天線系統(tǒng)導(dǎo)論與結(jié)構(gòu)分析
定 價(jià)：35 元
- 作者：連培園
- 出版時(shí)間：2023/11/1
- ISBN：9787560670225
- 出 版 社：西安電子科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TN82
- 頁碼：224
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16開
天線系統(tǒng)作為高性能電子裝備的“眼睛”和“耳朵”，對(duì)保障高性能電子裝備電性能的發(fā)揮起著極其重要的作用。本書主要介紹天線系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)與結(jié)構(gòu)建模耦合分析方法。全書共7章，內(nèi)容包括緒論、天線電磁基礎(chǔ)、天線結(jié)構(gòu)與熱分析、天線多場(chǎng)耦合、反射面天線基礎(chǔ)、陣列天線基礎(chǔ)、面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì)等。
本書可供高等學(xué)校天線相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生以及從事天線設(shè)計(jì)、制造及保障相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。
凡利用電磁波來傳遞信息的裝置，幾乎都需要用到天線。天線將高頻電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ú⑤椛涞娇臻g中，或者將空間中傳來的電磁波能量轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電流，在通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙感遙測(cè)和射電天文等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，對(duì)天線相關(guān)理論與技術(shù)的學(xué)習(xí)非常重要。
本書是作者在閱讀天線技術(shù)領(lǐng)域大量相關(guān)公開文獻(xiàn)及優(yōu)秀書籍的基礎(chǔ)上，結(jié)合團(tuán)隊(duì)多年的天線機(jī)電熱耦合研究工作經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。本書著重從工程應(yīng)用的角度介紹天線相關(guān)基礎(chǔ)概念和機(jī)電熱耦合分析基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)開展天線機(jī)電熱多學(xué)科交叉研究有一定的參考價(jià)值。
本書的主要框架如下：
第1章是緒論部分，主要介紹通信技術(shù)發(fā)展概況、天線發(fā)展歷史、天線的分類、射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)展概況、雷達(dá)發(fā)展概況、微波的特性及效應(yīng)等內(nèi)容。
第2章介紹天線電磁基礎(chǔ)知識(shí)，有助于讀者了解天線的工作原理和相關(guān)參數(shù)。
第3章介紹天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱分析相關(guān)知識(shí)，內(nèi)容包括天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、反射面結(jié)構(gòu)測(cè)試、天線結(jié)構(gòu)力學(xué)方程、天線結(jié)構(gòu)有限元建模、天線傳熱學(xué)理論、溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)變形分析、天線散熱冷板、天線結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析等。
第4章介紹天線多場(chǎng)耦合基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容包括多場(chǎng)耦合問題概述、耦合分類與耦合關(guān)系分析、耦合建模方法、耦合求解方法、耦合分析軟件等，讓讀者認(rèn)識(shí)耦合問題并初步了解天線耦合分析軟件及流程。
第5章和第6章分別針對(duì)工程中常見的反射面天線和陣列天線詳細(xì)介紹相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
第7章介紹面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括天線結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)、天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、異構(gòu)軟件集成、面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì)與應(yīng)用，為讀者開展天線多學(xué)科耦合分析提供參考。
在本書的編寫過程中，西安電子科技大學(xué)段寶巖院士以及王從思、朱敏波、陳光達(dá)、張福順、邵曉東、杜敬利、曹鴻均、段學(xué)超等老師從不同方面給予了指導(dǎo)；同時(shí)，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所周生懷、段玉虎、趙武林、賀更新、任文龍、唐積剛、陳慰、龐毅等，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所鄭元鵬、杜彪、伍洋、劉國(guó)璽等，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所王志海、于坤鵬、時(shí)海濤、吳文志等，中國(guó)科學(xué)院新疆天文臺(tái)王娜、許謙等，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)孔德慶，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)汪敏，中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)王海仁等給予了大力支持與幫助；作者實(shí)驗(yàn)室的全體博士和碩士研究生在圖表繪制、數(shù)據(jù)收集、資料查找、書稿整理等方面付出了辛勤勞動(dòng)。在此，作者對(duì)以上所有同志一并表示感謝。
由于編著者水平有限，書中難免存在不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編著者
2023年7月
第1章 緒論 1
