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第1章 电磁场理论基础1

1.1电磁场的基本方程1

1.1.1麦克斯韦方程组1

1.1.2波动方程2

1.1.3边界条件和辐射条件2

1.1.4电磁场的位函数3

1.1.5电磁场的能量4

1.2电磁场的等效原理6

1.2.1惟一性定理6

1.2.2镜像原理6

1.2.3等效原理7

1.2.4互易原理9

1.2.5巴俾涅（Babinet）原理10

1.2.6相似原理12

1.3电磁场方程的基本解法13

1.3.1分离变量法和标量波函数13

1.3.2矢量波函数——矢量波动方程的直接解16

1.3.3标量格林函数法18

1.3.4并矢格林函数法19

1.4低频数值近似方法22

1.4.1矩量法23

1.4.2时域有限差分法24

1.5高频近似方法31

1.5.1几何绕射理论的基本概念32

1.5.2几何光学的基本原理34

1.5.3柱面波入射时理想导电直劈的绕射场37

1.5.4平面波和柱面波入射时理想导电直劈的绕射场44

1.5.5等效电磁流法44

1.6谱域法45

1.7场区的划分48

第2章 天线的基本参数50

2.1天线的方向特性参数50

2.1.1方向性函数50

2.1.2方向图51

2.1.3主瓣宽度、副瓣电平51

2.1.4方向性系数52

2.1.5天线增益53

2.2天线的阻抗特性53

2.2.1辐射电阻53

2.2.2输入阻抗54

2.3天线的效率55

2.4天线的极化特性55

2.4.1电磁波的极化55

2.4.4交叉极化隔离度和交叉极化鉴别率56

2.4.2极化效率56

2.4.3交叉极化56

2.5天线的有效长度和有效面积57

2.5.1有效长度57

2.5.2有效面积57

2.6天线频带宽度58

2.7接收天线的等效噪声温度58

第3章 天线辐射基础62

3.1电流元的辐射63

3.2磁流元的辐射65

3.3惠更斯源的辐射66

3.4任意分布电流和磁流的辐射场67

3.5任意形状线天线的矩量法解68

3.6.1等效源法72

3.6平面口径辐射72

3.6.2傅里叶变换法74

3.6.3平面口径的增益和口径效率76

3.7矩形同相口径的辐射场77

3.7.1均匀分布口径场78

3.7.2不均匀分布口径场79

3.8圆形同相口径的辐射场80

3.8.1均匀分布口径场80

3.8.2不均匀分布口径场81

3.9不同相口径的辐射场83

3.9.1线性相位分布83

3.9.2平方律相位分布83

3.9.3立方律相位分布86

4.1.1双锥天线的场87

4.1双锥天线87

第4章 偶极天线、单极天线和环天线87

4.1.2双锥天线的输入阻抗91

4.2对称偶极天线的积分方程96

4.2.1 Pocklington积分方程（1897）96

4.2.2 Hallen积分方程（1938）97

4.2.3 Hallen方程的矩量法解98

4.2.4 Pocklington积分方程的谱域法解99

4.3对称偶极天线的特性100

4.3.1方向特性100

4.3.2阻抗特性102

4.3.3对称偶极天线的应用106

4.4折合偶极天线107

4.5 八木天线109

4.5.1无源反射器和无源引向器109

4.5.2八木天线110

4.6旋转场天线与蝙蝠翼天线112

4.6.1旋转场天线112

4.6.2蝙蝠翼天线112

4.7盘锥天线113

4.8单极天线116

4.8.1简单单极天线116

4.8.2细螺旋天线119

4.8.3倒L形天线和倒F形天线120

4.9偶极天线和单极天线的馈电121

4.10环天线123

第5章 宽频带天线126

5.1非频变天线126

5.1.1平面等角螺旋天线126

5.1.2圆锥等角螺旋天线128

5.1.3阿基米德平面螺旋天线129

5.1.4对数周期天线130

5.2行波天线133

5.2.1单导线行波天线133

5.2.2 V形天线135

5.2.3菱形天线136

5.2.4轴向模螺旋天线137

5.3超宽频带天线140

5.3.1偶极天线的脉冲辐射特性140

5.3.2几种超宽带天线144

第6章 波导口和喇叭天线148

6.1波导开口面的辐射148

6.2 H面扇形喇叭149

6.3 E面扇形喇叭154

6.4.1角锥喇叭157

6.4角锥喇叭和圆锥喇叭157

6.4.2圆锥喇叭158

6.5多模喇叭159

6.6波纹喇叭160

6.7表面波天线164

