天线工程手册作品目录:第一篇天线基础第1章引言1.1天线功能1.2天线类型1.3场区划分1.4功率传输第2章天线的基本参数2.1天线方向图2.2方向性系数2.3天线增益2.4天线阻抗2.5天线有效长度和有效面积2.6天线效率2.7天线极化2.8天线带宽2.9天线噪声温度第3章电磁场的基本原理3.1麦克斯韦方程和电磁场边界条件3.2格林函数与叠加原理3.3场的互易原理3.4惠更斯原理和克希荷夫近似3.5二重性原理3.6巴俾涅原理3.7镜像原理3.8场的相似变换原理3.9场的惟一性定理第4章电磁辐射的基本理论和基本公式4.1电流元的辐射4.2磁流元的辐射4.3离散阵列辐射4.4线源辐射4.5孔径辐射4.6孔径增益及其限制第5章接收天线5.1接收天线等效电路.匹配以及天线有效面积5.2天线的矢量有效高度5.3阻抗失配与极化失配5.4接收天线的噪声温度5.5收.发路径损失第6章低频辐射分析方法6.1线辐射体场的积分表达式6.2典型天线的数值特征6.3频域分析方法6.4时域分析方法6.5数值解的正确性检查参考文献第7章高频辐射分析方法7.1引言7.2波前.射线和几何光学7.3物理光学场7.4几何绕射理论和一致性几何绕射理论7.5等效电磁流法(ECM)7.6物理绕射理论(PTD)及其修正参考文献第二篇天线设计第8章偶极与单极天线8.1引言8.2直线形偶极天线8.3V形偶极天线8.4折线与曲线偶极天线8.5其他形式的偶极天线8.6单极天线8.7偶极子加载8.8电小天线8.9匹配与平衡8.10小结参考文献第9章环天线9.1引言9.2电小环天线9.3电大圆环天线9.4屏蔽式圆环天线9.5多角形环天线9.6双三角形环天线9.7加载环天线参考文献第10章隙缝天线10.1前言10.2波导隙缝的形式10.3隙缝的归一化等效阻抗(导纳)解析式10.4隙缝的电参数10.5隙缝阵列天线10.6匹配隙缝阵列天线10.7窄边隙缝的交叉极化辐射和抑制方法10.8加工误差对隙缝阵列天线的影响10.9功率容量参考文献第11章行波天线11.1行波天线的基本原理11.2长线天线与V形天线11.3菱形天线11.4螺旋天线11.5八木天线11.6表面波天线11.7漏波天线参考文献第12章宽频带天线12.1宽频带天线的基本概念12.2宽带振子天线12.3加载天线12.4非频变天线12.5宽频带喇叭天线12.6超宽频带接收天线12.7宽频带匹配技术参考文献第13章线阵和平面阵13.1阵列天线基础13.2线阵13.3平面阵13.4方向性和信噪比的最佳化13.5方向图综合参考文献第14章微带天线14.1概述14.2微带贴片天线14.3微带振子天线和微带隙缝天线14.4宽频带.多频段和频率捷变技术14.5微带线形天线与微带线阵14.6微带面阵天线参考文献第15章喇叭天线15.1通论15.2主模喇叭天线15.3双模喇叭天线15.4多模喇叭天线15.5波纹喇叭天线15.6组合喇叭天线15.7其他形式的喇叭15.8校正喇叭口面场的相位分布与透镜天线参考文献第16章反射面天线16.1基本方法和基本公式16.2单反射面天线--抛物面天线16.3双反射面天线16.4赋形双反射面天线16.5对称双镜天线的效率分析16.6单偏置抛物面天线16.7双偏置抛物面天线16.8波束扫描反射面天线16.9溅散板馈源天线16.10喇叭抛物面天线16.11抛物柱面天线16.12等强度线波束天线参考文献第17章相控阵天线17.1相控阵天线参数计算公式17.2相控阵天线辐射方向性和旁瓣的控制17.3阵元辐射器的选择17.4移相器的选择17.5相控阵馈电网络的设计17.6相控阵天线的带宽17.7相控阵天线宽带和宽角匹配方法17.8相控阵的量化误差17.9频率扫描天线阵参考文献第18章信号处理天线与阵列信号处理技术18.1引论18.2信号处理天线18.3自适应空域滤波天线18.4自适应抗干扰天线系统18.5空间谱估计技术参考文献第19章时域天线19.1时域天线的研究对象及指标19.2偶极天线19.3隙缝辐射器19.4偶极子用作接收天线19.5加载天线19.6渐近线喇叭天线19.7频率无关天线用作时域天线19.8脉冲阵列天线19.9时域口径辐射及时域面天线19.10时域接收天线与发射天线的关系19.11馈电问题参考文献第三篇天线应月第20章圆极化天线20.1引言20.2圆极化波的特性与参数20.3圆极化器20.4电磁振子圆极化天线20.5螺旋天线20.6隙缝圆极化天线20.7微带圆极化天线20.8反射器圆极化天线20.9变极化天线20.10其他圆极化天线参考文献第21章长.中.短波和超短波通信天线21.1长.中波通信天线设计考虑21.2长.中波通信天线的基本形式及方向性21.3T型与T型天线21.4笼T型天线21.5高Q铁氧体加感天线21.6短波通信天线设计21.7水平极化与垂直极化短波通信天线21.8宽带短波通信天线21.9超短波通信天线设计21.10超短波接力通信天线21.11移动通信天线参考文献第22章卫星通信天线22.1卫星通信天线发展状况22.2对称型双反射镜卫星通信地球站天线的设计22.3对称双镜天线的赋形技术22.4卫星通信天线获得低旁瓣的办法22.5对称型双镜卫星通信天线旁瓣源的分析与计算22.6馈源的设计与选择22.7多波束卫星通信地球站天线22.8跟踪体制及选择参考文献第23章雷达天线23.1雷达天线的一般设计要求23.2笔形波束天线23.3扇形波束天线23.4赋形波束天线--余割平方天线23.5精密跟踪雷达天线--单脉冲天线及馈源设计23.6雷达天线的电扫描精度及波束控制23.7超视距雷达天线23.8合成口径天线参考文献第24章测向天线24.1测向系统天线设计原则24.2测向系统单元天线24.3测向系统的宽孔径天线24.4多波束测向24.5伏尔与多普勒伏尔地面天线24.6塔康天线24.7仪表着陆系统和微波着陆系统天线24.8环境对测向天线场性能的影响24.9测向天线系统的误差分析与性能评估参考文献第25章飞行体上的天线25.1飞行体上的天线25.2椭圆柱面和双曲柱面上的天线25.3椭圆柱体上的天线25.4圆锥体上的天线25.5椭球体上的天线25.6飞行体天线的电磁兼容参考文献第26章毫米波天线26.1概述26.2反射面天线与毫米波馈源26.3表面波与漏波天线26.4微带天线与其他的印制天线26.5集成天线参考文献第四篇相关论题第27章天线罩27.1一般设计考虑27.2外形与结构27.3材料选择27.4电磁性能设计参考文献第28章天线的雷达散射截面28.1一般概念28.2反射面天线的RCS28.3阵列天线的RCS28.4天线RCS的减缩28.5天线RCS的测量参考文献第29章天线测量29.1天线测试场的设计与鉴定29.2振幅方向图测量29.3增益测量29.4极化测量29.5相位测量29.6近场测量29.7阻抗测量29.8模型天线法29.9射电源法29.10天线的时域测量参考文献接口相关电路及概念1.