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绪论1

0.1 阵列天线的基本概念1

0.2 本书的主要内容和章节安排2

第1章 阵列天线的理论基础3

1.1 电磁波的干涉与叠加原理3

1.2 方向图乘积定理与阵因子特性7

1.2.1 阵列天线的辐射场与方向图乘积定理7

1.2.2 阵因子特性9

1.3 二元阵12

1.3.1 半波长间距等幅同相二元阵12

1.3.2 整波长间距等幅同相二元阵14

1.3.3 半波长间距等幅反相二元阵15

1.3.4 四分之一波长间距等幅相差90°二元阵16

1.3.5 半波长间距不等幅同相二元阵17

1.3.6 方向图乘积定理的应用19

习题122

第2章 直线阵列及其分析24

2.1 线阵通用方向图函数及极坐标表示24

2.2 Z变换分析方法28

2.2.1 Z变换的定义和物理意义28

2.2.2 Z变换在阵列天线分析中的应用29

2.3 谢昆诺夫单位圆分析方法38

2.4 均匀线阵43

2.4.1 均匀线阵的一般讨论43

2.4.2 侧射阵47

2.4.3 普通端射阵50

2.4.4 增强方向性端射阵54

2.4.5 均匀线阵总结58

2.5 功率方向图60

2.5.1 功率方向图的概念和特性60

2.5.2 利用功率方向图进行阵列特性分析62

2.6 非均匀线阵65

2.6.1 不等幅激励线阵65

2.6.2 不等间距线阵73

2.6.3 不均匀相位递变阵列78

2.7 扫描线阵86

2.8 单脉冲线阵90

习题295

第3章 直线阵列的综合——副瓣电平控制102

3.1 直线阵列综合基础103

3.1.1 降低副瓣电平的一般讨论103

3.1.2 二项式阵106

3.2 道尔夫-切比雪夫综合法108

3.2.1 切比雪夫多项式109

3.2.2 道尔夫-切比雪夫阵列函数110

3.2.3 道尔夫-切比雪夫综合法112

3.2.4 道尔夫-切比雪夫线阵的波瓣宽度与方向性系数114

3.3 功率方向图综合法117

3.3.1 功率方向图综合法的一般讨论118

3.3.2 用功率方向图方法综合等副瓣阵列120

3.4 小间距阵列的综合法130

3.4.1 最佳小间距侧射阵列的综合130

3.4.2 最佳小间距端射阵列的综合136

3.4.3 超方向性阵列148

3.5 泰勒综合法——单变量方法151

3.5.1 连续线源的方向图函数151

3.5.2 单变量泰勒线源分布的方向图函数152

3.5.3 单变量泰勒线源分布综合法154

3.6 泰勒综合法——切比雪夫误差方法155

3.6.1 线源的等副瓣理想空间因子157

3.6.2 泰勒方向图函数160

3.6.3 泰勒综合法163

3.6.4 副瓣结构可变的泰勒综合法167

3.6.5 连续线源分布的离散化171

3.7 差方向图的贝利斯综合法172

3.7.1 线源差方向图的一般讨论173

3.7.2 贝利斯综合法174

习题3178

第4章 直线阵列的综合——方向图逼近185

4.1 傅里叶变换综合法185

4.1.1 线源的方向图函数及其傅里叶变换综合185

4.1.2 线阵的方向图函数及其傅里叶变换综合188

4.2 伍德沃德-劳森抽样综合法190

4.2.1 连续线源的伍德沃德-劳森抽样综合法190

4.2.2 伍德沃德-劳森线阵196

4.3 根匹配综合法199

4.4 功率方向图逼近的基本问题201

4.4.1 方向图逼近的任务描述202

4.4.2 函数逼近理论202

4.5 多项式内插综合法203

4.5.1 多项式内插的基本原理204

4.5.2 多项式内插在功率方向图逼近中的应用206

4.6 三角函数内插综合法212

4.6.1 三角内插法的基本原理212

4.6.2 三角内插法在阵列综合中的应用213

4.7 伯恩斯坦多项式逼近综合法216

4.7.1 伯恩斯坦多项式逼近217

4.7.2 伯恩斯坦多项式逼近在方向图逼近中的应用218

4.8 反Z变换综合法222

4.9 哈尔定理综合法224

4.9.1 哈尔定理224

4.9.2 哈尔定理在方向图逼近中的应用225

习题4232

第5章 直线阵列的综合——微扰法的应用235

5.1 微扰法及其在阵列综合中的应用235

5.1.1 间距微扰法236

5.1.2 激励幅度微扰法242

5.2 微扰法综合任意副瓣结构的泰勒方向图245

5.3 微扰法综合任意副瓣结构的差方向图251

5.4 微扰法在改善方向图退化方面的应用253

5.4.1 任意副瓣结构泰勒和方向图的改善254

5.4.2 任意副瓣结构贝利斯差方向图的改善257

习题5259

第6章 平面阵列及其分析与综合260

6.1 平面阵列分析的一般讨论260

6.2 可分离分布矩形平面阵列及其分析261

6.2.1 方向图函数262

6.2.2 波束指向265

6.2.3 波瓣宽度267

6.2.4 方向性系数272

6.2.5 单元的排列方式和阵面形状273

6.3 面阵和方向图与差方向图278

6.4 可分离分布矩形栅格面阵的综合282

6.5 切比雪夫平面阵285

6.5.1 切比雪夫平面阵综合287

6.5.2 修正的平面切比雪夫分布291

6.6 卷积法分析与综合面阵293

6.7 圆环阵列及其分析301

6.7.1 方向图函数301

6.7.2 方向性系数308

6.8 同心圆环阵列的综合312

6.9 椭圆环阵列的分析与综合317

6.10 圆口径泰勒分布321

6.10.1 平面口径的方向图函数321

6.10.2 均匀分布圆形口径的方向图函数322

6.10.3 圆形口径泰勒分布的方向图函数及其综合325

6.10.4 可变副瓣结构的泰勒分布圆形口径方向图函数及其综合331

6.10.5 非圆对称的泰勒分布圆形口径方向图函数及其综合333

6.11 圆口径泰勒分布面阵339

6.11.1 矩形栅格339

6.11.2 微扰法改善方向图退化346

6.11.3 圆形栅格351

6.12 圆口径贝利斯分布360

6.12.1 形成差方向图的圆口径分布360

6.12.2 贝利斯方向图函数363

6.12.3 修正的贝利斯方向图函数367

6.13 圆口径贝利斯分布面阵367

6.14 椭圆口径面阵371

6.15 离散阵列与连续口径天线性能比较374

习题6378

第7章 阵列天线的综合——方向性系数优化382

7.1 阵列天线方向性系数优化的一般讨论382

7.2 线阵方向性系数的最优化383

7.2.1 厄尔米特二次型383

7.2.2 方向性系数最优化的综合384

7.3 差方向图的方向性系数最优化390

7.4 圆环阵与椭圆环阵的方向性系数最优化393

7.5 有约束的阵列天线性能指标的最优化399

7.5.1 优化问题的数学模型399

7.5.2 优化方法401

习题7405

参考文献406