內容簡介

本書是關於天綫的經典著作，全麵覆蓋瞭有關天綫的各方麵內容。為瞭適應國內教學的需要，翻譯版根據各章內容深淺層次的不同，分為上、下兩冊齣版。上冊為前12 章，介紹瞭天綫的各種基礎知識。下冊為後12章，詳細展開瞭這些內容。上、下冊的內容分彆針對本科教學和研究生教學進行組織。書中包括大量實例和習題，便於讀者實踐掌握。全書圖文並茂，更有助於讀者的直觀理解。書中加入瞭包括無綫革命在內的許多全新的現代應用，對參考文獻列錶也進行瞭相應的更新。本書概念清晰，層次分明。無論讀者需要的是僅介紹天綫基礎知識的一個學期的課程，還是計劃更深入地進一步學習，本書都能夠提供切實的幫助。

作者簡介

John D. Kraus，國際上著名的天綫界元老級人物，已於2004年過世。所著天綫教材側重實踐，是工程技術人員推崇的好書。 譯者章文勛，東南大學教授，同樣是國際知名的天綫界元老級人物。
John D. Kraus，國際上著名的天綫界元老級人物，已於2004年過世。所著天綫教材側重實踐，是工程技術人員推崇的好書。 譯者章文勛，東南大學教授，同樣是國際知名的天綫界元老級人物。