集电极开路输出在电路中常会遇到漏极开路(OpenDrain)和集电极开路(OpenCollector)两种情形。漏极开路电路概念中提到的“漏”是指MOSFET的漏极。同理,集电极开路电路中的“集”就是指三极管的集电极。在数字电路中,分别简称OD门和OC门。典型的集电极开路电路如图所示。电路中右侧的三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路,左侧的三极管用于反相作用,即左侧输入“0”时左侧三极管截止,VCC通过电阻加到右侧三极管基极,右侧三极管导通,右侧输出端连接到地,输出“0”。从图中电路可以看出集电极开路是无法输出高电平的,如果要想输出高电平可以在输出端加上上拉电阻。因此集电极开路输出可以用做电平转换,通过上拉电阻上拉至不同的电压,来实现不同的电平转换。用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。将OC门输出连在一起时,再通过一个电阻接外电源,可以实现“线与”逻辑关系。只要电阻的阻值和外电源电压的数值选择得当,就能做到既保证输出的高、低电平符合要求,而且输出三极管的负载电流又不至于过大。集电极开路输出除了可以实现多门的线与逻辑关系外,通过使用大功率的三极管还可用于直接驱动较大电流的负载,如继电器、脉冲变压器、指示灯等。2.漏极开路输出和集电极开路一样,顾名思义,开漏电路就是指从MOSFET的漏极输出的电路。典型的用法是在漏极外部的电路添加上拉电阻到电源如图所示。完整的开漏电路应由开漏器件和开漏上拉电阻组成。这里的上拉电阻R的阻值决定了逻辑电平转换的上升/下降沿的速度。阻值越大,速度越低,功耗越小。因此在选择上拉电阻时要兼顾功耗和速度。标准的开漏脚一般只有输出的能力。添加其它的判断电路,才能具备双向输入、输出的能力。很多单片机等器件的I/O就是漏极开路形式,或者可以配置成漏极开路输出形式,如51单片机的P0口就为漏极开路输出。在实际应用中可以将多个开漏输出的引脚连接到一条线上,这样就形成“线与逻辑”关系。注意这个公共点必须接一个上拉电阻。当这些引脚的任一路变为逻辑0后,开漏线上的逻辑就为0了。在I2C等接口总线中就用此法判断总线占用状态。同集电极开路一样,利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时,驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻,再经MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流,因此漏极开路也常用于驱动电路中。3.推挽输出在功率放大器电路中经常采用推挽放大器电路,这种电路中用两只三极管构成一级放大器电路,如图所示。两只三极管分别放大输入信号的正半周和负半周,即用一只三极管放大信号的正半周,用另一只三极管放大信号的负半周,两只三极管输出的半周信号在放大器负载上合并后得到一个完整周期的输出信号。推挽放大器电路中,一只三极管工作在导通、放大状态时,另一只三极管处于截止状态,当输入信号变化到另一个半周后,原先导通、放大的三极管进入截止,而原先截止的三极管进入导通、放大状态,两只三极管在不断地交替导通放大和截止变化,所以称为推挽放大器。输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流4.上拉电阻与下拉电阻在嵌入式接口的相关应用中经常提到上拉电阻与下拉电阻,顾名思义,上拉电阻就是把端口连接到电源的电阻,下拉电阻就是把端口连接到地的电阻。虽然电路形式非常简单,然而上拉电阻与下拉电阻在很多场合却扮演着非常重要的作用。简单的说,上拉电阻的主要作用在于提高输出信号的驱动能力、确定输入信号的电平(防止干扰)等,具体的表现为:l当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。lOC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。l为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。l在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。l芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。l提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。l长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。上拉电阻阻值的选择原则包括:l从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。l从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。l对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑以上三点,通常在1K到10K之间选取。对下拉电阻也有类似道理。5.嵌入式微控制器的I/O配置上面介绍了嵌入式系统接口设计中相关的接口电路和概念,嵌入式微控制器的I/O是在嵌入式系统设计中最常用到的接口,很多微控制器的I/O口可以进行灵活配