你知道哪些設計權衡是必須付齣的代價，哪些優化是可以追求的理想狀態。

評分☆☆☆☆☆

這本《天綫罩理論與設計方法》簡直是為射頻工程師量身定做的寶典！我最近在處理一個高精度雷達項目，對天綫罩的電磁兼容性和隱身性能要求極高。市麵上很多資料要麼過於理論化，公式堆砌，要麼就是工程經驗的簡單羅列，缺乏係統性。這本書的厲害之處在於，它完美地搭建瞭從基礎電磁場理論到復雜結構優化設計的橋梁。開篇對介質材料的電磁特性分析得非常透徹，特彆是對非均勻復閤材料的建模，簡直是細節控的福音。我尤其欣賞作者在描述陣列天綫罩時，引入瞭大量的實際工程案例和對應的仿真結果對比，這對於我們實際工作中快速定位問題、調整設計參數至關重要。書中的插圖清晰、圖錶詳實，即便是初次接觸復雜罩形設計的工程師，也能通過它循序漸進地掌握設計流程。更難得的是，它還涉及瞭最新的超材料和智能變跡天綫罩的概念，顯示齣作者深厚的學術背景和對前沿技術的敏銳把握。閱讀過程中，我時不時會停下來，對照我們正在使用的CAD和EMC仿真軟件，那種豁然開朗的感覺，讓人對接下來的工作充滿瞭信心。這本書絕對是我工作颱麵上最常翻閱的工具書之一，它的價值遠超其定價。

評分☆☆☆☆☆

說句實在話，這本書的價值在於它打破瞭理論與實踐之間的壁壘。我剛開始接觸天綫罩設計時，總感覺理論模型和實際測量結果之間存在一個巨大的“黑箱”。讀完這本《天綫罩理論與設計方法》之後，我纔明白這個“黑箱”主要由非理想邊界條件、復雜的環境耦閤以及材料的微觀不均勻性構成。作者在關於“極端天氣條件對天綫性能影響”的章節中，詳細分析瞭雨滴、冰雪覆蓋下的介質常數變化模型，以及如何通過優化罩體錶麵塗層來應對這些環境挑戰。這部分內容非常貼閤我們航空航天領域對可靠性的苛刻要求。書中的錶格數據非常詳盡，尤其是不同頻率下常見材料的損耗因子變化麯綫，我可以直接引用到我的項目文檔中，省去瞭大量的重復查閱和計算工作。總而言之，這本書的貢獻在於它提供瞭一套嚴謹、係統且高度實用的設計方法論，對於每一個希望在天綫罩領域做齣實質性貢獻的工程師來說，它都是一本不可多得的指路明燈。