天綫罩理論與設計方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張強 著

圖書標籤:

• 天綫
• 射頻
• 電磁場
• 微波技術
• 天綫設計
• 屏蔽
• EMC
• 電磁兼容
• 結構設計
• 工程技術

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118090734

商品編碼：29433754835

包裝：精裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：天綫罩理論與設計方法

定價：128.00元

作者：張強

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787118090734

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：12k

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《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。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《天綫罩理論與設計方法》 是一本深入探討天綫罩這一關鍵工程部件的專著。天綫罩，又稱雷達罩或天綫罩體，是用於保護天綫免受外界環境侵蝕，同時又不顯著影響天綫性能的關鍵結構。本書旨在為讀者提供關於天綫罩的全麵理論基礎、先進的分析方法以及實用的設計指導，適用於航空航天、雷達係統、通信工程、國防科技等多個領域的研究人員、工程師和學生。 本書的核心內容可以概括為以下幾個主要部分： 第一部分：天綫罩的基本理論與材料學基礎 天綫罩的功能與要求： 詳細闡述天綫罩在不同應用場景下的核心功能，包括但不限於： 防護功能： 抵禦風雨、冰雪、沙塵、腐蝕性物質、機械衝擊等環境因素，確保天綫硬件的長期穩定運行。 空氣動力學性能： 考慮高速飛行器上的天綫罩，需要承受巨大的氣動載荷，保證飛行穩定性，減少阻力。 電磁性能： 這是天綫罩設計中最具挑戰性的部分。天綫罩材料和結構的設計必須最大程度地降低對天綫輻射效率、增益、波束寬度、方嚮性以及方嚮圖的影響。 結構強度與可靠性： 確保天綫罩在各種工況下都能保持結構完整，不會發生失效，尤其是在極端條件下。 熱管理： 考慮天綫工作産生的熱量以及外界環境溫度變化對天綫性能的影響，可能需要考慮隔熱、散熱等設計。 電磁波與介質的相互作用： 係統介紹電磁波在不同介質中的傳播規律，包括反射、摺射、透射、吸收、散射等現象。重點分析電磁波穿過天綫罩界麵時發生的損耗機理，以及材料的電磁參數（介電常數、損耗角正切、磁導率等）對電磁波傳播的影響。 天綫罩材料的選擇與特性： 深入研究適用於天綫罩的各類材料，並分析其關鍵性能指標。 傳統材料： 如玻璃縴維增強復閤材料（GFRP）、碳縴維增強復閤材料（CFRP）、芳綸縴維增強復閤材料（AFRP）等。詳細分析其力學性能（強度、剛度、韌性）、耐候性、加工性能以及在不同頻率下的電磁特性。 先進材料： 介紹金屬基復閤材料、陶瓷基復閤材料、聚閤物基復閤材料以及智能材料（如形狀記憶閤金、壓電材料等）在天綫罩領域的應用前景及其優勢。 電磁性能參數： 詳細解釋如何錶徵和測量材料的介電常數、損耗角正切、磁導率等電磁參數，以及這些參數隨頻率、溫度、濕度等因素的變化規律。 材料的電磁匹配： 強調材料選擇與天綫工作頻率的匹配性，以及如何通過材料設計優化電磁透明度。 層狀結構與復閤材料理論： 詳細講解層狀復閤材料的力學性能分析，包括單層闆力學、層閤闆理論（古典層閤闆理論、一階剪切變形理論、高階剪切變形理論等），以及如何根據結構受力情況選擇閤適的鋪層設計。 第二部分：天綫罩的電磁設計理論與分析方法 天綫罩對天綫性能的影響機理： 迴波損耗與插損： 分析天綫罩材料本身對電磁波的吸收和反射造成的能量損失，以及界麵反射引起的損耗。 方嚮圖畸變： 解釋天綫罩的幾何形狀和材料非均勻性如何導緻天綫方嚮圖的變形，例如旁瓣增加、主瓣展寬或窄化、零點填充等。 增益衰減： 分析天綫罩對天綫總輻射效率的影響，導緻天綫增益的降低。 極化失真： 尤其在處理綫極化或圓極化天綫時，天綫罩的各嚮異性材料或不均勻結構可能導緻極化狀態的改變。 阻抗失配： 天綫罩的存在可能會改變天綫與饋電網絡的阻抗匹配特性，影響駐波比。 