1.1 通信技術(shù)發(fā)展概況 1
1.2 天線發(fā)展歷史 3
1.3 天線的分類 6
1.4 射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)展概況 10
1.5 雷達(dá)發(fā)展概況 14
1.6 微波的特性及效應(yīng) 15
第2章 天線電磁基礎(chǔ) 17
2.1 麥克斯韋方程組 17
2.2 天線輻射場(chǎng)區(qū) 19
2.3 輻射方向圖 19
2.4 天線方向性系數(shù)與天線增益 21
2.5 天線阻抗 23
2.6 天線的輻射效率 25
2.7 天線極化 25
2.8 頻段劃分 28
2.9 常用數(shù)學(xué)函數(shù) 30
2.9.1 貝塞爾函數(shù) 30
2.9.2 狄拉克函數(shù) 32
2.9.3 二項(xiàng)式定理 33
2.10 天線參數(shù)測(cè)量技術(shù) 34
2.10.1 微波端口網(wǎng)絡(luò) 35
2.10.2 網(wǎng)絡(luò)分析儀 36
2.10.3 天線電路參數(shù)測(cè)量 38
2.10.4 天線輻射參數(shù)測(cè)量 39
第3章 天線結(jié)構(gòu)與熱分析 43
3.1 天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 43
3.1.1 反射面的支撐與連接 43
3.1.2 剛度與穩(wěn)定性 44
3.1.3 構(gòu)型與材料 46
3.1.4 動(dòng)力學(xué)分析 48
3.1.5 熱分析 49
3.1.6 模具制造 50
3.1.7 復(fù)合材料制造 52
3.2 反射面結(jié)構(gòu)測(cè)試 55
3.2.1 制造過程測(cè)試 56
3.2.2 環(huán)境載荷測(cè)試 57
3.3 天線結(jié)構(gòu)力學(xué)方程 59
3.4 天線結(jié)構(gòu)有限元建模 60
3.4.1 有限元基本原理 60
3.4.2 APDL參數(shù)化建模 64
3.4.3 載荷與約束處理 67
3.5 天線傳熱學(xué)理論 68
3.5.1 熱傳導(dǎo) 68
3.5.2 熱對(duì)流 68
3.5.3 熱輻射 69
3.6 溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)變形分析 69
3.6.1 熱結(jié)構(gòu)耦合分析 70
3.6.2 流場(chǎng)溫度場(chǎng)耦合分析 70
3.6.3 熱結(jié)構(gòu)耦合變形分析 72
3.6.4 星載偏置天線熱分析流程 74
3.7 天線散熱冷板 75
3.7.1 冷板分類 75
3.7.2 冷板選用原則 77
3.7.3 冷板參數(shù) 78
3.7.4 冷板設(shè)計(jì)要點(diǎn) 79
3.8 天線結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析 80
3.8.1 非平穩(wěn)振動(dòng)分析方法 80
3.8.2 常用非平穩(wěn)地震地面運(yùn)動(dòng)模型 84
第4章 天線多場(chǎng)耦合 88
4.1 多場(chǎng)耦合問題概述 88
4.2 耦合分類與耦合關(guān)系分析 91
4.3 耦合建模方法 94
4.4 耦合求解方法 97
4.5 耦合分析軟件 102
第5章 反射面天線基礎(chǔ) 108
5.1 面天線的幾何特性 108
5.2 面天線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 110
5.2.1 初始指平的天線 111
5.2.2 初始仰天的天線 114
5.3 偏置反射面天線 116
5.3.1 偏置反射面天線概述 116
5.3.2 偏置反射面天線的幾何特性 118
5.3.3 偏置反射面天線的坐標(biāo)系 119
5.4 雙反射面天線 120
5.5 面天線增益計(jì)算 123
5.6 面電流法輻射場(chǎng)計(jì)算 125
5.7 變形反射面擬合 133
5.7.1 NURBS曲面分塊擬合 134
5.7.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合 135
第6章 陣列天線基礎(chǔ) 138
6.1 直線陣因子 138
6.2 陣列天線電磁分析 140
6.2.1 矩形柵格平面相控陣 140
6.2.2 三角形柵格平面相控陣 141
6.2.3 空間相控陣 142
6.3 陣元互耦 143
6.3.1 互耦中的陣元阻抗 144
6.3.2 互耦中的陣列方向圖 146
6.4 天線的輻射陣元 147
6.4.1 對(duì)稱振子 148
6.4.2 微帶貼片 152
6.4.3 喇叭 156
6.4.4 波導(dǎo)裂縫 160
6.5 有源相控陣天線誤差因素 162
6.6 星載可展開有源相控陣天線 164
6.6.1 展開結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 164
6.6.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 169
6.7 共形天線 178
6.8 天線罩 180
6.8.1 天線罩的發(fā)展 181
6.8.2 天線罩的分類 182
6.8.3 天線罩材料 183
6.8.4 天線罩的設(shè)計(jì) 183
第7章 面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì) 185
7.1 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì) 185
7.1.1 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流程 185
7.1.2 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模 187
7.1.3 天線結(jié)構(gòu)CAD/CAE建模 189
7.2 天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 191
7.2.1 天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流程 191
7.2.2 優(yōu)化可視化設(shè)計(jì) 193
7.2.3 優(yōu)化過程監(jiān)控 194
7.3 異構(gòu)軟件集成 196
7.4 面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì)與應(yīng)用 198
7.4.1 面天線機(jī)電耦合分析軟件設(shè)計(jì) 198
7.4.2 工程案例應(yīng)用 204
參考文獻(xiàn) 211
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