描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121254628
内容简介
在把握阵列天线理论体系的基础上，本书重点介绍经典的、实用的分析与综合方法，为了使理论与工程实际相结合，书中采用相关综合方法设计的实际阵列天线，包括实物照片或仿真模型、仿真结果和实测结果。共8章，主要内容包括：直线阵列及其分析、直线阵列的综合理论与方法、平面阵列及其分析、平面阵列的综合理论与方法、阵列天线的优化综合理论及方法、相控阵天线基础、阵列天线的稀疏技术理论与方法，以及大间距平面阵栅瓣抑制的理论和方法等。本书提供配套电子课件。
目 录
引言 1
第1章 直线阵列的分析 3
1.1 电流源的辐射场 3
1.2 直线阵列 4
1.2.1 并排振子直线阵 5
1.2.2 共轴振子直线阵 6
1.2.3 直线阵阵因子的简单导出方法 7
1.3 均匀直线阵的分析 8
1.3.1 主瓣值及指向 8
1.3.2 侧射阵、端射阵与扫描阵 8
1.3.3 可见区与非可见区 9
1.3.4 栅瓣及不出现栅瓣的条件 9
1.3.5 均匀侧射阵、扫描阵及端射阵的方向图 10
1.3.6 零点位置 11
1.3.7 主瓣零点宽度(BW)0 12
1.3.8 主瓣宽度(BW)h 12
1.3.9 副瓣位置和副瓣电平 14
1.3.10 方向性系数D 15
1.3.11 均匀直线阵方向性系数的另一种计算方法 16
1.3.12 相关问题的补充 18
1.4 强方向性端射阵 20
1.4.1 汉森-伍德亚德条件 21
1.4.2 强方向性端射阵的方向性系数 22
1.4.3 强方向性端射阵的其他参数 23
1.5 用Z变换法分析阵列 24
1.5.1 Z变换与阵因子函数 25
1.5.2 Z变换法分析阵列 27
1.6 谢昆诺夫单位圆辅助分析阵列 36
1.6.1 谢昆诺夫单位圆 36
1.6.2 均匀侧射阵的分析 38
1.6.3 低副瓣阵列 39
1.6.4 赋形波束阵列 41
1.7 不均匀阵列的分析 43
1.7.1 不等间距阵列 43
1.7.2 不均匀相位递变阵列 48
1.8 单脉冲阵列 55
1.8.1 和、差方向图阵因子 57
1.8.2 和、差方向性系数 58
1.8.3 差方向图主瓣和副瓣值位置 58
1.8.4 单脉冲雷达天馈系统简图 59
1.8.5 实例分析 59
第2章 直线阵列的综合 62
2.1 道尔夫-切比雪夫综合法 62
2.1.1 用单位圆说明实现低副瓣阵列的概念 62
2.1.2 切比雪夫多项式 63
2.1.3 阵因子多项式 65
2.1.4 切比雪夫阵列的设计 66
2.1.5 单元间距的改变对切比雪夫阵列方向图的影响 68
2.1.6 切比雪夫阵列激励幅度分布的通用综合公式 69
2.1.7 副瓣电平对切比雪夫阵激励幅度、锥削效率和方向图的影响 70
2.1.8 切比雪夫阵列的波束宽度和方向性系数 72
2.1.9 利用切比雪夫函数的根来综合阵列 75
2.2 功率方向图和激励系数 77
2.2.1 功率方向图函数及其y多项式展开表示 77
2.2.2 由方向图零点展开功率方向图函数及阵列函数 78
2.2.3 用y多项式功率方向图函数表示的方向性系数 79
2.2.4 实例及分析 80
2.2.5 用功率方向图的y多项式综合等副瓣阵列 83
2.2.6 综合结果参数之间的几个关系式 86
2.2.7 无副瓣阵列 87
2.3 傅里叶变换法 89
2.3.1 连续线源的综合 90
2.3.2 离散线阵的综合 92
2.4 伍德沃德-劳森抽样法 93
2.4.1 连续线源的综合 93
2.4.2 离散线阵的综合 96
2.5 泰勒综合法 101
2.5.1 线源的等副瓣理想空间因子 101
2.5.2 泰勒空间因子 104
2.5.3 线源的泰勒分布 107
2.5.4 泰勒阵列方向图的主瓣宽度和不出现栅瓣的间距 109
2.5.5 泰勒阵列的主要参数 111
2.5.6 泰勒综合法的步骤 111
