ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию .... 5
Предисловие.......... 7
Глава 1. Апертурная теория (Р.К. Хансен) 11
1.1. Поле излучения....... 11
1.1.1. Введение........ 11
1.1.2. Уравнения электромагнитного поля . 16
1.1.3. Направленность сканирующих антенн
с непрерывным распределением поля 28
1.1.4. Поле линейного источника в зоне дифракции Френеля...... 37
1.1.5. Анализ поля круглой апертуры в зоне дифракции Френеля..... 41
1.1.6. Плотность энергии ближнего поля . 53
1.1.7. Сфокусированные апертуры ... 61
1.2. Основные виды распределения поля в апертуре........ 69
1.2.1. Введение........ 59
1.2.2. Линейный источник с равномерным распределением поля...... 71
1.2.3. Косинусодиальное распределение поля 73
1.2.4. Распределение поля по закону Гаусса 75
1.2.5. Линейный источник с оптимальным в смысле Тейлора распределением поля 76
1.2.6. Модифицированные распределения типа sin πu/πu........ 85
1.2.7. Двухпараметрическое семейство пространственных множителей ... 88
1.2.8. Двухмерные распределения ... 92
1.2.9. Круглая апертура...... 92
1.2.10. Круглая апертура с тейлоровским распределением ....... 95
1.2.11. Разрывные распределения поля по апертуре ........ 99
1.2.12. Регулярные ошибки в распределении поля по апертуре...... 102
1.2.13. Случайные ошибки в распределении поля по апертуре ..... 103
1.3. Синтез антенн по заданной диаграмме направленности и явление сверхнаправленности. 109
1.3.1. Введение........ 109
1.3.2. Синтез с помощью функций sin πu/πu 109
1.3.3. Явление сверхнаправленности .... 113
1.3.4. Ограничения, накладываемые на КНД структурой боковых лепестков .. 124
1.3.5. Ограничения, накладываемые на КНД влиянием тропосферы ..... 131
Литература........... 136
Глава 2. Зеркальные антенны (Десайз и Рэмси)
2.1. Общие сведения о зеркальных СВЧ антеннах......... 142
2.1.1. 75 лет развития зеркальных антенн . 142
2.1.2. Геометрия зеркальных систем ... 149
2.1.3. Однозеркальные системы .... 153
2.1.4. Двухзеркальные системы .... 156
2.1.5. Зеркала антенн с диаграммой направленности специальной формы ... 161
2.1.6. Поляризованные и поляризующие зеркала......... 165
2.1.7. Зонированные и линзовые зеркала . 167
2.1.8. Малошумящие зеркальные антенны . 172
2.1.9. Фазовые искажения в остронаправленных зеркальных антеннах .... 178
2.2. Облучатели для зеркальных антенн СВЧ 187
2.2.1. Классификация облучателей ... 187
2.2.2. Диаграммы направленности облучателей 190
2.2.3. Поляризация облучателя .... 194
2.2.4. Согласование облучателя .... 196
2.2.5. Связь между облучателями и ее устранение ......... 197
2.2.6. Программное управление. Синтез систем облучателей ....... 198
2.2.7. Фазовые центры ...... 200
2.2.8. Системы с расщеплением фокуса .. 202
2.3. Зеркальные антенны для радиолокации и навигации....... 204
2.3.1. Поиск и обнаружение..... 204
2.3.2. Радиолокационные станции определения высоты цели....... 208
2.3.3. Радиолокационные станции сопровождения ......... 211
2.4. Передача энергии с помощью излучения 229
2.4.1. Концентрация энергии. Релеевское расстояние ......... 229
2.4.2 Формула передачи Фрииса ... 232
2.4.3. Поправочные коэффициенты Френеля 233
2.4.4. Сфокусированные апертуры ... 241
2.4.5. Согласованное возбуждение ... 242
2.4.6. Лучевой волновод...... 245
2.5. Зеркальные антенны для космических объектов......... 251
2.5.1. Космические условия..... 251
2.5.2. Требования, предъявляемые к зеркальным антеннам, работающим в космических условиях ...... 254
2.5.3. Современные конструкции космических зеркальных антенн...... 255
Литература.......... 260
Глава 3. Сканирующие антенны оптического типа (Р. Джонсон)......... 270
3.1. Азимутальные сканеры..... 271
3.1.1. Линзы Люнеберга...... 271
3.1.2. Сканер типа «песочные часы» .. 275
3.1.3. Тороидальный сканер..... 278
3.1.4. Спирально-сферическая антенна .. 281
3.1.5. Линзы Люнеберга с поверхностными волнами......... 282
3.2. Секторные сканеры...... 284
3.2.1. Геодезическая линза Люнеберга .. 284
3.2.2. Линзы Люнеберга с волной TE01 .. 293
