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[美] 美国业余无线电协会编，匡磊译

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出版社：人民邮电出版社

ISBN：9787115405920

版次：22

商品编码：11898673

包装：平装

丛书名：业余无线电丛书

开本：大16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：794

正文语种：中文

具体描述

编辑推荐

适读人群：适合业余无线电爱好者，天线技术和射频技术等相关专业的工程师、技术人员及大专院校师生阅读
　　由人民邮电出版社《无线电》杂志社组织翻译的第22版的美国业余无线电转播联盟《天线手册》又将面世了。作为一位长期从事天线理论和技术方面的研究与教学工作者，以及该书前一版（第21版）译稿的审稿人，我愿意借此机会谈谈对本书的一些看法，或许对读者选择与使用这本手册有所帮助。　　当前无线技术与系统在通信、雷达、遥感、导航、物流等领域的应用越来越广泛，天线作为无线系统的不可或缺的关键部件之一，一直受到从事该领域的工程师、学者和有关大专院校的师生的关注。天线技术方面的书籍大致可以分为两类。一类是天线教科书，其注重于天线本身的知识体系结构，适于本科生或研究生的教学应用；另一类是天线专著与天线手册。天线专著主要介绍有关天线方面的研究成果，专业性较强，而天线手册注重于介绍各种具体天线技术、设计方法、制作以及应用等，覆盖面较广。美国业余无线电协会的《天线手册》属于后一类。　　从1939年出版的第1版起，到即将出版的第22版《天线手册》的中译本，其间已经历了70多年。每一版的内容都有较大的修订与充实，这在科技图书史上是非常少见的。这不但反映了天线理论与技术方面日新月异的进展，而且也充分说明这本手册的生命力与价值。第22版的《天线手册》相对于其前一版在内容编排上有较大的调整，从本人的观点看，新版的内容编排更系统、合理，在有关天线和无线电波传播的基础理论方面的内容有了加强。这对天线技术的初学者以及普通天线技术人员无疑是有利的。这本手册的内容非常丰富，总计28章的内容涉及了天线和无线电波传播的基础、天线建模与系统规划、多种应用天线、天线阵列、天线材料与附件、天线的接地系统与地面对天线和电波传播的影响、传输线，以及天线与传输线的测量等。　　作为一本业余无线电协会的天线手册，其主要内容涵盖了业余无线电频段的几乎所有的主要天线形式，如各种振子天线、环天线、八木天线、多波段天线、宽带天线、对数周期阵列、方框阵列、测向天线、便携天线、移动天线和水上天线、中继台天线系统、VHF和UHF天线，以及用于空间通信的螺旋天线和反射面天线等；同时对业余无线电频段（包括HF、VHF和UHF频段等）的各种电波传播特点与组织通信的方式等给出了详细的描述。虽然该天线手册历史悠久，但通过一次次再版的修改与补充，因此内容不乏新的天线和电波传播技术，如相控阵天线的理论与设计实例，如应用当代计算机建模软件分析、设计天线和进行电波传播预测等。　　与其他天线手册不同的是，这本天线手册还对如何设计、制作、测试和调试所需要的天线，对架设和维护天线系统提供了相当丰富的信息。在如何应用先进的计算机建模技术，如何选择天线、天线杆的材料，如何注意天线设计、架设和维护中的电气、人身和RF安全等各方面都有很详细的介绍。除提供了大量的加工图，给出加工数据之外，甚至还给出了业余条件下物美价廉的替代方法和建议。书中附有很多天线的实例，这不仅对业余无线电爱好者中的动手派是一种福音，也可为天线工程师和天线制造企业提供一种很好的参考。　　除了关注业余无线电频段的人员之外，这本天线手册以其对天线与无线电波传播技术的广泛的覆盖，以及其中一些很有特色内容，对其他从事天线研究与应用的人员，甚至对天线技术的初学者都会有很好的借鉴作用。相信它可以成为我国从事天线技术工作的科技人员、射频工程师以及相关大专院校师生的一本很好的天线参考书。

内容简介

　　《天线手册（第22版）》是美国业余无线电协会经典手册之一，包含了设计完整的天线系统所需的所有信息。　　本书中既有现代天线理论，也含有大量实用的天线设计与制作的实例。通过使用本书，读者不仅可以获得基本的天线设计知识，如线天线、环形天线、垂直极化天线、八木天线等，并且以这些知识为基础，还可以进一步了解高等天线的理论和应用。　　本书译自英文原版第22版，该版经过广泛修订，在原来版本的基础上补充了大量的信息，全新改写了“建造天线系统和铁塔”“地面效应”“移动甚高频和超高频天线”“移动和海事高频天线”等章节，并提供了很多令人兴奋的新天线项目，如C型极子不受地面影响的高频天线，在微波应用中的贴片天线和Vivaldi天线，用于八木天线的一组新的半构件设计等。　　本书适合业余无线电爱好者，天线技术和射频技术等相关专业的工程师、技术人员及大专院校师生阅读，本书的内容将为他们的学习与实践提供非常有益的帮助。