2.5.7 副瓣电平对泰勒阵列激励幅度分布、锥削效率和方向图的影响 112
2.5.8 单元间距的改变对泰勒阵列方向图的影响 114
2.5.9 泰勒阵列的设计准则 115
2.5.10 泰勒综合法设计实例 116
2.5.11 泰勒阵列和切比雪夫阵列的比较 118
2.6 变形泰勒方向图的综合 120
2.6.1 变形泰勒空间因子 120
2.6.2 能产生变形泰勒方向图的连续线源电流分布 121
2.7 差方向图的贝利斯综合 123
2.7.1 贝利斯差方向图函数 124
2.7.2 线源的贝利斯分布 126
2.7.3 线源贝利斯分布的离散 127
2.7.4 贝利斯阵列的阵因子 128
2.7.5 贝利斯阵列差方向图的主瓣零点宽度及不出现栅瓣的间距 130
2.7.6 单元间距d的改变对贝利斯阵列方向图的影响 130
2.7.7 不同副瓣电平的贝利斯阵列激励幅度和方向图 131
2.8 Villeneuve 阵列综合法 133
2.8.1 用方向图零点表示切比雪夫阵列的阵因子 133
2.8.2 Villeneuve方向图函数的构造 134
2.8.3 离散直线阵奇数阵列的综合公式 135
2.8.4 离散直线阵偶数阵列的综合公式 136
2.8.5 采用Villeneuve 阵列综合实例 137
2.9 同时实现和、差方向图的直线阵列 139
2.9.1 采用一种对称激励分布的单脉冲阵列 139
2.9.2 同时采用两种激励分布的单脉冲阵列 139
第3章 平面阵列的分析 142
3.1 平面阵列的基本形式 142
3.1.1 常规平面阵形式 142
3.1.2 非常规平面阵形式 143
3.2 矩形栅格矩形平面阵列的阵因子 143
3.2.1 平面阵坐标及参数 144
3.2.2 阵因子方向图函数 144
3.2.3 平面阵波束指向 145
3.3 带反射板的对称振子平面阵 147
3.3.1 对称振子平面阵结构及坐标系 147
3.3.2 平面阵中第mn个单元及其镜像的辐射场 148
3.3.3 平面阵的总辐射场 148
3.3.4 E面和H面方向图函数 149
3.3.5 对称振子均匀平面阵 150
3.4 平面阵的栅瓣及其抑制条件 151
3.4.1 复T平面 151
3.4.2 主瓣和栅瓣在复T平面中的位置关系 152
3.4.3 抑制栅瓣在实空间出现的条件 153
3.5 平面阵波束宽度和方向性系数 154
3.5.1 3dB轮廓线方程 154
3.5.2 半功率波瓣宽度 157
3.5.3 平面阵方向性系数D 159
3.6 平面阵的和、差方向图 161
3.6.1 从左到右顺序排列单元的情况 162
3.6.2 以阵列中心点为对称排列单元的情况 162
3.7 可分离型矩形栅格矩形平面阵的分析与设计实例 163
3.7.1 平面阵的综合设计 163
3.7.2 平面阵的三维方向图绘制 166
3.7.3 几个典型的可分离型矩形平面阵的分析 167
3.8 三角形栅格平面阵 169
3.8.1 三角形栅格矩形边界平面阵的阵因子 170
3.8.2 三角形栅格矩形平面阵的栅瓣及抑制 171
3.8.3 三角形栅格矩形平面阵的分析 173
3.9 几种典型边界平面阵的分析 176
3.9.1 阵列天线普遍适用的分析表达式 176
3.9.2 适合于分析特定边界平面阵的阵因子 177
3.9.3 圆形、椭圆形和八边形边界平面阵的分析实例 178
3.10 圆环阵列的分析 180
3.10.1 圆环阵阵因子 180
3.10.2 圆环阵的方向性系数 184
3.10.3 考虑单元方向图的圆环阵 186
第4章 平面阵列的综合 190
4.1 各剖面均为等副瓣的切比雪夫平面阵综合 190
4.1.1 阵因子 191
4.1.2 综合方法 192
4.1.3 主瓣宽度和方向性系数 193
4.1.4 实例 193
4.2 圆口径泰勒综合 195
4.2.1 圆口径泰勒空间因子 195
4.2.2 圆口径泰勒分布 197
