陣列天線分析與綜合

內(nèi)容概要

　　《陣列天線分析與綜合》是“十一五”國(guó)防特色學(xué)科專業(yè)教材，其主要內(nèi)容包括陣列天線的基本概念、直線陣列分析與綜合的基本理論與方法、平面陣列分析與綜合的基本理論與方法以及陣列天線的最優(yōu)化設(shè)計(jì)等?！蛾嚵刑炀€分析與綜合》可以看做是陣列天線工程應(yīng)用的基礎(chǔ)理論部分，主要側(cè)重于介紹陣列天線分析與綜合設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)方法及實(shí)施手段?！蛾嚵刑炀€分析與綜合》是為電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程等學(xué)科領(lǐng)域的工科研究生或高年級(jí)本科生編寫(xiě)的教？，適合于信息工程、雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗和遙感遙測(cè)等專業(yè)，供“微波天線”、“陣列天線分析與綜合”和“陣列天線”課程教學(xué)使用，也可供從事陣列天線研發(fā)的科技人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論O.1 陣列天線的基本概念O.2 本書(shū)的主要內(nèi)容和章節(jié)安排第1章 陣列天線的理論基礎(chǔ)1.1 電磁波的干涉與疊加原理1.2 方向圖乘積定理與陣因子特性1.2.1 陣列天線的輻射場(chǎng)與方向圖乘積定理1.2.2 陣因子特性1.3 二元陣1.3.1 半波長(zhǎng)間距等幅同相二元陣1.3.2 整波長(zhǎng)間距等幅同相二元陣1.3.3 半波長(zhǎng)間距等幅反相二元陣1.3.4 四分之一波長(zhǎng)間距等幅相差90°二元陣1.3.5 半波長(zhǎng)間距不等幅同相二元陣1.3.6 方向圖乘積定理的應(yīng)用習(xí)題1第2章 直線陣列及其分析2.1 線陣通用方向圖函數(shù)及極坐標(biāo)表示2.2 Z變換分析方法2.2.1 Z變換的定義和物理意義2.2.2 Z變換在陣列天線分析中的應(yīng)用2.3 謝昆諾夫單位圓分析方法2.4 均勻線陣2.4.1 均勻線陣的一般討論2.4.2 側(cè)射陣2.4.3 普通端射陣2.4.4 增強(qiáng)方向性端射陣2.4.5 均勻線陣總結(jié)2.5 功率方向圖2.5.1 功率方向圖的概念和特性2.5.2 利用功率方向圖進(jìn)行陣列特性分析2.6 非均勻線陣2.6.1 不等幅激勵(lì)線陣2.6.2 不等間距線陣2.6.3 不均勻相位遞變陣列2.7 掃描線陣2.8 單脈沖線陣習(xí)題2第3章 直線陣列的綜合——副瓣電平控制3.1 直線陣列綜合基礎(chǔ)3.1.1 降低副瓣電平的一般討論3.1.2 二項(xiàng)式陣3.2 道爾夫一切比雪夫綜合法3.2.1 切比雪夫多項(xiàng)式3.2.2 道爾夫一切比雪夫陣列函數(shù)3.2.3 道爾夫一切比雪夫綜合法3.2.4 道爾夫一切比雪夫線陣的波瓣寬度與方向性系數(shù)3.3 功率方向圖綜合法3.3.1 功率方向圖綜合法的一般討論3.3.2 用功率方向圖方法綜合等副瓣陣列3.4 小間距陣列的綜合法3.4.1 最佳小間距側(cè)射陣列的綜合3.4.2 最佳小間距端射陣列的綜合3.4.3 超方向性陣列3.5 泰勒綜合法——單變量方法3.5.1 連續(xù)線源的方向圖函數(shù)3.5.2 單變量泰勒線源分布的方向圖函數(shù)3.5.3 單變量泰勒線源分布綜合法3.6 泰勒綜合法——切比雪夫誤差方法3.6.1 線源的等副瓣理想空間因子3.6.2 泰勒方向圖函數(shù)3.6.3 泰勒綜合法3.6.4 副瓣結(jié)構(gòu)可變的泰勒綜合法3.6.5 連續(xù)線源分布的離散化3.7 差方向圖的貝利斯綜合法3.7.1 線源差方向圖的一般討論3.7.2 貝利斯綜合法習(xí)題3第4章 直線陣列的綜合——方向圖逼近4.1 傅里葉變換綜合法4.1.1 線源的方向圖函數(shù)及其傅里葉變換綜合4.1.2 線陣的方向圖函數(shù)及其傅里葉變換綜合4.2 伍德沃德一勞森抽樣綜合法4.2.1 連續(xù)線源的伍德沃德一勞森抽樣綜合法4.2.2 伍德沃德一勞森線陣4.3 根匹配綜合法4.4 功率方向圖逼近的基本問(wèn)題4.4.1 方向圖逼近的任務(wù)描述4.4.2 函數(shù)逼近理論4.5 多項(xiàng)式內(nèi)插綜合法4.5.1 多項(xiàng)式內(nèi)插的基本原理4.5.2 多項(xiàng)式內(nèi)插在功率方向圖逼近中的應(yīng)用4.6 三角函數(shù)內(nèi)插綜合法4.6.1 三角內(nèi)插法的基本原理4.6.2 三角內(nèi)插法在陣列綜合中的應(yīng)用4.7 伯恩斯坦多項(xiàng)式逼近綜合法4.7.1 伯恩斯坦多項(xiàng)式逼近4.7.2 伯恩斯坦多項(xiàng)式逼近在方向圖逼近中的應(yīng)用4.8 反Z變換綜合法4.9 哈爾定理綜合法4.9.1 哈爾定理4.9.2 哈爾定理在方向圖逼近中的應(yīng)用習(xí)題4第5章 直線陣列的綜合——微擾法的應(yīng)用5.1 微擾法及其在陣列綜合中的應(yīng)用5.1.1 