作者简介

　　ARRL美国业余无线电协会，19 世纪90 年代，古列尔莫·马可尼开始实验无线电报技术，业余无线电的种子就是在那时播下的。先是有几十人，随后有几百人，加入到马可尼的实验队伍中，他们对无线电发送、接收信息充满浓厚兴趣，其中少数人是出于商业目的，多数人仅仅是喜爱这种新型的通信式。1912 年，美国政府开始颁发业余无线电操作员执照。　　截至1914 年，美国已经有几千名业余无线电操作员，也就是我们今天常说的火腿。来自康涅狄格州哈特福德的发明家与实业家希拉姆·珀西·马克西姆意识到应当建立一个团体，以便将人数不断增多的业余无线电爱好者组织在一起。　　1914 年5 月，马克西姆建立了美国无线电转播联盟（ARRL）。今天，ARRL 有大约15 万会员，是美国zui大的全国性业余无线电组织。ARRL 是一个非营利性组织，　　它致力于：　　■ 提高会员对业余无线电通信与实验的兴趣。　　■ 代表美国业余无线电爱好者，参与立法活动。　　■ 促进会员之间的友谊，制定会员的行为标准。　　ARRL 的总部位于康涅狄格州纽因顿市郊外的哈特福德，总部工作人员为美国各地的会员提供各种服务。此外，ARRL 还是国际业余无线电联盟（IARU）的国际秘书处，这个联盟由全世界150 个国家的业余无线电组织组成。ARRL 每月出版一期《QST》月刊，此外，还出版许多出版物，涉及业余无线电的所有领域。ARRL 总部的电台W1AW 每天发送业余无线电爱好者感兴趣的公告，以及莫尔斯电码练习报文。ARRL 有一个野外通信机构，机构的志愿者为业余无线电爱好者提供与野外通信有关的技术信息与技术支持，为各种公众活动提供通信服务。此外，ARRL 代表美国业余无线电爱好者，与美国联盟通信委员会（FCC）和其他政府机构进行接触。

