内容简介

本书是关于天线的经典著作，全面覆盖了有关天线的各方面内容。为了适应国内教学的需要，翻译版根据各章内容深浅层次的不同，分为上、下两册出版。上册为前12 章，介绍了天线的各种基础知识。下册为后12章，详细展开了这些内容。上、下册的内容分别针对本科教学和研究生教学进行组织。书中包括大量实例和习题，便于读者实践掌握。全书图文并茂，更有助于读者的直观理解。书中加入了包括无线革命在内的许多全新的现代应用，对参考文献列表也进行了相应的更新。本书概念清晰，层次分明。无论读者需要的是仅介绍天线基础知识的一个学期的课程，还是计划更深入地进一步学习，本书都能够提供切实的帮助。

作者简介

John D. Kraus，国际上著名的天线界元老级人物，已于2004年过世。所著天线教材侧重实践，是工程技术人员推崇的好书。 译者章文勋，东南大学教授，同样是国际知名的天线界元老级人物。
John D. Kraus，国际上著名的天线界元老级人物，已于2004年过世。所著天线教材侧重实践，是工程技术人员推崇的好书。 译者章文勋，东南大学教授，同样是国际知名的天线界元老级人物。

目录

第13章 阻抗与互阻抗
13．1 引言
13．2 天线的互易性定理
13．3 半波长天线的73Ω辐射电阻
13．4 非电流最大点的辐射电阻
13．5 细线天线的自阻抗
13．6 两平行线天线的互阻抗
13．7 边靠边平行天线的互阻抗
13．8 平行共线天线的互阻抗
13．9 梯式平行天线的互阻抗
13．10 其他布置天线的互阻抗
13．11 用定向性和辐射电阻表示的互阻抗
参考文献
习题
第14章 柱形天线和矩量法
14．1 引言
14．2 积分方程法概述
14．3 电流分布
14．4 输入阻抗
14．5 圆柱天线的波瓣图
14．6 细圆柱天线
14．7 带有圆锥形输入段的圆柱天线
14．8 其他形状的天线，类球体天线
14．9 长圆柱天线上的电流分布
14．10 静电学的积分方程和矩量法
14．11 矩量法及其应用于导线天线
14．12 用矩量法求短偶极子的自阻抗、雷达截面和互阻抗
参考文献
习题
第15章 口径分布与远场波瓣图之间的傅里叶变换关系
15．1 连续口径分布
15．2 远场波瓣图与口径分布之间的傅里叶变换关系
15．3 空间频率响应和波瓣图平滑处理
15．4 简单(加法)干涉仪
15．5 口径合成和多口径阵
15．6 栅瓣
15．7 二维口径合成
15．8 “干净”图形的相位闭合或自校准
参考文献
习题
第16章 偶极子阵和口径阵
16．1 引言
16．2 两根受激λ/2单元的边射阵
16．3 两根受激λ/2单元的端射阵
16．4 两根受激λ/2单元的等幅任意相位阵
16．5 密距单元的辐射效率和Q值，W8JK阵
16．6 n根受激单元阵
16．7 地平面上的水平天线
16．8 地平面上的铅垂天线
16．9 八木－宇田天线的变种
16．10 相控阵
16．11 频率扫描阵
16．12 返回式阵和范阿塔阵
16．13 自适应阵和智能阵
16．14 微带阵
16．15 低旁瓣阵
16．16 长导线天线
16．17 帘幕形阵
16．18 天线的馈电位置和方式
16．19 折合偶极子天线
16．20 折合偶极子的变种
16．21 百眼巨人型全空监视天线
参考文献
自适应阵的补充参考资料
习题
第17章 透镜天线
17．1 引言
17．2 非金属介质透镜天线，费马原理(射径等同性)
17．3 人造介质透镜天线
17．4 E-面金属板透镜天线
17．5 透镜天线的容差
17．6 H-面金属板透镜天线
17．7 反射器－透镜天线
17．8 介质杆
17．9 多螺旋透镜
17．10 龙伯透镜和爱因斯坦透镜
参考文献
习题
第18章 频率选择表面和周期结构
18．1 引言：频率选择表面的定义
18．2 半波长厚的介质天线罩
18．3 开缝的金属天线罩
18．4 简单的混合天线罩
18．5 理想的隐形天线罩
18．6 简单周期性导线表面的传输和反射特性
18．7 互补表面与巴比涅原理
18．8 斜入射角
18．9 单元的形状及其演化
18．10 控制入射角和极化的频带宽度
18．11 其他应用
参考文献
习题
第19章 实用大型口径天线的设计考虑
19．1 口径分布与口径效率
19．2 表面不规则性和增益损失
19．3 抛物面反射镜的偏轴工作
19．4 卡塞格伦馈电、赋形反射镜、球面反射镜和偏馈
19．5 低旁瓣的考虑
参考文献
深入阅读的补充参考资料
习题
第20章 大型或独特的天线实例
参考文献
第21章 特殊用途的天线
21．1 引言
21．2 电小天线
21．3 物理上的小天线
21．4 天线架设和典型(非理想)地面的影响
21．5 带接地面的天线
21．6 套筒天线
21．7 旋转场天线
21．8 超旋转场天线
21．9 其他全向天线
21．10 圆极化天线
21．11 高增益全向天线
21．12 埋地天线
21．13 表面波和漏波天线
21．14 设计卫星通信天线的考虑
21．15 用做接收和用做发射的考虑
21．16 频带的考虑
21．17 建筑上可接受的天线
21．18 用于仪表着陆系统(ILS)的天线
21．19 糖铲形天线和3K宇宙背景的故事
21．20 用于近地轨道(LEO)卫星线路的天线
21．21 检测小行星的天线
21．22 泄漏传输线用做天线
21．23 艺术性天线(分形)
21．24 蜂窝－塔树
21．25 用于陆上移动通信系统的天线
21．26 探地雷达(GPR)的天线：脉冲的频带宽度
21．27 植入式天线
21．28 数字式应用的特宽频带天线
21．29 等离子态天线
参考文献
习题
第22章 太赫频率的天线
22．1 引言
22．2a 带偶极子的棱锥喇叭腔
22．2b 夹角反射器阵
22．2c 领结形偶极子
22．3 一种600 THz的天线
22．4 介质透镜的平面天线结构
22．5 太赫频率的波导结构
参考文献
第23章 平衡－非平衡转换器等
23．1 引言
23．2 I型，II型，III型和扼流式巴仑
23．3 频带宽度
23．4a 套筒－偶极子式巴仑
23．4b 变种结构
23．5 支杆式巴仑
23．6 印刷巴仑
23．7 半波长旁路式巴仑
23．8 平衡变换器
23．9 截割式巴仑
23．10 天然巴仑
23．11 折合偶极子到J形匹配天线
23．12 匹配短截线
23．13 陷波器
23．14 结论
参考文献
补充参考资料
习题
第24章 天线测量
24．1 引言
24．2 基本概念
24．3 天线测量的典型误差源
24．4 测量场地
24．5 不同天线参量的测量
24．6 各种特殊测量
参考文献
习题
附录A 参考表格
附录B 参考书、录像带和文章
附录C 计算机程序(代码)
附录D 吸波材料
附录E 测量误差
附录F 带＊号习题的答案(下册)