4.2.3 圆口径泰勒分布的口径效率v 198
4.2.4 圆口径泰勒平面阵 201
4.3 椭圆口径泰勒综合 207
4.3.1 把椭圆转化为圆的坐标变换 207
4.3.2 椭圆口径综合实例 207
4.4 圆口径贝利斯综合 208
4.4.1 圆口径贝利斯空间因子 208
4.4.2 圆口径贝利斯分布 211
4.4.3 圆口径贝利斯平面阵 212
4.5 圆口径平面阵列和、差方向图的同时实现 216
第5章 阵列天线的优化综合 218
5.1 直线阵方向性系数的化 218
5.1.1 直线阵方向图函数的矩阵表示 218
5.1.2 方向性系数D的矩阵表示 219
5.1.3 方向性系数D的化方法 220
5.1.4 直线侧射阵方向性系数的化 220
5.1.5 直线端射阵方向性系数的化 222
5.2 圆环阵方向性系数的化 223
5.2.1 圆环阵侧射方向性系数的化 224
5.2.2 圆环阵端射方向性系数的化 225
5.2.3 短偶极子为圆环阵单元的方向性系数的化 226
5.3 赋形方向图的优化综合——变尺度算法 227
5.3.1 赋形波束的优化综合原理 228
5.3.2 赋形波束的优化综合实例 232
5.4 赋形方向图的优化综合——Orchard-Elliott法 240
5.4.1 用复根表示的直线阵阵因子功率方向图函数 240
5.4.2 综合方法理论 241
5.4.3 用多项式函数展开来表示期望的赋形波束函数F0(u) 245
5.4.4 方法的改进 246
5.4.5 实例 246
5.4.6 赋形方向图的变尺算法与Orchard-Elliott方法的比较 255
第6章 相控阵天线原理 256
6.1 相控阵扫描原理 257
6.1.1 一维相控扫描阵列 258
6.1.2
第1章 直线阵列的分析 3
1.1 电流源的辐射场 3
1.2 直线阵列 4
1.2.1 并排振子直线阵 5
1.2.2 共轴振子直线阵 6
1.2.3 直线阵阵因子的简单导出方法 7
1.3 均匀直线阵的分析 8
1.3.1 主瓣值及指向 8
1.3.2 侧射阵、端射阵与扫描阵 8
1.3.3 可见区与非可见区 9
1.3.4 栅瓣及不出现栅瓣的条件 9
1.3.5 均匀侧射阵、扫描阵及端射阵的方向图 10
1.3.6 零点位置 11
1.3.7 主瓣零点宽度(BW)0 12
1.3.8 主瓣宽度(BW)h 12
1.3.9 副瓣位置和副瓣电平 14
1.3.10 方向性系数D 15
1.3.11 均匀直线阵方向性系数的另一种计算方法 16
1.3.12 相关问题的补充 18
1.4 强方向性端射阵 20
1.4.1 汉森-伍德亚德条件 21
1.4.2 强方向性端射阵的方向性系数 22
1.4.3 强方向性端射阵的其他参数 23
1.5 用Z变换法分析阵列 24
1.5.1 Z变换与阵因子函数 25
1.5.2 Z变换法分析阵列 27
1.6 谢昆诺夫单位圆辅助分析阵列 36
1.6.1 谢昆诺夫单位圆 36
1.6.2 均匀侧射阵的分析 38
1.6.3 低副瓣阵列 39
1.6.4 赋形波束阵列 41
1.7 不均匀阵列的分析 43
1.7.1 不等间距阵列 43
1.7.2 不均匀相位递变阵列 48
1.8 单脉冲阵列 55
1.8.1 和、差方向图阵因子 57
1.8.2 和、差方向性系数 58
1.8.3 差方向图主瓣和副瓣值位置 58
1.8.4 单脉冲雷达天馈系统简图 59
1.8.5 实例分析 59
第2章 直线阵列的综合 62
2.1 道尔夫-切比雪夫综合法 62
2.1.1 用单位圆说明实现低副瓣阵列的概念 62
2.1.2 切比雪夫多项式 63
2.1.3 阵因子多项式 65
2.1.4 切比雪夫阵列的设计 66
2.1.5 单元间距的改变对切比雪夫阵列方向图的影响 68
2.1.6 切比雪夫阵列激励幅度分布的通用综合公式 69
2.1.7 副瓣电平对切比雪夫阵激励幅度、锥削效率和方向图的影响 70
2.1.8 切比雪夫阵列的波束宽度和方向性系数 72
