Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны

Учебное пособие. — 2-е издание, дополненное и переработанное. — Москва: Радиотехника, 2006. — 376 с.: ил. — ISBN 5-88070-086-0.Рассмотрены основные разделы теории и техники антенно- фидерных устройств, изложены основы теории линий передачи и представлены различные устройства СВЧ с матричным описанием их внешних характеристик. Освещены вопросы построения различных типов антенн и антенных решеток, особое внимание уделено антеннам СВЧ и основам проектирования антенных систем с пространственно-временной обработкой сигнала.
Для студентов радиотехнических специальностей высших учебных заведений.Предисловие.Введение в курс «Устройства СВЧ и антенны». Линии передачи СВЧ.
Основные характеристики антенн и устройств СВЧ.
Антенны и устройства СВЧ в радиосистемах.
Общие характеристики антенн и устройств СВЧ.
Особенности расчета и конструирования антенно-фидерных устройств.
Классификация антенн и линий передачи.
История развития антенн.
Основы теории линий передачи СВЧ.
Классификация линий передачи СВЧ.
Дифференциальные уравнения длинной линии.
Режимы работы длинной линии без потерь.
Коэффициент полезного действия линий с потерями.
Пределы применимости теории регулярных линий передачи.
Характеристики основных типов линий передачи СВЧ.
Металлические волноводы.
Обобщение теории линий на волноводные тракты.
Коаксиальные волноводы.
Полосковые линии.
Соединения линий передачи СВЧ.
Изгибы и скрутки линий передачи СВЧ.
Переходы между линиями передачи СВЧ.
Принципы согласования линии передачи с нагрузкой.
Цели согласования.
Способы узкополосного согласования.
Способы широкополосного согласования.
Согласующие устройства в линиях передачи СВЧ.Устройства СВЧ.
Основы теории устройств СВЧ.
Особенности расчета устройств СВЧ.
Матричное описание внешних характеристик устройств СВЧ.
Матрицы взаимных устройств СВЧ. Матричные формулировки леммы Лоренца.
Баланс энергии в устройствах СВЧ. Матричные формулировки теоремы Пойнтинга.
Спектральное представление матрицы рассеяния и его применение для анализа устройств СВЧ.
Методы анализа устройств СВЧ.
Принцип декомпозиции.
Объединение устройств СВЧ в общую схему.
Проекционные методы анализа устройств СВЧ.
Элементы тракта СВЧ.
Нагрузки СВЧ.
Тройники.
Направленные ответвители.
Мостовые устройства СВЧ.
Многоканальные делители мощности СВЧ.
Устройства СВЧ с применением ферритов.
Основные свойства ферритов на СВЧ.
Вентили СВЧ.
Циркуляторы СВЧ.
Управляющие устройства СВЧ.
Устройства управления амплитудой СВЧ-колебаний.
Фазовращатели СВЧ.
Поляризаторы СВЧ.Излучение антенн и симметричный вибратор.
Поле излучения и направленность действия антенн.
Электродинамические основы теории антенн. Понятия дальней, промежуточной и ближней зон.
Векторная комплексная диаграмма направленности антенны.
Коэффициенты направленного действия и усиления антенны.
Сопротивление излучения, коэффициент полезного действия и входной импеданс антенны.
Рабочая полоса частот и предельная мощность антенны.
Симметричный вибратор.
Постановка и строгое решение задачи о распределении тока на вибраторе.
Приближенная теория вибратора.
Поле излучения симметричного вибратора и его диаграмма направленности.
Сопротивление излучения, действующая высота и входное сопротивление вибратора.
Сравнительный анализ строгой и приближенной теорий вибратора.Основы теории антенн.
Антенные решетки.
Антенные решетки и их классификация.
Методы расчета характеристик антенных решеток.
Излучение линейной синфазной антенны.
Излучение плоской и пространственной синфазных решеток.
Решетка с линейным набегом фазы. Антенны с электрическим сканированием.
Расчет антенных решеток радиосистем.
Взаимодействие излучателей в решетке и диаграмма направленности излучателя. Метод наведенных ЭДС.
Расчет входных сопротивлений излучателей с учетом взаимодействия.
Расчет характеристик антенн с директором и рефлектором. Антенна типа «волновой канал».
Антенны бегущей волны и ДН линейной антенны.
Коэффициент направленного действия антенны бегущей волны.
Антенны в режиме приема.
Параметры и характеристики приемных антенн.
Применение принципа взаимности к изучению свойств приемных антенн.
Антенна как пассивный рассеиватель.
Параметры электромагнитной совместимости антенн.
Слабонаправленные антенны.
Характеристики антенны с учетом влияния проводящей земной поверхности или летательного аппарата. Метод зеркальных изображений.
Диаграммы направленности антенны с учетом влияния земли. Несимметричный вибратор.
Особенности расчета бортовых слабонаправленных антенн.
Строгие и приближенные методы расчета слабонаправленных антенн ЛА.
Щелевой вибратор. Применение принципа двойственности для определения основных характеристик.
Полосковые и микрополосковые (печатные) антенны.
Активные слабонаправленные антенны.
Сверхширокополосные антенны.Антенны СВЧ.
Основы теории антенн СВЧ.
Классификация антенн СВЧ.
Строгая и приближенная теории антенн СВЧ. Внутренняя и внешняя задачи теории антенн СВЧ.
Поле излучения и диаграмма направленности плоского синфазного раскрыва.
Коэффициент направленного действия синфазного плоского раскрыва.
Влияние фазовых ошибок на диаграмму направленности и КНД плоского раскрыва.
Апертурные антенны.
Излучатели в виде открытого конца волновода.
Рупорные антенны.
Зеркальные антенны.
Характеристики направленности зеркальных антенн.
Устранение реакции зеркала на облучатель.
Точность изготовления зеркальных антенн. Предельный коэффициент усиления зеркальных антенн.
Специальные типы зеркальных антенн. Применение зеркальных антенн.
Линзовые антенны. Принцип действия линзовых антенн и уравнение профиля линзы.
СВЧ-антенны бегущей волны.
Диэлектрические стержневые антенны.
Спиральные антенны.
Импедансные антенны.
Антенны вытекающей волны.Проектирование антенных систем.
Фазированные антенные решетки и антенные системы с пространственно-временной обработкой сигнала.
Пространственно-временная обработка сигнала в антенных системах.
Фазированные антенные решетки. Схемы построения. Элементная база.
Характеристики ФАР.
Антенны с частотным сканированием.
Линейная решетка СВЧ-излучателей.
Многолучевые и совмещенные антенны.
Активные ФАР.
Проектирование излучателя ФАР. Автоматизация проектирования.
Многолучевые антенны.
Классификация и схемы построения.
Основные характеристики МАР.
Многолучевые антенные решетки на основе параллельной DOC.
Многолучевые антенные решетки на основе последовательной DOC.
Основные применения многолучевых антенных решеток.
Построение антенн по заданным характеристикам.
Особенности расчета и проектирования антенн.
Задачи синтеза антенн и методы решения.
Математическое моделирование антенн.
Антенные укрытия и обтекатели антенн.
Измерение параметров и характеристик излучения антенн.Приложения.
Литература.