反射面天線(xiàn)理論及實(shí)用CAD程序集簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

本書(shū)是一部典型的理論結合應用的反射面天線(xiàn)專(zhuān)著(zhù)，凝結了作者多年科研經(jīng)驗和理論成果。

本書(shū)作者從事天線(xiàn)研發(fā)工作多年，他對反射面天線(xiàn)的形狀設計原理、輻射場(chǎng)計算理論進(jìn)行了系統的推導，編寫(xiě)了幾何形狀設計、輻射場(chǎng)計算程序并給出了計算實(shí)例，并經(jīng)工程實(shí)踐驗證。書(shū)中設計程序讀者可以拿來(lái)就用，大大提高學(xué)習、研究和設計反射面天線(xiàn)的效率，縮短從理論到實(shí)踐的距離。

　　　　何山紅：安徽工業(yè)大學(xué)副教授、碩士生導師，中國電子學(xué)會(huì )高級會(huì )員，IEEE Member。曾在南京電子技術(shù)研究所從事天線(xiàn)研究工作多年，主持完成多項大型國防工程及其他國家重大工程中天線(xiàn)系統的研制，擔任過(guò)天線(xiàn)與微波國防科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室基金等預研課題的組長(cháng)。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(xué)學(xué)報》等期刊及會(huì )議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇，其中被SCI、EI檢索20多篇。

目    錄
第1章  標準卡塞格倫天線(xiàn)和拋物面天線(xiàn) 1
1．1  標準卡塞格倫天線(xiàn)的等效拋物面法 1
1．1．1  標準卡塞格倫天線(xiàn)的幾何參數 1
1．1．2  等效拋物面法 2
1．2  基于矢位法的拋物面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的分析 3
1．2．1  矢位法基本原理 3
1．2．2  基于矢位法的反射面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 6
1．2．3  點(diǎn)源照射下的反射面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng) 8
1．2．4  拋物面的面積元和法向單位矢量 9
1．2．5  拋物面天線(xiàn)的輻射遠場(chǎng) 10
1．3  程序計算實(shí)例 15
1．3．1  標準卡塞格倫天線(xiàn)計算實(shí)例 15
1．3．2  拋物面天線(xiàn)計算實(shí)例 20
1．4  程序清單 23
1．4．1  饋源輻射方向圖軸對稱(chēng)時(shí)輻射遠場(chǎng)計算程序清單HAA．FOR 24
1．4．2  饋源輻射方向圖非軸對稱(chēng)時(shí)輻射遠場(chǎng)計算程序清單HAB．FOR 32
第2章  單偏置拋物面天線(xiàn) 41
2．1  單偏置拋物面天線(xiàn)的幾何結構 41
2．2  利用E模場(chǎng)輻射法計算單偏置拋物面天線(xiàn)的輻射遠場(chǎng) 42
2．2．1  線(xiàn)極化輻射遠場(chǎng) 42
2．2．2  圓極化輻射遠場(chǎng) 47
2．3  程序計算實(shí)例 51
實(shí)例2．1  線(xiàn)極化時(shí)單偏置拋物面天線(xiàn)的計算 51
實(shí)例2．2  圓極化時(shí)單偏置拋物面天線(xiàn)的計算 53
實(shí)例2．3  拋物面天線(xiàn)的計算 55
2．4  單偏置拋物面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)計算程序清單HOF．FOR 56
第3章  賦形波束雙彎曲反射面天線(xiàn) 73
3．1  賦形波束雙彎曲反射面天線(xiàn)幾何形狀設計 73
3．1．1  設計中截線(xiàn) 73
3．1．2  條帶設計 76
3．2  賦形波束雙彎曲反射面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng) 78
3．2．1  利用矢位法計算反射面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng) 78
3．2．2  點(diǎn)源照射下的反射面輻射遠場(chǎng) 79