2.1.9 利用切比雪夫函数的根来综合阵列 75
2.2 功率方向图和激励系数 77
2.2.1 功率方向图函数及其y多项式展开表示 77
2.2.2 由方向图零点展开功率方向图函数及阵列函数 78
2.2.3 用y多项式功率方向图函数表示的方向性系数 79
2.2.4 实例及分析 80
2.2.5 用功率方向图的y多项式综合等副瓣阵列 83
2.2.6 综合结果参数之间的几个关系式 86
2.2.7 无副瓣阵列 87
2.3 傅里叶变换法 89
2.3.1 连续线源的综合 90
2.3.2 离散线阵的综合 92
2.4 伍德沃德-劳森抽样法 93
2.4.1 连续线源的综合 93
2.4.2 离散线阵的综合 96
2.5 泰勒综合法 101
2.5.1 线源的等副瓣理想空间因子 101
2.5.2 泰勒空间因子 104
2.5.3 线源的泰勒分布 107
2.5.4 泰勒阵列方向图的主瓣宽度和不出现栅瓣的间距 109
2.5.5 泰勒阵列的主要参数 111
2.5.6 泰勒综合法的步骤 111
2.5.7 副瓣电平对泰勒阵列激励幅度分布、锥削效率和方向图的影响 112
2.5.8 单元间距的改变对泰勒阵列方向图的影响 114
2.5.9 泰勒阵列的设计准则 115
2.5.10 泰勒综合法设计实例 116
2.5.11 泰勒阵列和切比雪夫阵列的比较 118
2.6 变形泰勒方向图的综合 120
2.6.1 变形泰勒空间因子 120
2.6.2 能产生变形泰勒方向图的连续线源电流分布 121
2.7 差方向图的贝利斯综合 123
2.7.1 贝利斯差方向图函数 124
2.7.2 线源的贝利斯分布 126
2.7.3 线源贝利斯分布的离散 127
2.7.4 贝利斯阵列的阵因子 128
2.7.5 贝利斯阵列差方向图的主瓣零点宽度及不出现栅瓣的间距 130
2.7.6 单元间距d的改变对贝利斯阵列方向图的影响 130
2.7.7 不同副瓣电平的贝利斯阵列激励幅度和方向图 131
2.8 Villeneuve 阵列综合法 133
2.8.1 用方向图零点表示切比雪夫阵列的阵因子 133
2.8.2 Villeneuve方向图函数的构造 134
2.8.3 离散直线阵奇数阵列的综合公式 135
2.8.4 离散直线阵偶数阵列的综合公式 136
2.8.5 采用Villeneuve 阵列综合实例 137
2.9 同时实现和、差方向图的直线阵列 139
2.9.1 采用一种对称激励分布的单脉冲阵列 139
2.9.2 同时采用两种激励分布的单脉冲阵列 139
第3章 平面阵列的分析 142
3.1 平面阵列的基本形式 142
3.1.1 常规平面阵形式 142
3.1.2 非常规平面阵形式 143
3.2 矩形栅格矩形平面阵列的阵因子 143
3.2.1 平面阵坐标及参数 144
3.2.2 阵因子方向图函数 144
3.2.3 平面阵波束指向 145
3.3 带反射板的对称振子平面阵 147
3.3.1 对称振子平面阵结构及坐标系 147
3.3.2 平面阵中第mn个单元及其镜像的辐射场 148
3.3.3 平面阵的总辐射场 148
3.3.4 E面和H面方向图函数 149
3.3.5 对称振子均匀平面阵 150
3.4 平面阵的栅瓣及其抑制条件 151
3.4.1 复T平面 151
3.4.2 主瓣和栅瓣在复T平面中的位置关系 152
3.4.3 抑制栅瓣在实空间出现的条件 153
3.5 平面阵波束宽度和方向性系数 154
3.5.1 3dB轮廓线方程 154
3.5.2 半功率波瓣宽度 157
3.5.3 平面阵方向性系数D 159
3.6 平面阵的和、差方向图 161
3.6.1 从左到右顺序排列单元的情况 162
3.6.2 以阵列中心点为对称排列单元的情况 162
3.7 可分离型矩形栅格矩形平面阵的分析与设计实例 163
3.7.1 平面阵的综合设计 163
3.7.2 平面阵的三维方向图绘制 166
