天线（克劳斯）中文版.pdf-资料库

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国防电子信息技术丛书自Z A n t e n n as: For All Applications, Third Edition (第三版) [美] John D. Kraus 著 Ronald J. Marhefka 章文勋译国常手工营也局巫柑 Publishing House 01 Electronics lndust叩 h忧p:llwww.phei.com.cn

作者致译者的一封信 We are pleased that Antennas: for All Applications has b巳巳n translated into Chinese, a language used by more people than any other. And we thank Prof. Wen Xun Zhang for his excellent translation. John D. Kraus & Ronald J. Marh巳fka John D. Kraus Ronald J. Marhefka 译文中文是世界上使用人数最多的语言。 "Antennas for All Applications"一书被译为中文出版，作者深感荣幸。同时，对章文勋教授的出色翻译，作者深表感谢。作者 John D. Kraus & Ronald J. Marhefka 章文勋 • 3 .

译者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) 题材多祥、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. S恤国nan & G.A. 四iele 的"Antenna 咀回ry and D回伊"Oohn Wiley & Sons , 1981) ， R.S ， Elliott 的"An恒nna 币leory and D田ign" (Prentice Hall, 1981), C. A. Balanis 的 "A丑" tenna 咀eory: An过ysis and D由ign" Oohn Wiley & Sons , 1982) , R. E. Collin 的"Antenn脑血d Radio wave Propa吕ation" (McGraw-Hill, 1984) 等;以及本科教材 K.F. Lee 的 "Principles of Antenna 咀田。可" Oohn 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. Balànis 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、tennas" (Third Edition, 2四) ，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 • 4 .

前去日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 章介绍有关符号和记号的知识，并附列了一些有用的图表。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财片等 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扰(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 章介绍了很多特殊用途的天线，包括移动电话天线、仪表着陆系统(田， Instrument Landing System) 天线、近地轨道(皿0 ， Low Earth Orbit) 卫星天线，等等。第 22 章详细介绍了物理尺寸很小的太赫频率天线。第 23 章介绍关于平衡一非平衡转换器、变换器、陷波器等的有用知识。最后，第 24 章给出了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阳w. 皿tennas3 . com ，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: Prof. Ben A. Munk, ElectroScience Laboratory, Ohio State University, for his chapters on Frequency Selective Surfaces and Balur凹" etc Profs. Arto Lehto and Pertti Vainikainen of the Helsinki University of Technology Radio Laboratory for their chapter on Measurements. Prof. Pertti Vainikainen for his section on Antennas for Terrestrial Mobile Communication. • 5 •

Dr. Edward H. Newman, ElectroScience Laboratory. Ohio State University for his section on Self-impedance, Radar Cross Section and Mutual Impedance of Short Dipoles by the Method of Momenls Prof. Warren Perger, Michigan Technological University for class testing the new manuscnpt Dr. Spencer Webb, AntennaSys, Inc. for ass;stance on patch and other antennas. Prof. Jonathan Young, ElectroScience Laboratory, Ohio State University, for assistance on Ultra Wide Band Antennas for Digital Applications Dr. Brian Baertlein, ElectroScience Laboratory, Ohio State Vniversi叨" for assistance on the 600 THz Antennα， Dr. Steven Ellingson, ElectroScience Laboratory, Ohio State University for assistanée on the Argus Array. Prof. Richard McFarland, School of Avioni凶， 'Ohio University, for assistance on Instrument Landing System Antennas Dr. Fred J. Dietrich, FD Engineering and Globalstar, for assistance on Low Earth Orbit Satellite Antennas: Dr. Edward E. Altshuler, Air Force Research Laboratory, for assistance on Genetic Algorithm Antennas. Prof. Christopher Walker, Dept. of Astronomy, University of Arizona for sections on Terahertz Antennas Dr. Eric Walton, ElectroScience Laboratory, Ohio State University for assistance on Instrument Landing System Antennas. Dr. Richard Mallozzi, General Electric Research Laboratory, Schenectady, N.Y., for aSSlstance on many tOpICS. Drs. James C. Logan and John W. Rockway, EM Scientific, for contributing computer prograrns available on the book's web si胆，感谢本书评阅者对手稿的有益建议，他们是 McG阻w-皿H 的项目组:主编 Catherine Fiel出，执行主编Emily Lnpash 和项目经理 Marilyn R。由enbe毡:ero 感谢 Jerry Ehman 博士和 Erich Pacht 博士认真的编辑加工o 作者们还要分别感谢他们各自的妻子Alice Kraus 和 Deborah M础efka 以耐心和关爱所给予的支持。 John 险2础& RonaId l\也rhelka 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 Mar hefka 发电子邮件至 marhefka. 1 @osu. edu。附言 2: 据统计，本书(英文原版)超出 9∞页，其中包含 12∞多幅图、 130 个例题、75 个表格、3∞多道习题、近则篇参考文献以及一套多于 22∞词条的索引可供快速接入主题。 '6'

建议的课程设置每节课平均 8 页 112年的学期节数 114年的学期节数 5 2 2 4 2 3 3 3 2 Il--m 5 2 2 4 4 3 4 4 4 2 3 221-4 合计合计 1/2年的学期 1/4年的学期节数 4 2 2 3 4 1 3 5 2 2 2 5 1 5 合计 45 合计节数 3 1 2 3 2 4 1 1 1 A ---: 呼 //El 叫，， " 句， d " t i 句 T 鸣 n υ . 7 . 第一二章 l 2 3 4 明 → 次均验均页测 6 7 目、 9 M 视口视巴 l验 U ; 随 i 脸 M A现第一巴 M 测臼明一二一章页次、w叫 9 刊刊验验验川m m 测到纽约 M η M M 测

从赫兹天线到手持天线的一个世纪海因里希·赫兹 (Heinrich He血)的终端加载偶极子发射天线和半波谐振环接收天线工作于 8m 波长。在德国卡尔斯鲁厄的赫兹实验室中，电感线圈在偶极子的间隙中所产生的火花，导致相距数米远的环隙中也产生了火花。这就是首个无线电链路，也是最早的用于无线电的偶极子天线和环天线。 ι-t m→ 1886 1905 古利莫·马可尼 (Guglielmo Marconi) 在英格兰波尔多架设的方锥天线，发射波长为 1α)()m 的信号。 1980 工作在厘米波长的甚大阵(叽A) 由'Il 个直径各为 25 m 的可转向抛物面碟形天线组成，用于观测数亿光年以远的射电源。该阵列位于新墨西哥州索科罗附近的(美国)国立射电天文台 (National Radio Astron omy Observatory) 。 20000 阳的中高度地球轨道上 24 颗全球定位卫星( GPS, Global P.面ition ~坦tellite) .之一所装载的螺旋天线阵。工作在 20cm 波长，为地面或空中的客户提供所处位置(经纬度和高度)的信息，其精确度优于 1m。电感线圈 -t m 3m • 8 •

到处可见的带有半波天线的手持移动电话，工作在 30 cm 波长，可与任何人通话。 2000 9 .

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