前言/序言

译者序

天线作为国内高校的一门专业课程,其自编教材始于原南京工学院(今东南大学的前身)陆钟祚教授所撰的《实用无线电天线》（中国科学技术仪器公司，1951年）。此后不久，国内全面仿效苏联的教学体系，谢处方先生在南京工学院开设了“电波与天线”课程，随后出版了同名教材上、下册（人民邮电出版社，1958年），即被众多高校所采用。与此同时，若干俄文的天线教材和参考书被陆续译成中文，多种非公开出版的国内自编教材或讲义也担当过重要角色。在此时期引进的少数英文的天线教材中,就有John D. Kraus的 “Antennas”(McGraw�睭ill, 1950)一书。该书以作者所发明的螺旋天线和夹角反射器天线为特色而有别于其他教材，可惜未能被当时的教材体系所接受。

经历了上世纪六七十年代政治动乱的停顿，高校复课迎来了百废俱兴的繁荣局面。分属不同行政部门的教材编审委员会曾拟定了各种层次的教材出版计划，有适用于本科用多学时或少学时天线课程的基础教材；也有适用于研究生的专题性天线教学参考书。其中不乏叙述清楚、结构严谨的佳作，对普及天线教学、提高天线人才的培养质量功不可没。可是，本科教材的大纲基本沿循了苏联教材的严谨而不够生动、详尽而缺少启发的模式；研究生参考书虽则题材多样、内容丰富，但仍似本科教材模式在较高层次的复现，不便于用做单门天线课程的教材。其间，流传较广的有谢处方、丘文杰合编的本科教材《天线原理与设计》（西北电讯工程学院出版社，1985年）和任朗教授的专著《天线理论基础》（人民邮电出版社，1980年）等。

上世纪80年代，国际上也迎来了天线教材出版的高峰时期。相继面市的有研究生与高年级本科生兼用的教材：W.L.Stutzman ＆ G.A.Thiele的“Antenna Theory and Design”(John Wiley ＆ Sons, 1981)，R.S. Elliott的“Antenna Theory and Design”(Prentice Hall, 1981)，C.A.Balanis的“Antenna Theory：Analysis and Design”(John Wiley ＆ Sons, 1982)，R.E.Collin的“Antennas and Radiowave Propagation”(McGraw�睭ill, 1984) 等；以及本科教材K.F.Lee的“Principles of Antenna Theory”(John Wiley ＆ Sons, 1984) 等。这些教材的引进，在一定程度上影响了国内的教学实践，尤其是C.A.Balanis 著作的第二版(1997) 在国内外备受推崇，堪称国际流行的优秀教材。然而，所有这些教材都带有侧重理论、原理的“学院式”倾向。