薄層近似與多層結構理論： 惠更斯原理與菲涅爾方程： 基於惠更斯原理，分析電磁波在多層介質界麵上的反射和透射問題，推導多層介質界麵的電磁傳輸方程。 傳輸矩陣法： 介紹如何利用傳輸矩陣法來分析多層介質結構的電磁特性，尤其適用於層狀復閤材料天綫罩。 薄層近似： 在某些特定情況下，當層厚遠小於波長時，可以使用薄層近似來簡化分析。 數值分析方法： 嚴格耦閤波變換（SCGT）/偶極子模型： 適用於分析周期性結構天綫罩或具有重復單元的結構。 模態展開法（MoM）： 適用於分析任意形狀的三維天綫罩，將電磁場分解為一係列模態進行求解。 有限元方法（FEM）： 能夠處理復雜幾何形狀和非均勻材料，適用於分析各種天綫罩結構。 有限差分時域法（FDTD）： 能夠直接求解麥剋斯韋方程組，適用於分析瞬態電磁現象和寬帶特性，對於復雜結構具有很好的適應性。 射綫追蹤法（Ray Tracing）： 適用於分析大型、光滑的麯麵天綫罩，特彆是當波長遠小於結構尺寸時。 統計物理方法： 適用於分析粗糙錶麵或多孔材料的天綫罩的散射特性。 先進的電磁仿真技術： 介紹當前主流電磁仿真軟件（如CST, HFSS, FEKO等）在天綫罩設計中的應用，包括模型建立、參數設置、網格劃分、求解器選擇以及結果後處理等。強調仿真精度與計算效率的權衡。 第三部分：天綫罩的結構設計與力學分析 天綫罩的結構形式： 球罩、錐罩、異形罩： 分析不同幾何形狀的特點及其在不同應用場景下的適用性。 單層、雙層、多層結構： 討論不同層數的結構設計，以及如何通過增加層數來優化電磁性能或力學性能。 加強筋、肋條等結構加強件： 分析如何通過引入結構加強件來提高天綫罩的整體強度和剛度，同時考慮其對電磁性能的影響。 開口設計與密封： 討論天綫罩上的開口（如檢修口、安裝接口）的設計原則，以及如何保證其密封性。 結構載荷分析： 氣動載荷： 詳細介紹飛行器在不同飛行速度、姿態下的氣動壓力分布、剪切力、彎矩等，以及如何計算這些載荷。 熱載荷： 分析由於環境溫度變化、天綫自身發熱、太陽輻射等引起的溫度分布及其産生的熱應力。 機械載荷： 如振動、衝擊、鳥擊等。 組閤載荷： 分析不同載荷疊加效應下的結構安全性。 結構強度與穩定性分析： 應力-應變分析： 利用有限元方法（FEM）進行結構力學分析，預測結構的應力分布和變形情況，確保材料應力不超過許用值。 屈麯與失穩分析： 對於薄殼結構，需要進行屈麯分析，確保結構在受壓時不會發生失穩。 疲勞分析： 考慮結構在重復載荷下的疲勞壽命。 結構與電磁性能的耦閤設計： 結構優化對電磁性能的影響： 分析加強筋、肋條等結構設計對電磁波傳播的影響，並提齣優化方案。 電磁性能要求對結構設計的影響： 例如，為瞭實現低損耗，可能需要使用更薄的材料，這將對結構強度提齣更高要求。 多學科優化（MDO）： 介紹如何利用多學科優化工具，同時考慮結構、電磁、熱等多個領域的性能，找到最優設計方案。 第四部分：天綫罩的製造、測試與工程實踐 製造工藝： 復閤材料成型工藝： 如手糊成型、真空袋成型、纏繞成型、RTM（樹脂傳遞模塑）、預浸料熱壓罐成型等，分析不同工藝的特點、適用範圍及對産品性能的影響。 金屬材料加工： 如鏇壓、焊接、機加工等。 錶麵處理： 如噴塗、拋光、塗覆防雷擊層等。 模具設計與製造： 介紹天綫罩模具的設計原則和製造工藝。 質量控製與檢測： 材料性能檢測： 包括力學性能（拉伸、彎麯、壓縮）、熱性能（玻璃化轉變溫度、熱膨脹係數）、電磁性能（介電常數、損耗角正切）等。 無損檢測（NDT）： 如超聲波檢測、X射綫檢測、熱成像檢測等，用於檢測材料內部的缺陷，如分層、氣泡、夾雜等。 結構強度與可靠性驗證： 包括靜態加載試驗、動態加載試驗、環境模擬試驗（如高低溫、濕熱、鹽霧試驗）等。 電磁性能測試： 近場/遠場測試： 測量天綫罩安裝後的天綫各項電磁參數（增益、方嚮圖、效率、駐波比等），與無天綫罩時的性能進行對比。 反射損耗/透射損耗測量： 直接測量天綫罩材料或結構的電磁衰減特性。 吸波材料性能評估： 如果天綫罩應用瞭吸波材料，則需要對其吸波性能進行專門測試。 典型工程應用案例分析： 選取不同領域（如飛機雷達罩、衛星天綫罩、導彈天綫罩、艦載雷達罩、地麵通信天綫罩等）的典型天綫罩設計案例，深入剖析其設計思路、所遇到的挑戰以及解決方案。通過實際案例，幫助讀者理解理論知識在工程實踐中的應用。 未來發展趨勢： 展望天綫罩技術未來的發展方嚮，包括更輕質高強的材料、更優異的電磁性能、智能天綫罩（如可變介電常數材料、自修復材料）、低可探測性（隱身）天綫罩、以及與新一代通信技術（如5G/6G、相控陣天綫）相結閤的天綫罩設計等。 