3．2．3  反射面的表面參量 81
3．2．4  輻射遠場(chǎng) 82
3．3  程序計算實(shí)例 86
實(shí)例3．1  遠場(chǎng)功率方向圖為余割平方時(shí)的計算 86
實(shí)例3．2  遠場(chǎng)功率方向圖為任意分布時(shí)的計算 93
3．4  反射面形狀設計和輻射遠場(chǎng)計算程序清單HDR．FOR 95
第4章  賦形卡塞格倫天線(xiàn) 122
4．1  常用口面場(chǎng)分布函數分析 122
4．2  反射面結構設計 122
4．2．1  反射面方程 122
4．2．2  利用四階龍格-庫塔法求解微分方程組 127
4．3  利用鏡面電流法求解輻射場(chǎng) 128
4．3．1  副面散射場(chǎng) 128
4．3．2  卡塞格倫天線(xiàn)輻射場(chǎng) 132
4．3．3  天線(xiàn)效率 137
4．4  射線(xiàn)跟蹤和鏡面電流法計算輻射場(chǎng) 141
4．4．1  反射面坐標的擬合處理 141
4．4．2  反射面上點(diǎn)的法向單位矢量 142
4．4．3  主反射面的面積元 144
4．4．4  主面口面場(chǎng) 145
4．4．5  輻射遠場(chǎng) 148
4．5  程序計算實(shí)例 151
實(shí)例4．1  計算賦形卡塞格倫天線(xiàn)形狀 151
實(shí)例4．2  饋源輻射方向圖軸對稱(chēng)時(shí)輻射遠場(chǎng)計算 154
實(shí)例4．3  賦形卡塞格倫天線(xiàn)形狀計算及坐標擬合 158
實(shí)例4．4  饋源輻射方向圖非軸對稱(chēng)時(shí)輻射遠場(chǎng)計算 160
4．6  程序清單 163
4．6．1  計算賦形卡塞格倫天線(xiàn)形狀程序清單HCC．FOR 163
4．6．2  饋源輻射方向圖軸對稱(chēng)時(shí)輻射場(chǎng)計算程序清單HCD．FOR 168
4．6．3  計算賦形卡塞格倫天線(xiàn)形狀及擬合程序清單HCE．FOR 185
4．6．4  饋源輻射方向圖非軸對稱(chēng)時(shí)輻射場(chǎng)計算程序清單HCF．FOR 192
第5章  賦形環(huán)焦反射面天線(xiàn) 208
5．1  反射面形狀設計 208
5．1．1  主面和副面母線(xiàn)的方程 208
5．1．2  反射面參數的選取 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(chǎng) 214
5．3  程序計算實(shí)例 215
實(shí)例5．1  計算賦形環(huán)焦天線(xiàn)形狀及擬合處理 215
實(shí)例5．2  饋源輻射方向圖非軸對稱(chēng)時(shí)線(xiàn)極化輻射遠場(chǎng)的計算 218
實(shí)例5．3  饋源輻射方向圖非軸對稱(chēng)時(shí)圓極化輻射遠場(chǎng)的計算 221
5．4  計算環(huán)焦天線(xiàn)形狀及擬合程序清單HRA．FOR 222
第6章  雙偏置對稱(chēng)轉換格雷高利天線(xiàn) 230
6．1  基本幾何結構參數 230
6．2  主副面表達式 233
6．2．1  副面法向單位矢量 233
6．2．2  副面反射線(xiàn)單位矢量 234
6．2．3  副面坐標 236
6．2．4  主面坐標 237
6．2．5  主面口面上反射線(xiàn)軌跡與饋源球坐標系下參量的關(guān)系 238
6．3  主面口面場(chǎng) 246
6．3．1  主面的面積元 246
6．3．2  主面口面場(chǎng) 248
6．4  輻射遠場(chǎng) 251
6．4．1  線(xiàn)極化輻射遠場(chǎng) 251
6．4．2  圓極化輻射遠場(chǎng) 252
6．5  程序計算實(shí)例 254
實(shí)例6．1  饋源輻射電場(chǎng)為線(xiàn)極化時(shí)的計算 254
實(shí)例6．2  饋源輻射電場(chǎng)為圓極化時(shí)的計算 257
6．6  反射面形狀和輻射場(chǎng)計算程序清單OFFA．FOR 259
第7章  雙偏置對稱(chēng)轉換卡塞格倫天線(xiàn) 276
7．1  基本幾何結構參數 276
7．2  主副面表達式 279
7．2．1  副面法向單位矢量 279
7．2．2  副面反射線(xiàn)單位矢量 280
7．2．3  副面坐標 281
7．2．4  主面坐標 282
7．2．5  主面口面上反射線(xiàn)軌跡與饋源球坐標系下參量的關(guān)系 283
