內容簡介
本書首先綜述了超寬頻脈衝天線技術研究的歷史與現狀。接著討論了各種 超寬頻脈衝信號特性。隨後討論了單極超寬頻天線、螺旋天線寬頻帶特性；分析 了超寬頻平面單極天線、縫隙天線、陷波天線、蝴蝶結天線的寬頻性能；分析了各 種載入天線的脈衝輻射特性；分析了多種喇叭天線的性能及增強脈衝天線低頻 輻射的方法。
最後，介紹了基於階躍恢復二極體、雪崩三極體等電路產生脈衝信 號的方法，討論了超寬頻天線饋電及巴倫的設計。 本書從天線套用的角度考慮天線設計，並給出了大量的天線設計實例，可作 為從事超寬頻天線研究的碩士生、博士生的參考資料，也可供超寬頻天線設計的 工程技術人員參考。
圖書目錄
第1章緒論1
1.1超寬頻技術概念1
1.2超寬頻技術特點2
1.3超寬頻技術套用研究現狀4
1.3.1探地雷達套用4
1.3.2高空雷達套用5
1.3.3合成孔徑雷達套用5
1.3.4超寬頻無線電通信套用6
1.3.5生物醫學工程套用6
1.4超寬頻脈衝天線研究綜述7
1.4.1頻率無關天線作脈衝天線8
1.4.2脈衝輻射天線載入技術8
1.4.3TEM喇叭脈衝天線9
1.4.4平面印製超寬頻天線10
1.4.5天線數值計算分析方法11
1.5脈衝天線研究的特殊性12
1.5.1脈衝輻射的瞬態性13
1.5.2脈衝輻射天線參數表示14
1.5.3脈衝天線的饋電問題16
1.5.4脈衝天線的時域近場測量技術16
參考文獻17
第2章超寬頻脈衝信號20
2.1脈衝信號的時頻參數20
2.1.1脈衝信號的時寬20
2.1.2脈衝信號的頻寬21
2.2常見脈衝信號22
2.2.1單極性脈衝信號22
2.2.2雙極性脈衝信號25
2.2.3正弦波調製脈衝信號32
2.2.4厄米特多項式脈衝信號33
2.3超寬頻信號波形設計34
2.3.1基於高斯波形的組合最佳化設計35
2.3.2基於高斯微分脈衝基函式的疊代組合設計36
2.3.3基於窗函式濾波法的設計39
參考文獻43
第3章超寬頻單極天線44
3.1天線頻寬定義44
3.2旋轉對稱結構單極天線45
3.2.1錐形單極天線46
3.2.2套筒單極天線49
3.2.3火山煙霧形單極天線50
3.3圓盤超寬頻單極天線52
3.4方形超寬頻單極天線56
3.5帶圓孔超寬頻單極天線60
3.6帶L形反射板的單極天線60
參考文獻61
第4章平面螺旋天線脈衝輻射特性63
4.1非頻變天線理論63
4.2阿基米德平面螺旋天線64
4.3等角螺旋天線70
4.4螺旋天線脈衝激勵分析73
4.4.1天線表面三角化73
4.4.2基於RWG基函式的矩量法75
4.4.3天線參數76
4.4.4天線—自由空間轉移函式80
4.4.5螺旋天線脈衝輻射特性81
參考文獻85
第5章超寬頻平面天線86
5.1超寬頻平面單極天線86
5.2超寬頻平面縫隙天線92
5.3具有陷波功能的超寬頻平面天線99
5.3.1開槽的方法99
5.3.2引入寄生單元的方法103
5.3.3添加匹配枝節的方法104
5.3.4採用分形結構實現陷波107
5.3.5遺傳算法實現陷波107
5.4超寬頻平面雙極天線108
5.5蝴蝶結天線矩量法分析113
5.5.1輸入阻抗與反射係數114
5.5.2輻射功率和增益115
5.5.3方向性116
5.5.4脈衝輻射特性117
參考文獻119
第6章載入天線的脈衝輻射特性122
6.1線狀天線的載入方式123
6.2面狀天線載入技術126
6.3天線介質載入132
6.4載入單極天線脈衝輻射特性135
6.4.1載入單極振子天線的FDTD建模135
6.4.2五種單極天線載入方式137
6.4.3結果比較139
6.5載入偶極天線脈衝輻射特性148
6.5.1RWG基函式及阻抗載入模型149
6.5.2天線脈衝輻射特性151
6.5.3短波頻段電阻載入偶極天線154
參考文獻156
第7章TEM 喇叭脈衝天線159
7.1TEM喇叭天線結構159
7.1.1阻抗漸變TEM喇叭天線161
7.1.2恆阻抗TEM喇叭天線161
7.1.3低頻補償TEM喇叭天線162
7.2TEM天線脈衝輻射特性比較162
7.2.1主輻射特性比較163
7.2.2背向輻射與反射特性164
7.2.3不同幾何尺寸的恆阻抗TEM喇叭輻射特性分析165
7.3同軸雙錐天線脈衝輻射特性167
7.4加脊喇叭天線169
7.5漸變槽天線172
7.5.1指數漸變槽天線172
7.5.2載入波紋指數漸變槽天線175
7.5.3互補指數漸變槽天線175
參考文獻178
第8章超寬頻脈衝天線低頻輻射增強技術180
8.1喇叭天線臂內增加脊線180
8.2喇叭天線兩臂間填充介質材料181
8.2.1天線傳輸線模型數值分析183
8.2.2部分介質填充天線特性185
8.3增加TEM喇叭天線臂末端延伸臂188
8.3.1喇叭臂圓弧延伸188
8.3.2喇叭臂上增加輻射臂190
8.3.3喇叭兩臂彎折回饋電處191
8.4電偶－磁偶極子組合輻射192
8.4.1矩形框與TEM喇叭組合結構192
8.4.2金屬回線與TEM喇叭組合結構195
8.4.3單極振子與短路線組合結構197
8.4.4平面火山煙霧形組合結構198
8.4.5平面蝴蝶結組合結構202
參考文獻203
第9章超寬頻脈衝產生器的設計205
9.1脈衝產生器的設計要求和方法205
9.2基於階躍恢復二極體的脈衝產生器206
9.3基於雪崩三極體的脈衝產生器210
9.3.1單管脈衝產生器211
9.3.2同步觸發脈衝產生器212
9.4基於正弦波截斷的脈衝產生器218
9.5基於方波微分濾波的脈衝產生器220
9.5.1微分與放大電路221
9.5.2濾波電路221
9.5.3寬頻放大器222
9.5.4完整電路仿真和實驗222
9.6基於數/模轉換器產生脈衝224
9.6.1升餘弦函式包絡脈衝信號224
9.6.2Sa（x）函式包絡脈衝信號225
9.6.3高斯包絡餘弦波脈衝信號225
9.6.4不同採樣率下的譜頻特性225
9.7基於數字邏輯電路產生脈衝229
參考文獻231
第10章超寬頻阻抗變換器設計232
10.1TEM喇叭天線的饋電232
10.2平面結構天線的巴倫設計234
參考文獻239