本書的特色在於： 理論與實踐相結閤： 既深入講解瞭天綫罩背後的基本物理原理和數學模型，又提供瞭大量的工程實踐經驗和設計指導。 內容全麵且深入： 涵蓋瞭從材料學、電磁學、力學到製造、測試等天綫罩設計全生命周期的關鍵環節。 分析方法多樣： 介紹瞭多種經典的以及先進的數值分析方法，為讀者提供瞭解決復雜問題的工具。 強調耦閤設計： 充分認識到天綫罩的電磁性能和結構性能是相互製約的，本書著重於如何實現兩者之間的優化。 案例豐富： 通過具體的工程案例，使理論知識更易於理解和應用。 總而言之，《天綫罩理論與設計方法》是一本集理論深度、技術廣度和工程實用性於一體的參考書，對於任何從事天綫罩相關研究與開發的人員而言，都將是不可或缺的重要資源。通過研讀本書，讀者能夠建立起對天綫罩設計的係統認知，掌握解決實際工程問題的能力，並為推動天綫罩技術的創新發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的整體風格來看，它更像是一本供科研人員和高級工程師參考的學術著作，而非麵嚮廣大初學者或者需要快速上手解決實際工程問題的工程師。書中充斥著大量的偏微分方程、積分方程以及復雜的矩陣運算，對於數學基礎薄弱的讀者來說，閱讀起來可能會有一定的挑戰。作者在闡述理論時，常常采用一種“自上而下”的方式，直接給齣結論並進行推導，缺少一些“循序漸進”的鋪墊，這使得在沒有相關背景知識的情況下，很難一下子抓住核心要點。例如，在討論天綫罩的電磁散射特性時，書中涉及瞭大量關於幾何光學近似、物理光學近似以及衍射理論的內容，這些內容雖然對於理解散射機理至關重要，但對於非專業讀者而言，理解起來需要花費相當大的精力。同時，書中雖然提到瞭“設計方法”，但更多的是側重於理論分析如何指導設計，而對於具體的工程實現過程，例如材料選擇的標準、製造公差對性能的影響、以及如何在實際産品中集成天綫罩等方麵的描述相對較少。總的來說，這本書更適閤作為一本參考書，在遇到具體的設計難題時，翻閱其中相關的理論章節，尋找解題思路和方法，而非作為一本入門級的教程。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的時候，對它寄予瞭厚望，希望它能解決我在實際設計過程中遇到的一些具體問題，例如如何快速評估一個新設計的性能，或者如何根據性能要求來選擇閤適的材料。然而，《天綫罩理論與設計方法》更多的是在“理論”上下瞭很深的功夫，對“設計方法”的闡述，往往是通過大量的數學推導和物理模型的建立來體現的。書中對電磁波與天綫罩相互作用的物理過程進行瞭非常詳盡的描述，包括瞭反射、透射、吸收、散射等各種現象的發生機理，以及如何用數學方程來精確描述這些過程。比如，在講解共振吸收型天綫罩時，書中詳細分析瞭如何通過調整天綫罩的層狀結構和介電/磁性材料的參數來降低雷達散射截麵（RCS），並且給齣瞭具體的計算公式和仿真示例。這一點讓我對如何主動地降低雷達迴波有瞭更深的認識。但是，對於如何將這些理論應用到實際的設計流程中，例如如何使用CAD/CAE工具進行集成設計，如何進行實驗驗證和現場調試，書中的描述相對比較概括。它更像是在告訴你“為什麼”這樣做會有效，而對於“如何”具體操作，則需要讀者自己去進一步探索和實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書雖然叫做《天綫罩理論與設計方法》，但讀完後，我感覺它更像是為那些已經對天綫理論和設計有著相當基礎的工程師們量身打造的“進階手冊”。對於我這樣一個剛踏入這個領域不久的研究生來說，很多地方確實給我帶來瞭不小的啓發，但同時也暴露齣我知識體係的短闆。書的理論部分，尤其是關於電磁波在復雜介質中傳播的數學模型，講解得非常深入，力求嚴謹，這無疑是它最大的價值所在。作者用瞭大量的篇幅去推導和分析各種邊界條件下的波傳播特性，並且詳細闡述瞭不同材料屬性（如介電常數、損耗因子）對天綫罩性能的影響。例如，在討論高超聲速飛行器天綫罩時，書中詳細分析瞭等離子體鞘套對天綫輻射效率和方嚮圖的畸變效應，以及如何通過優化天綫罩形狀和材料來減小這種影響。這一點讓我受益匪淺，之前我隻知道等離子體會有影響，但具體如何影響，以及如何量化分析，我一直感到模糊，這本書的理論推導讓我對此有瞭更清晰的認識。不過，相對的，如果讀者對於基礎的天綫理論（如基本天綫類型、陣列理論、匹配網絡等）不夠熟悉，可能在閱讀過程中會感到吃力，需要頻繁地去查閱其他資料來補充背景知識。這本書的側重點在於“理論”的“深化”和“設計”的“精細化”，對於“基礎”的“科普”和“入門”則顯得相對不足。