3.7.3 几个典型的可分离型矩形平面阵的分析 167
3.8 三角形栅格平面阵 169
3.8.1 三角形栅格矩形边界平面阵的阵因子 170
3.8.2 三角形栅格矩形平面阵的栅瓣及抑制 171
3.8.3 三角形栅格矩形平面阵的分析 173
3.9 几种典型边界平面阵的分析 176
3.9.1 阵列天线普遍适用的分析表达式 176
3.9.2 适合于分析特定边界平面阵的阵因子 177
3.9.3 圆形、椭圆形和八边形边界平面阵的分析实例 178
3.10 圆环阵列的分析 180
3.10.1 圆环阵阵因子 180
3.10.2 圆环阵的方向性系数 184
3.10.3 考虑单元方向图的圆环阵 186
第4章 平面阵列的综合 190
4.1 各剖面均为等副瓣的切比雪夫平面阵综合 190
4.1.1 阵因子 191
4.1.2 综合方法 192
4.1.3 主瓣宽度和方向性系数 193
4.1.4 实例 193
4.2 圆口径泰勒综合 195
4.2.1 圆口径泰勒空间因子 195
4.2.2 圆口径泰勒分布 197
4.2.3 圆口径泰勒分布的口径效率v 198
4.2.4 圆口径泰勒平面阵 201
4.3 椭圆口径泰勒综合 207
4.3.1 把椭圆转化为圆的坐标变换 207
4.3.2 椭圆口径综合实例 207
4.4 圆口径贝利斯综合 208
4.4.1 圆口径贝利斯空间因子 208
4.4.2 圆口径贝利斯分布 211
4.4.3 圆口径贝利斯平面阵 212
4.5 圆口径平面阵列和、差方向图的同时实现 216
第5章 阵列天线的优化综合 218
5.1 直线阵方向性系数的化 218
5.1.1 直线阵方向图函数的矩阵表示 218
5.1.2 方向性系数D的矩阵表示 219
5.1.3 方向性系数D的化方法 220
5.1.4 直线侧射阵方向性系数的化 220
5.1.5 直线端射阵方向性系数的化 222
5.2 圆环阵方向性系数的化 223
5.2.1 圆环阵侧射方向性系数的化 224
5.2.2 圆环阵端射方向性系数的化 225
5.2.3 短偶极子为圆环阵单元的方向性系数的化 226
5.3 赋形方向图的优化综合——变尺度算法 227
5.3.1 赋形波束的优化综合原理 228
5.3.2 赋形波束的优化综合实例 232
5.4 赋形方向图的优化综合——Orchard-Elliott法 240
5.4.1 用复根表示的直线阵阵因子功率方向图函数 240
5.4.2 综合方法理论 241
5.4.3 用多项式函数展开来表示期望的赋形波束函数F0(u) 245
5.4.4 方法的改进 246
5.4.5 实例 246
5.4.6 赋形方向图的变尺算法与Orchard-Elliott方法的比较 255
第6章 相控阵天线原理 256
6.1 相控阵扫描原理 257
6.1.1 一维相控扫描阵列 258
6.1.2
前 言
前 言
虽然涉及阵列天线理论方面的专业书籍很多，其中也不乏优秀的专业书籍，但阵列天线只是众多专业书籍中的少部分内容。从英文书籍看，并无专门的阵列天线分析与综合方面的书籍，一般只是天线类书籍中的几章涉及阵列天线理论的内容。如Robert S. Elliott和W. L. Stutzman的同名书籍Antenna Theory and Design，C. A. Balanis的Antenna Theory Analysis and Design，以及R. C. Hansen的Phased Array Antennas等。从中文版天线类书籍看，多数只是少量涉及到阵列天线的内容，如束咸荣等的《相控阵雷达天线》、张祖稷等的《雷达天线技术》，天线原理与设计类教材更是如此。阵列天线方面的专著较少，都是以教材类形式出现。目前来看，比较专业的此类教材主要有三本，其中代表性的是吕善伟1988年所著的《天线阵综合》，还有汪茂光等1989年所著的《阵列天线分析与综合》，以及薛正辉等2011年所著的同名书籍。