3.2.3. Линзы Люнеберга в виде плоских пластин с волной ТЕМ..... 294
3.2.4. Сканер Фостера...... 296
3.2.5. Сканер типа двухслойный «пилбокс» 298
3.2.6. Сферический рефлектор .... 300
3.2.7. Сканер Льюиса...... 303
3.2.8. Сканер Робинзона...... 304
3.2.9. Сканер Шварцшильда..... 307
3.2.10. Линзы с вынужденным направлением распространения луча .... 309
3.2.11. Диэлектрические бифокальные линзы 313
3.2.12. Металловоздушная линза с изломом геодезических линий..... 315
3.2.13. Отражающие решетки .... 318
3.3. Механизмы облучателей сканирующих антенн......... 320
3.3.1. Коммутационное сканирующее устройство типа «трубки органа» ... 320
3.3.2. Кольцевой переключатель .... 322
3.3.3. Облучатели для многозеркальных сканеров ......... 324
Литература.......... 326
Глава 4. Антенны радиотелескопов (Гзиен-Чинг-Ко)............ 332
4.1. Введение......... 332
4.1.1. Радиотелескоп и его назначение .. 332
4.1.2. Чувствительность и разрешающая способность ........ 335
4.1.3. Классификация радиотелескопов .. 339
4.2. Антенны и статистическое радиоизлучение .......... 340
4.2.1. Характеристика радиоизлучения .. 340
4.2.2. Прием квазимонохроматических, частично поляризованных плоских волн .. 344
4.2.3. Прием поляризованного по случайному закону излучения протяженных некогерентных источников.....349
4.2.4. Антенна как линейный пространственный фильтр........351
4.3. Антенны радиотелескопов с высокой разрешающей способностью .... 357
4.3.1. Подвижные зеркальные антенны... 359
4.3.2. Зеркальные антенны, подвижные в одной плоскости.......365
4.3.3. Зеркальные антенны с неподвижным зеркалом.......: . 370
4.3.4. Антенны с незаполненным раскрывом. Крест Миллса.......373
4.3.5. Антенны с синтезированным раскрывом 376
4.3.6. Шумовая температура антенны и малошумящие антенны.....380
4.4. Радиоинтерферометры.....382
4.4.1. Простейший двухэлементный интерферометр ........384
4.4.2. Влияние немонохроматичности и угловой протяженности радиоисточников . 389
4.4.3. Мультипликативные интерферометры . 394
4.4.4. Интерферометры с управляемой диаграммой направленности .... 398
4.4.5. Интерферометры с качающейся частотой ..........399
4.4.6. Амплитудные интерферометры (интерферометры с последующим корреляционным детектированием сигнала) . 401
4.4.7. Многоэлементные или решеточные интерферометры .......403
4.4.8. Крестообразные многоэлементные интерферометры ....... 406
4.4.9. Составные интерферометры ... 410
4.5. Антенны радиотелескопов будущего . 413 Литература..........420
Глава 5. Антенные обтекатели больших размеров (Дж. А. Витале)........425
5.1. Введение.........425
5.1.1. Определение и назначение антенных обтекателей....... 425
5.1.2. Исторический обзор..... 426
5.1.3. Общие требования и характеристики . 428
5.2. Типы антенных обтекателей и их общие свойства......... 430
5.2.1. Надувные конструкции .... 430
5.2.2. Жесткие антенные обтекатели .. 433
5.3. Электромагнитные характеристики антенных обтекателей....... 444
5.3.1. Общие соображения.....444
5.3.2. Общие электрические характеристики . 445
5.3.3. Вносимые потери......446
5.3.4. Изменение уровня боковых лепестков 448
5.3.5. Ширина луча по половинной мощности 448
5.3.6. Ошибка наведения луча .... 448
5.3.7. Скорость изменения ошибки наведения луча.......... 449
5.4. Обзор типов и размеров антенных обтекателей ......... 449
5.5. Учет влияния окружающей среды при разработке антенных обтекателей .. 453
5.5.1. Ветровые нагрузки...... 453
5.5.2. Влияние осадков...... 457
5.6. Конструктивный расчет антенных обтекателей......... 462
5.6.1. Аэродинамические нагрузки ... 463
5.6.2. Анализ усилий....... 474
5.7. Электрический расчет антенных обтекателей.......... 494
5.7.1. Обтекатели с простой стенкой .. 494
5.7.2. Обтекатели с. полуволновыми стенками 496
5.7.3. Обтекатели с оболочкой из пенистых материалов....... 498
5.7.4. Обтекатели с трехслойной стенкой типа «сэндвич»........ 500
5.7.5. Обтекатели с пространственным каркасом ......... 502
Литература.......... 513
Приложения........... 516
Предметный указатель ....... 524