評分☆☆☆☆☆

盡管書名是《天綫罩理論與設計方法》，但我發現其中關於“設計方法”的部分，更多地體現在對各種復雜電磁環境下天綫罩性能評估和優化策略的理論探討，而不是那種手把手教你如何完成一個設計項目的指導手冊。書中詳細闡述瞭不同天綫罩材料（如陶瓷、復閤材料）在高溫、高濕、強腐蝕等極端環境下的電磁性能衰減模型，以及如何通過調整材料配方和結構設計來提高其魯棒性。這一點對於那些需要設計能夠在惡劣環境下工作的天綫罩的工程師來說，非常有價值。比如，書中對於某類新型復閤材料在不同頻率下的介電損耗和反射係數變化趨勢進行瞭詳細的實驗數據分析和理論建模，這給瞭我很大的啓發，讓我意識到材料的選擇和分析是設計過程中不可或缺的重要環節。然而，在具體的工程實踐層麵，例如如何根據具體應用場景（例如雷達、通信、電子戰等）來選擇最閤適的天綫罩類型，以及在設計過程中需要考慮的成本、重量、可製造性等實際因素，書中的提及相對有限。它更像是提供瞭一個紮實的理論基礎，讓你能夠理解設計背後的原理，但實際的設計落地還需要結閤大量的工程經驗和具體的需求分析。

評分☆☆☆☆☆

我本來以為這本書會像市麵上很多工程類書籍一樣，提供一些現成的設計流程和實用案例，但實際情況是，《天綫罩理論與設計方法》的內容更偏嚮於理論的深度挖掘和數學模型的構建。當然，這並非缺點，反而凸顯瞭其專業性。書的論述邏輯非常清晰，從最基本的麥剋斯韋方程組齣發，逐步推導齣適用於天綫罩的各種解析和數值解法。我印象特彆深刻的是，書中對不同形狀天綫罩（球形、拋物麵形、錐形等）在電磁波散射和透射特性上的差異進行瞭詳盡的分析，並且給齣瞭相應的數學錶達式。這對於設計者在初步選型階段就有一個理論上的指導非常有幫助。此外，書中還詳細討論瞭如何通過數值仿真軟件（如HFSS, CST等）來驗證理論模型和優化設計參數，雖然沒有直接提供操作教程，但其對仿真結果的解讀和與理論模型的對比分析，讓我對仿真工作的科學性有瞭更深刻的理解。然而，如果讀者期望的是一份“傻瓜式”的設計指南，提供大量的圖錶、計算公式和具體的工程參數，那麼這本書可能無法完全滿足你的需求。它更像是一位經驗豐富的設計大師在與你進行一場深入的理論探討，需要你具備一定的理論功底，纔能更好地領會其中的精髓。