最近， John D.Kraus ＆ Ronald J.Marhefka 合著的“Antennas”(Third Edition，2002) ，其书名加有副标题“For All Applications”(适合所有的应用)。确实，本书以其丰富的内容涵盖、广泛的应用联系，以及逾千幅图释、数百道例题和习题，提供了原理论述与工程实例相结合的典范。它为天线课程开创了一种新的教学模式，并兼有工程技术人员进修参考书的功能。

电子工业出版社致力于引进国外优秀教材，慧眼优选出了本书的原版样书。译者承编辑部之约请，盛情难却，更受本书内容特色之吸引而欣然从命，执笔译成中文版。

译者虽从教四十五载，积有多年天线教学和研发之经验，但面对如此内容浩瀚的巨著，顿感力不从心、才疏学浅，只能勉力而为之。故此，书中译词失当、疏误之处难免，敬请读者不吝指正。

章文勋于南京

前言

本书新版较前两版更好地陈述了天线的基本要点，并扩充了最新的无线通信应用的内容。全书结构可按前12章和后12章分成两门课程，具有多种选配组合的灵活性。

第1章全书中提及第1章至第12章的相关内容，均指《天线(第三版)(上册)》中的内容。——编者注介绍有关符号和记号的知识，并附列了一些有用的图表由于版权问题，本书在编辑过程中已删除了一些照片图。——编者注。第2章包含基本的天线概念和天线语言。在第3章中将简述从偶极子到贴片等20余种天线。第4章介绍点源及其场强、功率、相位的波瓣图。点源的边射阵和端射阵则在第5章（上）中介绍。接着，第6章讨论了电偶极子和细直天线及其阵列。各种环天线及其特性在第7章中叙述。第8章（上）是螺旋聚束天线和八木－宇田天线的引论，第8章（下）则是对螺旋天线的详细讨论。第9章介绍缝隙天线、贴片天线和喇叭天线。第10章阐述平板和夹角反射器以及抛物面反射镜天线。第11章讨论宽频带和非频变天线。第12章介绍天线温度、遥感和雷达截面。以上是第一门天线课程的建议章节。

第二门天线课程的建议章节可包含第5章（下）对点源阵内容的拓展，第8章（下）对螺旋天线的深入理解，以及第9章对缝隙天线和喇叭天线的更多知识。然后顺序介绍自阻抗与互阻抗（第13章）、柱形天线（第14章）、口径分布与远场波瓣图之间的傅里叶变换关系（第15章）、偶极子阵和口径阵（第16章）以及透镜天线（第17章）。第18章阐述频率选择表面和周期结构，第19章是对实用大型口径天线的设计考虑。第20章给出若干大型或独特天线的实例。第21章介绍很多特殊用途的天线，包括移动电话天线、仪表着陆系统（ILS，Instrument Landing System）天线、近地轨道（LEO，Low Earth Orbit）卫星天线，等等。第22章详细介绍物理尺寸很小的太赫频率天线。第23章介绍关于平衡－非平衡转换器、变换器、陷波器等的有用知识。最后，第24章给出当代天线测量的完整知识。附录中包含许多有用的表格、参考文献和计算机程序。

本书的特色是配有大量辅助性图示、透彻而富有挑战性的习题集以及丰富的参考文献。下面附有建议的课程设置。当然，也可以有多种不同的选配方案。可以将靠后的一些章节加入第一门天线课程，如第21章中的某些内容可适时地用做第一门天线课程的实例。欢迎读者访问本书的网页www.mhhe.com/kraus，以制订出特定的课程计划。

虽然本书是按教材来编写的，但其中包含的丰富知识，即使对从事实践的工程师来说，也仿佛是一座真正的“金矿”。因为书中包含了数以百计的工作实例，有助于将理论转化为实际。

作者们对众多同仁的协助深表感谢，他们是：

感谢本书评阅者对手稿的有益建议，他们是McGraw�睭ill的项目组：主编Catherine Fields,执行主编Emily Lupash和项目经理Marilyn Rothenberger。

感谢Jerry Ehman博士和Erich Pacht博士认真的编辑加工。作者们还要分别感谢他们各自的妻子Alice Kraus和Deborah Marhefka以耐心和关爱所给予的支持。

John Kraus ＆ Ronald Marhefka

附言１： 虽经极其仔细的审校,书中谬误在所难免，笔者竭诚欢迎指正。可给Ronald Marhefka发电子邮件至 marhefka.1@osu.edu。

附言２： 据统计，本书（英文原版）超出900页，其中包含1200多幅图、130个例题、75个表格、300多道习题、近900篇参考文献以及一套多于2200词条的索引可供快速切入主题。

凡重要的、涉及正文的公式，从各节首起连续编号。当参引另一节的公式时，应完整地引用其章、节和公式编号。例如，式(2.8.4)代表所参引的是第2章第8节的式(4)。参引同一章节中的公式时，只需简单地引用式号。注意，章名和书名被分别作为页眉印刷在单页和双页的顶部。

集中在各章末尾的习题按对应正文所在的节编号，如编号为1.5.2的是与1.5节主题有关的第2题。