目錄

第13章 阻抗與互阻抗
13．1 引言
13．2 天綫的互易性定理
13．3 半波長天綫的73Ω輻射電阻
13．4 非電流最大點的輻射電阻
13．5 細綫天綫的自阻抗
13．6 兩平行綫天綫的互阻抗
13．7 邊靠邊平行天綫的互阻抗
13．8 平行共綫天綫的互阻抗
13．9 梯式平行天綫的互阻抗
13．10 其他布置天綫的互阻抗
13．11 用定嚮性和輻射電阻錶示的互阻抗
參考文獻
習題
第14章 柱形天綫和矩量法
14．1 引言
14．2 積分方程法概述
14．3 電流分布
14．4 輸入阻抗
14．5 圓柱天綫的波瓣圖
14．6 細圓柱天綫
14．7 帶有圓錐形輸入段的圓柱天綫
14．8 其他形狀的天綫，類球體天綫
14．9 長圓柱天綫上的電流分布
14．10 靜電學的積分方程和矩量法
14．11 矩量法及其應用於導綫天綫
14．12 用矩量法求短偶極子的自阻抗、雷達截麵和互阻抗
參考文獻
習題
第15章 口徑分布與遠場波瓣圖之間的傅裏葉變換關係
15．1 連續口徑分布
15．2 遠場波瓣圖與口徑分布之間的傅裏葉變換關係
15．3 空間頻率響應和波瓣圖平滑處理
15．4 簡單(加法)乾涉儀
15．5 口徑閤成和多口徑陣
15．6 柵瓣
15．7 二維口徑閤成
15．8 “乾淨”圖形的相位閉閤或自校準
參考文獻
習題
第16章 偶極子陣和口徑陣
16．1 引言
16．2 兩根受激λ/2單元的邊射陣
16．3 兩根受激λ/2單元的端射陣
16．4 兩根受激λ/2單元的等幅任意相位陣
16．5 密距單元的輻射效率和Q值，W8JK陣
16．6 n根受激單元陣
16．7 地平麵上的水平天綫
16．8 地平麵上的鉛垂天綫
16．9 八木－宇田天綫的變種
16．10 相控陣
16．11 頻率掃描陣
16．12 返迴式陣和範阿塔陣
16．13 自適應陣和智能陣
16．14 微帶陣
16．15 低旁瓣陣
16．16 長導綫天綫
16．17 簾幕形陣
16．18 天綫的饋電位置和方式
16．19 摺閤偶極子天綫
16．20 摺閤偶極子的變種
16．21 百眼巨人型全空監視天綫
參考文獻
自適應陣的補充參考資料
習題
第17章 透鏡天綫
17．1 引言
17．2 非金屬介質透鏡天綫，費馬原理(射徑等同性)
17．3 人造介質透鏡天綫
17．4 E-麵金屬闆透鏡天綫
17．5 透鏡天綫的容差
17．6 H-麵金屬闆透鏡天綫
17．7 反射器－透鏡天綫
17．8 介質杆
17．9 多螺鏇透鏡
17．10 龍伯透鏡和愛因斯坦透鏡
參考文獻
習題
第18章 頻率選擇錶麵和周期結構
18．1 引言：頻率選擇錶麵的定義
18．2 半波長厚的介質天綫罩
18．3 開縫的金屬天綫罩
18．4 簡單的混閤天綫罩
18．5 理想的隱形天綫罩
18．6 簡單周期性導綫錶麵的傳輸和反射特性
18．7 互補錶麵與巴比涅原理
18．8 斜入射角
18．9 單元的形狀及其演化
18．10 控製入射角和極化的頻帶寬度
18．11 其他應用
參考文獻
習題
第19章 實用大型口徑天綫的設計考慮
19．1 口徑分布與口徑效率
19．2 錶麵不規則性和增益損失
19．3 拋物麵反射鏡的偏軸工作
19．4 卡塞格倫饋電、賦形反射鏡、球麵反射鏡和偏饋
19．5 低旁瓣的考慮
參考文獻
深入閱讀的補充參考資料
習題
第20章 大型或獨特的天綫實例
參考文獻
第21章 特殊用途的天綫
21．1 引言
21．2 電小天綫
21．3 物理上的小天綫
21．4 天綫架設和典型(非理想)地麵的影響
21．5 帶接地麵的天綫
21．6 套筒天綫
21．7 鏇轉場天綫
21．8 超鏇轉場天綫
21．9 其他全嚮天綫
21．10 圓極化天綫
21．11 高增益全嚮天綫
21．12 埋地天綫
21．13 錶麵波和漏波天綫
21．14 設計衛星通信天綫的考慮
21．15 用做接收和用做發射的考慮
21．16 頻帶的考慮
21．17 建築上可接受的天綫
21．18 用於儀錶著陸係統(ILS)的天綫
21．19 糖鏟形天綫和3K宇宙背景的故事
21．20 用於近地軌道(LEO)衛星綫路的天綫
21．21 檢測小行星的天綫
21．22 泄漏傳輸綫用做天綫
21．23 藝術性天綫(分形)
21．24 蜂窩－塔樹
21．25 用於陸上移動通信係統的天綫
21．26 探地雷達(GPR)的天綫：脈衝的頻帶寬度
21．27 植入式天綫
21．28 數字式應用的特寬頻帶天綫
21．29 等離子態天綫
參考文獻
習題
第22章 太赫頻率的天綫
22．1 引言
22．2a 帶偶極子的棱錐喇叭腔
22．2b 夾角反射器陣
22．2c 領結形偶極子
22．3 一種600 THz的天綫
22．4 介質透鏡的平麵天綫結構
22．5 太赫頻率的波導結構
參考文獻
第23章 平衡－非平衡轉換器等
23．1 引言
23．2 I型，II型，III型和扼流式巴侖
23．3 頻帶寬度
23．4a 套筒－偶極子式巴侖
23．4b 變種結構
23．5 支杆式巴侖
23．6 印刷巴侖
23．7 半波長旁路式巴侖
23．8 平衡變換器
23．9 截割式巴侖
23．10 天然巴侖
23．11 摺閤偶極子到J形匹配天綫
23．12 匹配短截綫
23．13 陷波器
23．14 結論
參考文獻
補充參考資料
習題
第24章 天綫測量
24．1 引言
24．2 基本概念
24．3 天綫測量的典型誤差源
24．4 測量場地
24．5 不同天綫參量的測量
24．6 各種特殊測量
參考文獻
習題
附錄A 參考錶格
附錄B 參考書、錄像帶和文章
附錄C 計算機程序(代碼)
附錄D 吸波材料
附錄E 測量誤差
附錄F 帶＊號習題的答案(下冊)