6.7.1介质平板波导165

6.7.2波纹导体表面波导168

6.7.3介质天线168

6.8透镜天线169

6.8.1介质透镜170

6.8.2空气介质透镜171

6.8.3金属透镜171

第7章 反射面天线172

7.1.1旋转抛物面的几何关系173

7.1单反射面天线173

7.1.2镜面电流法174

7.1.3口径场法177

7.1.4旋转抛物面天线的效率和增益177

7.1.5抛物面天线的馈源182

7.2旋转抛物面天线的几何绕射理论解184

7.2.1远轴副瓣区185

7.2.2后轴向区190

7.2.3前轴向区191

7.3偏置抛物面天线192

7.3.1偏置抛物面天线的口径场192

7.3.2偏置抛物面天线的辐射场195

7.4双反射面天线196

7.4.1椭圆和双曲线的几何特性196

7.4.2卡塞格伦双反射面天线198

7.4.3环焦天线200

7.5其他形式的反射面天线201

7.5.1扁平形波束抛物面天线202

7.5.2余割平方方向图天线203

7.5.3喇叭抛物面天线205

7.5.4平面反射面206

7.6反射面天线新技术206

7.6.1低副瓣技术206

7.6.2多波束天线和多频段天线207

第8章 缝隙天线210

8.1理想导电平面上的矩形缝隙210

8.2矩形导电平板上缝隙辐射的几何绕射解213

8.3理想导电圆柱上的缝隙215

8.4.1矩形波导馈电的缝隙218

8.4矩形波导馈电的缝隙218

8.4.2谐振波导缝隙阵223

8.4.3非谐振波导缝隙阵224

第9章 微带天线228

9.1传输线模型法229

9.2空腔模型法231

9.2.1矩形微带贴片天线231

9.2.2圆形微带贴片天线237

9.3积分方程法240

9.4谱域导抗法243

9.5微带天线元技术245

9.5.1宽频带技术245

9.5.2多频微带贴片天线247

9.5.3圆极化技术249

9.5.4其他形式的微带天线252

9.5.5馈电方法257

9.6微带天线阵258

第10章 阵列天线259

10.1方向图相乘原理259

10.2均匀阵列的分析261

10.2.1一维均匀直线阵的阵因子261

10.2.2一维均匀直线边射阵262

10.2.3一维均匀直线端射阵265

10.2.4二维均匀阵267

10.3 Schelkunoff单位圆268

10.3.1 Schelkunoff单位圆268

10.3.2边射阵269

10.3.3端射阵271

10.3.4超方向性阵272

10.4.1傅里叶级数法273

10.4一维均匀直线阵的综合273

10.4.2 Chebyshev综合法274

10.4.3 d＞λo/2的Chebyshev阵278

10.4.4 Dolph变换280

10.5相控阵天线283

10.5.1一维扫描阵283

10.5.2二维扫描阵284

10.5.3阵元间的互耦287

10.6多波束阵列天线288

第11章 自适应天线阵290

11.1 LMS阵291

11.1.1 LMS准则下的最佳加权292

11.1.2用梯度算法实现LMS的最佳加权294

11.1.3复数信号296

11.1.4复数LMS算法297

11.1.5三元LMS阵特性分析298

11.2Applebaum阵302

11.2.1 Applebaum阵的最佳准则302

11.2.2Applebaum反馈环306

11.2.3变形Applebaum反馈环307

11.2.4控制矢量308

11.2.5 LMS阵和Applebaum阵的关系308

11.3离散自适应阵309

11.3.1离散LMS阵309

11.3.2离散Applebaum阵312

11.4采样矩阵求逆法312

附录314

附录A 最陡下降法（鞍点法）314

A.1鞍点法的预备知识314

A.2最陡下降法（鞍点法）316

A.3变形（修正）最陡下降法317

附录B 驻相法318

B.1驻相法318

B.2用驻相法计算积分319

附录C 绕射场与几何光学场的分离320

附录D δ函数的傅里叶展开式326

附录E PML边界327

E.1 平面波在PML媒质中的传播327

E.2 平面波通过PML—PML媒质边界的传播329

附录F 散焦距离的计算332

附录G 用傅里叶变换法计算三维辐射问题333

附录H A+φuA=I式的说明335

附录I φ-1U？、d与 φ-1、uU？、d的等效性336

附录J 希尔伯特变换336

参考文献339