7．3  主面口面場(chǎng) 291
7．4  輻射遠場(chǎng) 294
7．5  程序計算實(shí)例 295
實(shí)例7．1  饋源輻射電場(chǎng)為線(xiàn)極化時(shí)的計算 295
實(shí)例7．2  饋源輻射電場(chǎng)為圓極化時(shí)的計算 299
7．6  反射面形狀和輻射遠場(chǎng)計算程序清單OFFB．FOR 300
第8章  賦形雙偏置反射面天線(xiàn) 312
8．1  求解反射面形狀 312
8．1．1  能量守恒定律 312
8．1．2  斯奈爾定律 313
8．1．3  求解反射面坐標的步驟 316
8．2  主面口面場(chǎng) 317
8．3  輻射遠場(chǎng) 321
8．4  程序計算實(shí)例 322
實(shí)例8．1  計算賦形雙偏置格雷高利天線(xiàn)的形狀 323
實(shí)例8．2  計算賦形雙偏置卡塞格倫天線(xiàn)的形狀 325
實(shí)例8．3  線(xiàn)極化時(shí)賦形雙偏置格雷高利天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 326
實(shí)例8．4  圓極化時(shí)賦形雙偏置格雷高利天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 328
實(shí)例8．5  線(xiàn)極化時(shí)賦形雙偏置卡塞格倫天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 329
實(shí)例8．6  圓極化時(shí)賦形雙偏置卡塞格倫天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 330
8．5  程序清單 331
8．5．1  反射面天線(xiàn)形狀計算程序清單DOFA．FOR 332
8．5．2  反射面天線(xiàn)輻射場(chǎng)計算程序清單DOFB．FOR 339
第9章  格雷高利橢圓波束天線(xiàn) 346
9．1  反射面坐標求解 346
9．1．1  對稱(chēng)平面的幾何參數 346
9．1．2  主面特性 348
9．1．3  副反射面的幾何特性 348
9．1．4  主面坐標和副面坐標的關(guān)系 350
9．1．5  求解主副面坐標的具體過(guò)程 352
9．1．6  驗證主副面形狀設計結果 355
9．2  主面口面場(chǎng) 356
9．3  輻射遠場(chǎng) 361
9．4  程序計算實(shí)例 361
實(shí)例9．1  求解不同坐標系下的方位角的對應關(guān)系 362
實(shí)例9．2  求解偏焦函數中的系數的值 363
實(shí)例9．3  利用偏焦函數計算反射面形狀 364
實(shí)例9．4  線(xiàn)極化時(shí)天線(xiàn)俯仰面遠場(chǎng)方向圖的計算 367
實(shí)例9．5  線(xiàn)極化時(shí)天線(xiàn)方位面遠場(chǎng)方向圖的計算 369
實(shí)例9．6  右旋圓極化時(shí)天線(xiàn)俯仰面遠場(chǎng)方向圖的計算 370
實(shí)例9．7  左旋圓極化時(shí)天線(xiàn)方位面遠場(chǎng)方向圖的計算 372
9．5  程序清單 373
9．5．1  求解不同坐標系下的方位角的對應關(guān)系程序清單HERA．FOR 373
9．5．2  偏焦函數中的系數求解程序清單HERB．FOR 376
9．5．3  反射面形狀計算程序清單HERC．FOR 383
9．5．4  反射面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)計算程序清單HERD．FOR 390
第10章  對稱(chēng)雙反射面橢圓波束天線(xiàn) 399
10．1  求解變焦距環(huán)焦橢圓波束天線(xiàn)形狀 399
10．1．1  長(cháng)軸平面內的副面幾何參數 400
10．1．2  短軸平面內的副面幾何參數 402
10．1．3  其他平面內的副面幾何參數 403
10．1．4  副面上點(diǎn)的法向單位矢量 406
10．1．5  求解主面坐標 410
10．2  求解變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天線(xiàn)形狀 411
10．2．1  求解長(cháng)軸和短軸平面內的主副面形狀 412
10．2．2  求解其他平面內的副面形狀 413