前言/序言

譯者序

天綫作為國內高校的一門專業課程,其自編教材始於原南京工學院(今東南大學的前身)陸鍾祚教授所撰的《實用無綫電天綫》（中國科學技術儀器公司，1951年）。此後不久，國內全麵仿效蘇聯的教學體係，謝處方先生在南京工學院開設瞭“電波與天綫”課程，隨後齣版瞭同名教材上、下冊（人民郵電齣版社，1958年），即被眾多高校所采用。與此同時，若乾俄文的天綫教材和參考書被陸續譯成中文，多種非公開齣版的國內自編教材或講義也擔當過重要角色。在此時期引進的少數英文的天綫教材中,就有John D. Kraus的 “Antennas”(McGraw�睭ill, 1950)一書。該書以作者所發明的螺鏇天綫和夾角反射器天綫為特色而有彆於其他教材，可惜未能被當時的教材體係所接受。

經曆瞭上世紀六七十年代政治動亂的停頓，高校復課迎來瞭百廢俱興的繁榮局麵。分屬不同行政部門的教材編審委員會曾擬定瞭各種層次的教材齣版計劃，有適用於本科用多學時或少學時天綫課程的基礎教材；也有適用於研究生的專題性天綫教學參考書。其中不乏敘述清楚、結構嚴謹的佳作，對普及天綫教學、提高天綫人纔的培養質量功不可沒。可是，本科教材的大綱基本沿循瞭蘇聯教材的嚴謹而不夠生動、詳盡而缺少啓發的模式；研究生參考書雖則題材多樣、內容豐富，但仍似本科教材模式在較高層次的復現，不便於用做單門天綫課程的教材。其間，流傳較廣的有謝處方、丘文傑閤編的本科教材《天綫原理與設計》（西北電訊工程學院齣版社，1985年）和任朗教授的專著《天綫理論基礎》（人民郵電齣版社，1980年）等。

上世紀80年代，國際上也迎來瞭天綫教材齣版的高峰時期。相繼麵市的有研究生與高年級本科生兼用的教材：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。這些教材的引進，在一定程度上影響瞭國內的教學實踐，尤其是C.A.Balanis 著作的第二版(1997) 在國內外備受推崇，堪稱國際流行的優秀教材。然而，所有這些教材都帶有側重理論、原理的“學院式”傾嚮。

最近， John D.Kraus ＆ Ronald J.Marhefka 閤著的“Antennas”(Third Edition，2002) ，其書名加有副標題“For All Applications”(適閤所有的應用)。確實，本書以其豐富的內容涵蓋、廣泛的應用聯係，以及逾韆幅圖釋、數百道例題和習題，提供瞭原理論述與工程實例相結閤的典範。它為天綫課程開創瞭一種新的教學模式，並兼有工程技術人員進修參考書的功能。

電子工業齣版社緻力於引進國外優秀教材，慧眼優選齣瞭本書的原版樣書。譯者承編輯部之約請，盛情難卻，更受本書內容特色之吸引而欣然從命，執筆譯成中文版。

譯者雖從教四十五載，積有多年天綫教學和研發之經驗，但麵對如此內容浩瀚的巨著，頓感力不從心、纔疏學淺，隻能勉力而為之。故此，書中譯詞失當、疏誤之處難免，敬請讀者不吝指正。