出于专业性、系统性以及理论与工程相结合等方面的考虑，作者编撰了这本《阵列天线理论与工程应用》专业书籍。本书是在作者合作团队十五年阵列天线教学及长期从事科研工作的基础上编写的，作者团队深知在阵列天线理论方面学生或初学者想学到什么和应该掌握什么。
相对于其他专业书籍，本书在内容上有所取舍，尽量采用经典、有效及符合现代计算平台的主流的阵列天线分析与综合方法，并增加了一些实用、现代的综合设计方法。全书共分9章，包括直线阵列的分析、直线阵列的综合、平面阵列的分析、平面阵列的综合、阵列天线的优化综合、相控阵天线原理、密度加权稀疏阵列、大间距阵列栅瓣抑制和阵列天线的工程设计。第1章介绍除常规的直线阵列分析方法之外，增加了统计法确定不等间距阵列的方法，采用平方率相位分布展宽波束的方法，强调了利用直线阵阵因子的根在谢昆诺夫单位圆上的分布来分析和综合阵列的方法。第2章除介绍直线阵列的一些主流综合方法之外，增加了Villeneuve 综合方法，并介绍了工程设计中的余量设计思想，对泰勒综合方法根据其副瓣电平确定了其小单元数，对伍德沃德-劳森综合法说明了不仅可以综合平顶方向图，而且可以综合超余割平方方向图。在前两章中得到了均匀阵列、切比雪夫阵列、泰勒阵列和贝利斯阵列不出现栅瓣的单元间距。第3章介绍平面阵列的分析，不仅涉及矩形栅格，还讨论了三角形栅格以及第4章应用的圆环形栅格，平面阵的边界不仅涉及矩形边界，还有圆形边界、椭圆形边界和八边形边界，并给出了如何建立平面阵边界的条件。采用复T平面给出了矩形栅格和三角形栅格平面阵的抑制栅瓣条件，给出了采用数值计算法计算平面阵方向性系数的方法，给出了可分离型平面阵的综合设计方法，并给出了一种绘制平面阵三维方向图的方法。第4章介绍了不可分离型切比雪夫平面阵的综合、圆口径和椭圆口径泰勒平面阵的综合及圆口径贝利斯阵列的综合方法，对方形栅格圆口径泰勒平面阵讨论了其方向图不产生退化的小单元数条件，对圆口径贝利斯综合公式中的 ，说明了在给定坐标系下定义的方位差和俯仰差还可以表示成 ，并说明了圆口径贝利斯离散阵列中各单元的方向余弦或正弦的表示在综合中的决定性作用。第5章增加了其他教材中没有的赋形波束优化综合方法，分别介绍了变尺度算法和Orchard-Elliott法，赋形波束是阵列天线中的一个十分重要的应用。第6章介绍相控阵天线原理，阵列天线理论的发展得益于相控阵雷达应用的发展，其内容是阵列天线理论与实际相结合的标志，内容需要涉及实际的阵列单元天线，实际单元天线组成的阵列必须考虑单元天线之间的互耦，讨论了小阵设计方法，对有源单元方向图进行了严格的推导，为大型相控阵天线的设计打下了基础。第7章介绍密度加权稀疏阵列，讨论了密度加权阵列的特点，内容涉及独立采样法、相关采样法和幅度量化稀疏方法，相关采样法采用从中间向四周环绕相关的方法可以得到与样本满阵辐射特性十分接近的结果，并讨论了各种稀疏方法的结果随稀疏系数变化的影响。第8章介绍大间距阵列栅瓣抑制，其内容是相控阵有限扫描技术中采用的一种大间距阵列，也是近年来国内在阵列天线中研究的一个热点，本章重点是采用优化方法综合子阵级非周期结构阵列，使小单元间距为大于一个波长的阵列栅瓣得到了抑制，并阐述了这种阵列结合高效单元天线，栅瓣的抑制可得到更好的效果。第9章介绍阵列天线的工程设计，包括实际阵列天线的设计思路、方法和步骤，具体介绍了询问机天线的设计，矩形波导窄边缝隙行波线阵天线的设计和微波着陆系统中方位台平面阵的设计，这个平面阵的俯仰面要实现超余割平方方向图，方位面要实现相控扫描，这几个阵列天线都给出了仿真结果和实测结果。
在写作风格上，本书以容易理解和掌握为宗旨，内容阐述深入浅出、循序渐进、通俗易懂；在表现方式上，尽量做到图文并茂，书中例举的平面阵列天线都附有表现力极强的三维方向图，读者可以更容易和更直观地理解阵列天线的辐射特性。对书中介绍的每一个方法和实例作者都编写了程序，对重要结果和结论进行了必要的验证，以保证其正确性。为了使读者更容易掌握所介绍的内容，对工程上常用且重要的综合方法都给出了综合设计步骤，有助于读者迅速有效地掌握阵列天线的基本概念和设计方法，使具有基本编程能力的读者容易进行阵列天线综合设计。