第1章天线基本理论 1
1．1　电磁场和电磁波的介绍　1
1．1．1　电场和磁场　1
1．1．2　传导电流和位移电流　2
1．1．3　电磁波　2
1．2　天线阻抗　5
1．2．1　辐射阻抗　5
1．2．2　电流和电压分布　5
1．2．3　馈电点阻抗　5
1．3　天线方向性和增益　6
1．3．1　各向同性辐射　6
1．3．2　方向性和辐射方向图　6
1．3．3　近场和远场　7
1．3．4　辐射方向图的类型　8
1．3．5　方向性和增益　10
1．3．6　辐射方向图的测量　12
1．4　天线极化　12
1．5　其他天线特征　13
1．5．1　收发互易性　13
1．5．2　天线带宽　14
1．5．3　频率缩放　14
1．5．4　有效辐射功率（ERP）　15
1．6　射频辐射和电磁场安全问题　15
1．6．1　射频能量的热效应　16
1．6．2　电磁辐射的非热效应　16
1．7　参考文献　22
第2章　偶极天线和单极天线　24
2．1　偶极天线　24
2．1．1　辐射方向图　25
2．1．2　导体直径的影响　27
2．1．3　馈点阻抗　28
2．1．4　频率对辐射方向图的影响　31
2．1．5　折合偶极天线　33
2．1．6　垂直偶极天线　33
2．2　单极天线　34
2．2．1　λ/4单极天线的特性　34
2．2．2　折合单极天线　36
2．3　参考文献　36
第3章　地面效应　37
3．1　近场地面效应　37
3．1．1　地表的电学特性　37
3．1．2　土壤趋肤深度　39
3．1．3　土壤中的波长　40
3．1．4　馈点阻抗与距地高度　40
3．2　垂直单极子天线的接地系统　41
3．2．1　天线底部附近的场　41
3．2．2　辐射效率及土壤中的能量损耗　42
3．2．3　线接地系统　44
3．2．4　架空接地系统　48
3．2．5　不同地网系统间的差异　53
3．3　远场地面效用　54
3．3．1　一般反射　54
3．3．2　远场反射和垂直天线　54
3．3．3　PSEUDO-BREWSTER角（PBA）与
垂直天线　56
3．3．4　平表面反射和水平极化波　57
3．3．5　真实地表条件下的方向图　58
3．4　天线分析中的地面参数　61
3．4．1　地面条件的重要性　61
3．4．2　获取地面数据　62
3．5　参考文献和参考书目　65
第4章　无线电波传播　67
4．1　无线电波的性质　67
4．1．1　无线电波的弯曲　67
4．1．2　地波　68
4．1．3　表面波　68
4．1．4　空间波　68
4．1．5　视线外的VHF/UHF传播　69
4．1．6　天线极化　70
4．1．7　甚高频无线电波远距离传播　71
4．1．8　可靠的甚高频覆盖　73
4．1．9　极光传播　76
4．2　高频天线传播　77
4．2．1　太阳的作用　77
4．2．2　电离层　81
4．2．3　探测电离层　82
4．2．4　跳跃传播　85
4．2．5　多次跳跃传播　85
4．2．6　非跳跃传播模式　86
4．2．7　最高可用频率（MUF）　86
4．2．8　最低可用频率（LUF）　87
4．2．9　受干扰电离层的条件　88
4．2．10　电离层（地磁）暴　89
4．2．11　单路径传播　89
4．2．12　长路径和短路径传播　89
4．2．13　灰线传播　90
4．2．14　衰落　91
4．2．15　突发E层和高频散射模式　91
4．3　何时何地高频波段是开放的　92
4．3．1　传播整体视图　92
4．3．2　高频通信仰角　95
4．3．3　传播预测表　99
4．4　传播预测软件　102
太阳活动数据　103
4．5　参考文献　104
第5章　环形天线　106
5．1　大环天线　106
5．1．1　方形环天线　106
5．1．2　三角形环天线　110
5．1．3　水平环天线　115
5．1．4　半波环形天线　115
5．2　小环天线　116
5．2．1　基本环天线　116
5．2．2　调谐环天线　117
5．2．3　静电屏蔽环天线　118
5．2．4　环的Q值　119
5．3　铁氧体磁芯环天线　120
5．4　环天线阵列　123
5．4．1　测向判决单元　123
5．4．2　环的相控阵　123
5．4．3　交叉环　123
5．4．4　间隔排列的环天线阵列　123
5．4．5　非周期性阵列　123
5．5　小型发射环天线　124
5．6　参考文献　126
第6章　多元天线阵列　128
6．1　创建增益和方向性　128
6．1．1　定义　129
6．1．2　互阻抗　131
6．1．3　互阻抗和增益　131
6．1．4　增益和天线的外形尺寸　132
6．2　激励单元　133
相控阵中的电流分布　133
6．3　相控阵技术　136
6．3．1　概述　136
6．3．2　相控阵基本理论　136
6．3．3　给相控阵馈电　139
6．3．4　一般的相控阵馈电系统　140
6．3．5　业余阵列的推荐馈电方法　142
6．4　相控阵设计实例　148
6．4．1　通用的阵列设计考虑　148
6．4．2　90°馈电、90°间隔的垂直阵列　149
6．4．3　3单元二项式边射阵　151
6．4．4　四方阵列　152
6．4．5　4单元矩行阵列　154
6．4．6　120°馈电、60°间隔的偶极天线阵列　155
6．4．7　“Crossfire”接收阵列　156
6．5　相控设计的实际问题　157
6．5．1　调整相控阵馈电系统　157
6．5．2　阵列的方向切换　159
6．5．3　测量馈线的电长度　161
6．5．4　测量单元的自阻抗和互阻抗　162
6．6　参考文献　162
附录—EZNEC-ARRL实例　163
第7章　对数周期偶极天线阵列　165
7．1　基本LPDA设计　165
7．1．1　LPDA设计和计算　167
7．1．2　LPDA的性能　170
7．1．3　LPDA的馈电和架设　171
7．1．4　特别设计校正　172
7．2　设计一个LPDA　174
7．3　参考文献　175
第8章　天线建模　176
8．1　概述：用计算机分析天线　176