間距微擾法5.1.2 激勵(lì)幅度微擾法5.2 微擾法綜合任意副瓣結(jié)構(gòu)的泰勒方向圖5.3 微擾法綜合任意副瓣結(jié)構(gòu)的差方向圖5.4 微擾法在改善方向圖退化方面的應(yīng)用5.4.1 任意副瓣結(jié)構(gòu)泰勒和方向圖的改善5.4.2 任意副瓣結(jié)構(gòu)貝利斯差方向圖的改善習(xí)題5第6章 平面陣列及其分析與綜合6.1 平面陣列分析的一般討論6.2 可分離分布矩形平面陣列及其分析6.2.1 方向圖函數(shù)6.2.2 波束指向6.2.3 波瓣寬度6.2.4 方向性系數(shù)6.2.5 單元的排列方式和陣面形狀6.3 面陣和方向圖與差方向圖6.4 可分離分布矩形柵格面陣的綜合6.5 切比雪夫平面陣6.5.1 切比雪夫平面陣綜合6.5.2 修正的平面切比雪夫分布6.6 卷積法分析與綜合面陣6.7 圓環(huán)陣列及其分析6.7.1 方向圖函數(shù)6.7.2 方向性系數(shù)6.8 同心圓環(huán)陣列的綜合6.9 橢圓環(huán)陣列的分析與綜合6.10 圓口徑泰勒分布6.10.1 平面口徑的方向圖函數(shù)6.10.2 均勻分布圓形口徑的方向圖函數(shù)6.10.3 圓形口徑泰勒分布的方向圖函數(shù)及其綜合6.10.4 可變副瓣結(jié)構(gòu)的泰勒分布圓形口徑方向圖函數(shù)及其綜合6.10.5 非圓對(duì)稱的泰勒分布圓形口徑方向圖函數(shù)及其綜合6.11 圓口徑泰勒分布面陣6.11.1 矩形柵格6.11.2 微擾法改善方向圖退化6.11.3 圓形柵格6.12 圓口徑貝利斯分布6.12.1 形成差方向圖的圓口徑分布6.12.2 貝利斯方向圖函數(shù)6.12.3 修正的貝利斯方向圖函數(shù)6.13 圓口徑貝利斯分布面陣6.14 橢圓口徑面陣6.15 離散陣列與連續(xù)口徑天線性能比較習(xí)題6第7章 陣列天線的綜合——方向性系數(shù)優(yōu)化7.1 陣列天線方向性系數(shù)優(yōu)化的一般討論7.2 線陣方向性系數(shù)的最優(yōu)化7.2.1 厄爾米特二次型7.2.2 方向性系數(shù)最優(yōu)化的綜合7.3 差方向圖的方向性系數(shù)最優(yōu)化7.4 圓環(huán)陣與橢圓環(huán)陣的方向性系數(shù)最優(yōu)化7.5 有約束的陣列天線性能指標(biāo)的最優(yōu)化7.5.1 優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型7.5.2 優(yōu)化方法習(xí)題7參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　陣列天線能夠形成不同于一般單元天線的輻射特性，尤其是可以形成指向某部分空間的、比單元天線強(qiáng)得多的輻射，最根本的原因就是來(lái)自多個(gè)相干輻射單元的輻射電磁波在空間相互干涉并疊加，在某些空間區(qū)域加強(qiáng)，而在另一些空間區(qū)域減弱，從而使得不變的總輻射能量在空間重新分布?！　〔ǖ母缮媾c疊加最初來(lái)源于光學(xué)領(lǐng)域。英國(guó)學(xué)者托馬斯·楊（1773-1829）仔細(xì)觀察了在兩組水波交疊處發(fā)生的現(xiàn)象：“一組波的波峰與另一組波的波峰相重合，將形成一組波峰更高的波。如果一組波的波峰與另一組波的波谷相重合，那么波峰恰好填滿波谷?！甭暡ǖ寞B加也如此，聲波疊加會(huì)產(chǎn)生聲音的加強(qiáng)和減弱、復(fù)合的聲調(diào)和拍頻。在此基礎(chǔ)上，他于1801年在一篇報(bào)告中發(fā)展了惠更斯的光學(xué)理論，提出了著名的“干涉原理”，也稱“波的疊加原理”，并在光學(xué)中首次引人了“干涉”的概念。在上述報(bào)告中，托馬斯·楊所表述的干涉原理是：“同一束光的兩個(gè)不同部分，以不同的路徑要么完全一樣地，要么在方向上十分接近地進(jìn)入眼睛，在光線的路程差是某個(gè)長(zhǎng)度的整數(shù)倍的地方，光就增強(qiáng)；而在干涉區(qū)域的中間部分，光將最強(qiáng)。對(duì)于不同顏色的光束來(lái)說(shuō)，這個(gè)長(zhǎng)度是不同的?！蓖瑫r(shí)，他指出了產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件，并首次完成了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和其他一些干涉實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出：為了顯示光的干涉，必須先使從同一光源出來(lái)的光分成兩束，經(jīng)由不同的途徑，然后重新疊加在一起，即可觀察到干涉現(xiàn)象。著名的干涉縫實(shí)驗(yàn)如圖1.1 所示。　　由于光本身的波動(dòng)性，光波與電磁波本質(zhì)上是相似的，因此可以把這一最初在光學(xué)領(lǐng)域提出的基本原理推廣到電磁波領(lǐng)域。

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