章文勛於南京

前言

本書新版較前兩版更好地陳述瞭天綫的基本要點，並擴充瞭最新的無綫通信應用的內容。全書結構可按前12章和後12章分成兩門課程，具有多種選配組閤的靈活性。

第1章全書中提及第1章至第12章的相關內容，均指《天綫(第三版)(上冊)》中的內容。——編者注介紹有關符號和記號的知識，並附列瞭一些有用的圖錶由於版權問題，本書在編輯過程中已刪除瞭一些照片圖。——編者注。第2章包含基本的天綫概念和天綫語言。在第3章中將簡述從偶極子到貼片等20餘種天綫。第4章介紹點源及其場強、功率、相位的波瓣圖。點源的邊射陣和端射陣則在第5章（上）中介紹。接著，第6章討論瞭電偶極子和細直天綫及其陣列。各種環天綫及其特性在第7章中敘述。第8章（上）是螺鏇聚束天綫和八木－宇田天綫的引論，第8章（下）則是對螺鏇天綫的詳細討論。第9章介紹縫隙天綫、貼片天綫和喇叭天綫。第10章闡述平闆和夾角反射器以及拋物麵反射鏡天綫。第11章討論寬頻帶和非頻變天綫。第12章介紹天綫溫度、遙感和雷達截麵。以上是第一門天綫課程的建議章節。

第二門天綫課程的建議章節可包含第5章（下）對點源陣內容的拓展，第8章（下）對螺鏇天綫的深入理解，以及第9章對縫隙天綫和喇叭天綫的更多知識。然後順序介紹自阻抗與互阻抗（第13章）、柱形天綫（第14章）、口徑分布與遠場波瓣圖之間的傅裏葉變換關係（第15章）、偶極子陣和口徑陣（第16章）以及透鏡天綫（第17章）。第18章闡述頻率選擇錶麵和周期結構，第19章是對實用大型口徑天綫的設計考慮。第20章給齣若乾大型或獨特天綫的實例。第21章介紹很多特殊用途的天綫，包括移動電話天綫、儀錶著陸係統（ILS，Instrument Landing System）天綫、近地軌道（LEO，Low Earth Orbit）衛星天綫，等等。第22章詳細介紹物理尺寸很小的太赫頻率天綫。第23章介紹關於平衡－非平衡轉換器、變換器、陷波器等的有用知識。最後，第24章給齣當代天綫測量的完整知識。附錄中包含許多有用的錶格、參考文獻和計算機程序。

本書的特色是配有大量輔助性圖示、透徹而富有挑戰性的習題集以及豐富的參考文獻。下麵附有建議的課程設置。當然，也可以有多種不同的選配方案。可以將靠後的一些章節加入第一門天綫課程，如第21章中的某些內容可適時地用做第一門天綫課程的實例。歡迎讀者訪問本書的網頁www.mhhe.com/kraus，以製訂齣特定的課程計劃。

雖然本書是按教材來編寫的，但其中包含的豐富知識，即使對從事實踐的工程師來說，也仿佛是一座真正的“金礦”。因為書中包含瞭數以百計的工作實例，有助於將理論轉化為實際。

作者們對眾多同仁的協助深錶感謝，他們是：

感謝本書評閱者對手稿的有益建議，他們是McGraw�睭ill的項目組：主編Catherine Fields,執行主編Emily Lupash和項目經理Marilyn Rothenberger。

感謝Jerry Ehman博士和Erich Pacht博士認真的編輯加工。作者們還要分彆感謝他們各自的妻子Alice Kraus和Deborah Marhefka以耐心和關愛所給予的支持。

John Kraus ＆ Ronald Marhefka

附言１： 雖經極其仔細的審校,書中謬誤在所難免，筆者竭誠歡迎指正。可給Ronald Marhefka發電子郵件至 marhefka.1@osu.edu。

附言２： 據統計，本書（英文原版）超齣900頁，其中包含1200多幅圖、130個例題、75個錶格、300多道習題、近900篇參考文獻以及一套多於2200詞條的索引可供快速切入主題。

凡重要的、涉及正文的公式，從各節首起連續編號。當參引另一節的公式時，應完整地引用其章、節和公式編號。例如，式(2.8.4)代錶所參引的是第2章第8節的式(4)。參引同一章節中的公式時，隻需簡單地引用式號。注意，章名和書名被分彆作為頁眉印刷在單頁和雙頁的頂部。

集中在各章末尾的習題按對應正文所在的節編號，如編號為1.5.2的是與1.5節主題有關的第2題。