天线建模简史　176
8．2　天线建模基础　178
8．2．1　程序输出　178
8．2．2　程序输入：导线几何学　180
8．2．3　建模环境　185
8．2．4　再述源的说明　187
8．2．5　负载　188
8．2．6　精确测试　189
8．2．7　其他可能的模型限制　190
8．2．8　进场输出　191
第9章　单波段中频和高频天线　193
9．1　水平天线　194
9．1．1　偶极子天线　194
9．1．2　折叠偶极子天线　196
9．1．3　倒V形偶极子天线　197
9．1．4　端馈ZEPP天线　197
9．1．5　倾斜偶极子天线　198
9．1．6　宽带偶极子天线　199
9．2　垂直天线　202
9．2．1　半波长垂直偶极子天线（HVD）　202
9．2．2　C形极子天线　203
9．2．3　使用镜像平面径向辐射器的单极子垂直
天线　204
9．2．4　镜像平面天线　206
9．2．5　垂直天线实例　208
9．2．6　架高镜像平面天线　211
9．3　加载技术　213
9．3．1　加载垂直天线　213
9．3．2　基端加载短垂直天线　213
9．3．3　加载短垂直天线的其他方法　213
9．3．4　加载垂直天线的原则　216
9．3．5　线性负载　216
9．4　倒L形天线　218
塔基倒L形天线　220
9．5　单边斜拉天线　220
1．8MHz塔基天线系统　222
9．6　单波长回路天线　224
9．6．1　7MHz全尺寸回路天线　224
9．6．2　水平极化矩形回路天线　225
9．6．3　14MHz垂直极化三角形回路天线　226
9．7　参考文献　228
第10章　多波段高频天线　230
10．1　简单线天线　230
10．1．1　随机线天线　230
10．1．2　端馈天线　232
10．1．3　中馈天线　232
10．1．4　137英尺的80～10m波段偶极天线　233
10．1．5　G5RV多波段天线　235
10．1．6　温顿天线和卡罗莱纳-温顿天线　236
10．1．7　偏离中心馈电（OCF）天线　237
10．1．8　多重偶极天线　238
10．1．9　端接折合偶极天线　240
10．1．10　水平环天线“SkyWire”　240
10．2　陷波器天线　242
10．2．1　陷波器的损耗　244
10．2．2　五波段的W3DZZ陷波器天线　244
10．2．3　W8NX多波段、同轴电缆-陷波器偶极
??天线　244
10．3　多波段垂直天线　249
10．3．1　全尺寸垂直天线　249
10．3．2　短垂直天线　250
10．3．3　陷波器垂直天线　250
10．4　开放式套筒天线　251
10．4．1　阻抗　251
10．4．2　带宽　252
10．4．3　辐射方向图与增益　253
10．4．4　制作与评估　253
10．5　耦合谐振器偶极天线　253
10．5．1　耦合谐振器原理　253
10．5．2　耦合谐振器（C-R）天线的特性　255
10．5．3　一个30m/17m/12m波段偶极天线　256
10．6　高频对数周期偶极天线阵列　257
10．6．1　3．5MHz或7．0MHz的LPDAs　257
10．6．2　五波段对数周期偶极天线阵列　260
10．7　高频盘锥天线　261
10．7．1　盘锥天线的基础知识　261
10．7．2　A型框架——10～20m波段的盘锥
??天线　262
10．7．3　40～10m波段的盘锥天线　262
10．8　参考文献　264
第11章　高频八木天线和方框天线　266
11．1　八木天线　266
11．1．1　八木天线如何工作—概述　266
11．1．2　八木天线建模　267
11．2　八木天线的性能参数　267
11．2．1　八木天线增益　267
11．2．2　辐射方向图的测量　268
11．2．3　馈电点阻抗和SWR　270
11．3　单波段八木天线性能优化　270
11．3．1　八木天线的设计目标　270
11．3．2　增益和主梁长度　271
11．3．3　最优设计和单元间距　274
11．3．4　单元调谐　275
11．4　单波段八木天线　275
11．4．1　10m波段八木天线　277
11．4．2　12m波段八木天线　279
11．4．3　15m波段八木天线　281
11．4．4　17m波段八木天线　284
11．4．5　20m波段八木天线　285
11．4．6　30m波段八木天线　286
11．4．7　40m波段八木天线　288
11．4．8　改进型单波段Hy-gain八木天线　291
11．5　多波段八木天线　293
11．6　缩短型八木天线的单元　295
11．7　Moxon矩形天线　296
40m波段的矩形天线　296
11．8　方框天线　297
11．8．1　方框天线VS八木天线　297
11．8．2　多波段方框天线　299
11．8．3　制作方框天线　300
11．9　两种多波段方框天线　301
11．9．1　主梁长为26英尺的5单元三波段天线　302
11．9．2　主梁长为8英尺的2单元五波段天线　304
11．10　参考文献　306
第12章　垂射天线阵和端射天线阵　308
12．1　边射阵　308
12．1．1　共线阵　308
12．1．2　2单元阵列　309
12．1．3　3单元和4单元阵列　309
12．1．4　调节　310
12．1．5　扩展的双Zepp　310
12．1．6　司梯巴阵　313
12．2　平行边射阵　313
12．2．1　功率增益　313
12．2．2　方向性　314
12．3　其他形式的边射阵　314
12．3．1　非均匀单元电流　314
12．3．2　半平方天线　315
12．3．3　截尾帘天线　319
12．3．4　Bruce阵　320
12．3．5　4单元边射阵　323
12．3．6　双平方天线　324
12．4　端射阵　324
12．4．1　2单元端射阵　325
12．4．2　W8JK阵列　326
12．4．3　4单元端射阵和共线阵　327
12．4．4　4单元激励阵　328
12．4．5　8单元激励