10．2．3  求解其他平面內的主面形狀 414
10．3  主面口面場(chǎng) 417
10．4  輻射遠場(chǎng) 421
10．5  程序計算實(shí)例 422
10．5．1  變焦距環(huán)焦橢圓波束天線(xiàn)計算實(shí)例 422
10．5．2  變照射角賦形卡塞格倫橢圓波束天線(xiàn)計算實(shí)例 434
10．6  程序清單 446
10．6．1  環(huán)焦橢圓波束天線(xiàn)形狀計算程序清單HEEA．FOR 446
10．6．2  環(huán)焦橢圓波束天線(xiàn)輻射場(chǎng)計算程序清單HEEB．FOR 456
10．6．3  卡塞格倫橢圓波束天線(xiàn)形狀計算程序清單HFFA．FOR 463
10．6．4  卡塞格倫橢圓波束天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)計算程序清單HFFB．FOR 486
第11章  三反射體賦形球面天線(xiàn) 490
11．1  三反射體賦形球面天線(xiàn)特性 490
11．2  求解主副面形狀 491
11．2．1  求解對稱(chēng)平面內的曲線(xiàn) 491
11．2．2  在反射面坐標系下計算主副面形狀 496
11．2．3  在饋源坐標系下計算主副面形狀 498
11．2．4  驗證主副面形狀設計結果 500
11．3  主面口面場(chǎng) 502
11．4  輻射遠場(chǎng) 509
11．5  程序計算實(shí)例 510
實(shí)例11．1  非均勻分布時(shí)第1類(lèi)天線(xiàn)形狀計算 510
實(shí)例11．2  非均勻分布時(shí)第1類(lèi)天線(xiàn)方位面輻射遠場(chǎng)的計算 514
實(shí)例11．3  非均勻分布時(shí)第1類(lèi)天線(xiàn)俯仰面輻射遠場(chǎng)的計算 516
實(shí)例11．4  均勻分布時(shí)第1類(lèi)天線(xiàn)形狀的計算 518
實(shí)例11．5  均勻分布時(shí)第1類(lèi)天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 519
實(shí)例11．6  均勻分布時(shí)第2類(lèi)天線(xiàn)形狀的計算 521
實(shí)例11．7  均勻分布時(shí)第2類(lèi)天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 523
11．6  程序清單 524
11．6．1  三反射體球面天線(xiàn)形狀計算程序清單HMMA．FOR 524
11．6．2  三反射體球面天線(xiàn)輻射場(chǎng)計算程序清單HMMB．FOR 539
第12章  瞬時(shí)多波束拋物面天線(xiàn) 547
12．1  瞬時(shí)多波束拋物面天線(xiàn)概述 547
12．1．1  瞬時(shí)拋物面天線(xiàn)特性 547
12．1．2  多個(gè)偏焦饋源形成多波束的機理 548
12．2  瞬時(shí)多波束拋物面天線(xiàn)輻射場(chǎng) 549
12．2．1  主動(dòng)球面與瞬時(shí)拋物面的關(guān)系 549
12．2．2  基于矢位法的剩余球面輻射遠場(chǎng)分析 551
12．2．3  點(diǎn)源照射下的剩余球面輻射遠場(chǎng) 552
12．2．4  剩余球面的面積元和法向單位矢量 553
12．2．5  剩余球面的輻射遠場(chǎng) 556
12．3  程序計算實(shí)例 560
實(shí)例12．1  饋源非偏焦時(shí)瞬時(shí)拋物面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 561
實(shí)例12．2  饋源非偏焦時(shí)剩余球面和混合反射面的輻射遠場(chǎng)的計算 563
實(shí)例12．3  饋源偏焦時(shí)瞬時(shí)拋物面天線(xiàn)輻射遠場(chǎng)的計算 565
實(shí)例12．4  饋源偏焦時(shí)剩余球面和混合反射面的輻射遠場(chǎng)的計算 566
12．4  程序清單 567
12．4．1  瞬時(shí)拋物面輻射遠場(chǎng)計算程序清單HYR1．FOR 567
12．4．2  剩余球面和混合反射面的輻射遠場(chǎng)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(shuō)明 599
參考文獻 600