本书是按学生已经学完“电磁场理论”、“微波技术基础”、“天线原理与设计”以及相关数学课程的情况编写的，它既可以作为高等院校电子信息类专业本科高年级或研究生的教学用书，也可以作为工程技术人员的参考书。
本书得到了电子科技大学2014年新编特色教材建设项目的支持，并得到了参与该项目评审的专家、教授的支持和推荐，在此表示感谢。
编者实验室的研究生龚树军为本书第5章的Orchard-Elliott法编写了程序，刘华涛参与了本书部分插图的绘制和部分数据的验证工作，研究生周增广、郑贵等参与了本书前期的勘误和校对工作，冯梅老师参与了第二次勘误和校对工作，在此表示感谢，并对电子工程学院领导和部分老师的支持和鼓励表示感谢。
零八一电子集团科技公司领导及天线室的全体同仁对第6章的编写工作给予了极大的关心和帮助，赵玉国副主任、许小玲副主任、陈斌高工、王欣高工和汪波高工等提供了天线测量、小阵测试法及天线单元方面的文字资料和实验数据，并对稿件进行了认真细致的审查和校对，这里一并致谢。
本书由王建担任主编并负责编写第1章至第5章和第8章，郑一农负责编写第6章，何子远负责编写第7章，王建与冯梅合写第9章。后的统稿工作由王建负责。
编者为确保本书的质量和内容准确做出了努力，但由于水平有限，书中难免存在疏漏、差错和不足之处，殷切希望读者批评指正。
虽然涉及阵列天线理论方面的专业书籍很多，其中也不乏优秀的专业书籍，但阵列天线只是众多专业书籍中的少部分内容。从英文书籍看，并无专门的阵列天线分析与综合方面的书籍，一般只是天线类书籍中的几章涉及阵列天线理论的内容。如Robert S. Elliott和W. L. Stutzman的同名书籍Antenna Theory and Design，C. A. Balanis的Antenna Theory Analysis and Design，以及R. C. Hansen的Phased Array Antennas等。从中文版天线类书籍看，多数只是少量涉及到阵列天线的内容，如束咸荣等的《相控阵雷达天线》、张祖稷等的《雷达天线技术》，天线原理与设计类教材更是如此。阵列天线方面的专著较少，都是以教材类形式出现。目前来看，比较专业的此类教材主要有三本，其中代表性的是吕善伟1988年所著的《天线阵综合》，还有汪茂光等1989年所著的《阵列天线分析与综合》，以及薛正辉等2011年所著的同名书籍。
出于专业性、系统性以及理论与工程相结合等方面的考虑，作者编撰了这本《阵列天线理论与工程应用》专业书籍。本书是在作者合作团队十五年阵列天线教学及长期从事科研工作的基础上编写的，作者团队深知在阵列天线理论方面学生或初学者想学到什么和应该掌握什么。
相对于其他专业书籍，本书在内容上有所取舍，尽量采用经典、有效及符合现代计算平台的主流的阵列天线分析与综合方法，并增加了一些实用、现代的综合设计方法。全书共分9章，包括直线阵列的分析、直线阵列的综合、平面阵列的分析、平面阵列的综合、阵列天线的优化综合、相控阵天线原理、密度加权稀疏阵列、大间距阵列栅瓣抑制和阵列天线的工程设计。第1章介绍除常规的直线阵列分析方法之外，增加了统计法确定不等间距阵列的方法，采用平方率相位分布展宽波束的方法，强调了利用直线阵阵因子的根在谢昆诺夫单位圆上的分布来分析和综合阵列的方法。第2章除介绍直线阵列的一些主流综合方法之外，增加了Villeneuve 综合方法，并介绍了工程设计中的余量设计思想，对泰勒综合方法根据其副瓣电平确定了其小单元数，对伍德沃德-劳森综合法说明了不仅可以综合平顶方向图，而且可以综合超余割平方方向图。在前两章中得到了均匀阵列、切比雪夫阵列、泰勒阵列和贝利斯阵列不出现栅瓣的单元间距。第3章介绍平面阵列的分析，不仅涉及矩形栅格，还讨论了三角形栅格以及第4章应用的圆环形栅格，平面阵的边界不仅涉及矩形边界，还有圆形边界、椭圆形边界和八边形边界，并给出了如何建立平面阵边界的条件。