第1章天线问题的电磁场理论基础 1

1.1麦克斯韦方程和边界条件 1

1.2位函数 2

1.2.1交变电磁场方程的直接解法2

1.2.2交变电磁场中的位函数A、φ3

1.2.3交变电磁场中的位函数A*、φ3

1.2.4Hertz位Π3

1.2.5Π4

1.3格林公式 5

1.4非均匀波动方程的解 5

1.5无限均匀空间内的电磁场 8

1.6电偶极子的辐射场 9

1.7线振子的辐射场 10

1.8边界值问题 12

第2章天线阵的基本理论14

2.1天线辐射的方向特性 14

2.2直线阵 15

2.2.1直线阵的方向图15

2.2.2直线阵波束的扫描16

2.2.3直线阵的波束宽度17

2.2.4直线阵的方向性系数17

2.3平面阵 17

2.3.1平面阵的方向图17

2.3.2平面阵的波束指向18

2.3.3平面阵的波束宽度19

2.3.4平面阵的方向性系数19

2.3.5平面阵波束宽度面积与方向性系数的乘积19

第3章辐射单元对阵列天线性能的影响20

3.1理想的辐射单元 20

3.2辐射单元方向性引起的波束指向误差 20

3.3辐射单元方向性对差波束斜率的影响21

第4章阵列天线的随机误差及其对波束指向的影响23

4.1阵列天线随机误差及其对波束指向的影响 23

4.2线阵随机误差引起的差波束电轴偏移 26

4.2.1串联馈电27

4.2.2并联馈电28

4.3平面阵随机误差引起的指向误差 28

第5章数字式移相器的应用及其带来的问题29

5.1应用数字式移相器的基本原理 29

5.1.1数字式移相器29

5.1.2最小相移量与波束扫描步进角的关系29

5.2相位量化对天线增益的影响 30

5.2.1相位量化方式30

5.2.2相位量化误差对增益的影响30

5.3相位量化引起的波束指向误差 31

5.3.1相位量化误差31

5.3.2相位量化引起的指向误差32

5.4相位量化引起的量化副瓣 34

第6章馈相方法36

6.1指向修正馈相法 36

6.2移位馈相法 37

6.3随机馈相法 38

6.3.1波束均值无指向误差随机馈相38

6.3.2相位误差均值为零法39

6.4移位加权馈相法 40

6.4.1相位误差与波束指向误差40

6.4.2移位加权馈相方程41

6.4.3波束控制计算机相位的字长42

6.4.4减少移相器位数，降低相阵成本42

6.4.5应用42

6.5馈相方程的通用形式 43

6.6馈相效果 44

6.6.1指向误差44

6.6.2量化副瓣电平45

6.6.3结论45

第7章互耦问题47

7.1两个薄片振子之间的互阻抗 47

7.2偶极子阵的有源阻抗 48

7.2.1有源阻抗的概念48

7.2.2有源阻抗的分析方法48

7.3互耦对单元方向图的影响 53

7.3.1互耦的存在改变理想单元的概念 53

7.3.2单元阵中的方向图53

7.4互耦的积累效应 54

7.5互耦效应的实验研究方法 56

7.5.1波导模拟器法56

7.5.2小阵法59

7.5.3周期性边界法59

7.6宽角匹配问题 61

7.6.1馈线中实现宽角匹配61

7.6.2在自由空间区实现宽角匹配61

7.7互耦问题的数值分析方法 62

7.7.1矩量法及线天线互耦问题62

7.7.2矩形开口波导阵的互耦问题66

第8章加权阵列74

8.1密度加权阵列与幅度加权阵的等效 74

8.2环栅阵 75

8.2.1环栅阵的几何关系75

8.2.2环栅阵的方向图阵因子76

8.2.3环栅阵的栅瓣特性76

8.3有幅度加权的密度加权阵的统计设计 77

8.4相位加权阵列天线 80

第9章相控阵的高频馈电网络83

9.1光学馈电系统 83

9.2网络馈电系统 84

9.2.1串联馈电系统84

9.2.2并联馈电系统85

9.2.3子阵馈电86

第10章数字式移相器87

10.1闭锁式铁氧体数字移相器 87

10.1.1闭锁式波导铁氧体数字移相器87

10.1.2闭锁式微带铁氧体数字移相器95

10.2PIN二极管移相器 98

10.2.1PIN二极管的基本特性及其等效电路98

10.2.2PIN二极管的选用99

10.2.3PIN 二极管移相器100

10.2.4高通-低通型移相器111

10.2.5螺旋反射型移相器112

10.2.6常用PIN二极管移相器的主要性能比较114

10.3铁氧体数字移相器和PIN二极管移相器性能比较 115

第11章相控阵天线的可靠性117

11.1故障的统计特性 117

11.1.1{gn}的概率密度117

11.1.2{Xn}的概率密度117

11.2辐射场的统计特性 119

11.3数字移相器故障对阵性能的影响 121

11.4单元馈电故障对阵性能的影响 122

11.5相阵天线的平均故障时间 122

第12章 相控阵天线的波束赋形变换123

12.1引言 123

12.2Davies 阵 123

12.3信噪比最佳方法 125

12.4控相形成有指定零点的方向图 127

12.5给定约束条件的优化方法 130

12.6主波束赋形的相位子阵法 132

第13章阵列正弦空间坐标及坐标系变换135

13.1阵列正弦空间坐标 135

13.2阵列坐标系到大地坐标系的变换 136

13.2.1阵列俯仰倾斜137

13.2.2偏离正北137

13.2.3阵列俯仰倾斜又偏离正北137

13.3天线中常见的坐标变换 139

13.4欧拉角 140

13.5雷达坐标系对相控阵天线测量的影响 141

第14章工程实例144

14.1相频扫天线 144

14.1.1设计要求144

14.1.2方案144

14.2一维相扫单脉冲波导窄边裂缝阵天线 145

14.3强制馈电的两维相扫相控阵天线 147

14.4固态实验相控阵天线 149

14.5径向功率分配器馈电的平面相控阵天线 149

14.6一种有限扫描相控阵天线 150

14.7移动卫星通信天线技术 151

14.7.1"动卫通"的跟踪方案152

14.7.2低轮廓的移动卫星通信设备153

14.7.3低轮廓"动卫通"扫描天线实例155

附录A磁场与磁流的关系159

附录B并矢格林函数160

附录C含有双片横向磁化铁氧体的矩形波导的传播常数方程--特征方程163

参考文献 165"