采用复T平面给出了矩形栅格和三角形栅格平面阵的抑制栅瓣条件，给出了采用数值计算法计算平面阵方向性系数的方法，给出了可分离型平面阵的综合设计方法，并给出了一种绘制平面阵三维方向图的方法。第4章介绍了不可分离型切比雪夫平面阵的综合、圆口径和椭圆口径泰勒平面阵的综合及圆口径贝利斯阵列的综合方法，对方形栅格圆口径泰勒平面阵讨论了其方向图不产生退化的小单元数条件，对圆口径贝利斯综合公式中的 ，说明了在给定坐标系下定义的方位差和俯仰差还可以表示成 ，并说明了圆口径贝利斯离散阵列中各单元的方向余弦或正弦的表示在综合中的决定性作用。第5章增加了其他教材中没有的赋形波束优化综合方法，分别介绍了变尺度算法和Orchard-Elliott法，赋形波束是阵列天线中的一个十分重要的应用。第6章介绍相控阵天线原理，阵列天线理论的发展得益于相控阵雷达应用的发展，其内容是阵列天线理论与实际相结合的标志，内容需要涉及实际的阵列单元天线，实际单元天线组成的阵列必须考虑单元天线之间的互耦，讨论了小阵设计方法，对有源单元方向图进行了严格的推导，为大型相控阵天线的设计打下了基础。第7章介绍密度加权稀疏阵列，讨论了密度加权阵列的特点，内容涉及独立采样法、相关采样法和幅度量化稀疏方法，相关采样法采用从中间向四周环绕相关的方法可以得到与样本满阵辐射特性十分接近的结果，并讨论了各种稀疏方法的结果随稀疏系数变化的影响。第8章介绍大间距阵列栅瓣抑制，其内容是相控阵有限扫描技术中采用的一种大间距阵列，也是近年来国内在阵列天线中研究的一个热点，本章重点是采用优化方法综合子阵级非周期结构阵列，使小单元间距为大于一个波长的阵列栅瓣得到了抑制，并阐述了这种阵列结合高效单元天线，栅瓣的抑制可得到更好的效果。第9章介绍阵列天线的工程设计，包括实际阵列天线的设计思路、方法和步骤，具体介绍了询问机天线的设计，矩形波导窄边缝隙行波线阵天线的设计和微波着陆系统中方位台平面阵的设计，这个平面阵的俯仰面要实现超余割平方方向图，方位面要实现相控扫描，这几个阵列天线都给出了仿真结果和实测结果。
在写作风格上，本书以容易理解和掌握为宗旨，内容阐述深入浅出、循序渐进、通俗易懂；在表现方式上，尽量做到图文并茂，书中例举的平面阵列天线都附有表现力极强的三维方向图，读者可以更容易和更直观地理解阵列天线的辐射特性。对书中介绍的每一个方法和实例作者都编写了程序，对重要结果和结论进行了必要的验证，以保证其正确性。为了使读者更容易掌握所介绍的内容，对工程上常用且重要的综合方法都给出了综合设计步骤，有助于读者迅速有效地掌握阵列天线的基本概念和设计方法，使具有基本编程能力的读者容易进行阵列天线综合设计。
本书是按学生已经学完“电磁场理论”、“微波技术基础”、“天线原理与设计”以及相关数学课程的情况编写的，它既可以作为高等院校电子信息类专业本科高年级或研究生的教学用书，也可以作为工程技术人员的参考书。
本书得到了电子科技大学2014年新编特色教材建设项目的支持，并得到了参与该项目评审的专家、教授的支持和推荐，在此表示感谢。
编者实验室的研究生龚树军为本书第5章的Orchard-Elliott法编写了程序，刘华涛参与了本书部分插图的绘制和部分数据的验证工作，研究生周增广、郑贵等参与了本书前期的勘误和校对工作，冯梅老师参与了第二次勘误和校对工作，在此表示感谢，并对电子工程学院领导和部分老师的支持和鼓励表示感谢。
零八一电子集团科技公司领导及天线室的全体同仁对第6章的编写工作给予了极大的关心和帮助，赵玉国副主任、许小玲副主任、陈斌高工、王欣高工和汪波高工等提供了天线测量、小阵测试法及天线单元方面的文字资料和实验数据，并对稿件进行了认真细致的审查和校对，这里一并致谢。
本书由王建担任主编并负责编写第1章至第5章和第8章，郑一农负责编写第6章，何子远负责编写第7章，王建与冯梅合写第9章。后的统稿工作由王建负责。
编者为确保本书的质量和内容准确做出了努力，但由于水平有限，书中难免存在疏漏、差错和不足之处，殷切希望读者批评指正。
编 者
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