天线作为空间能量转换器和空域信号处理器是雷达必不可少的最重要分系统之一。本书着重介绍了雷达天线系统的作用、特点、功能和性能指标，以及常用类型雷达天线的基本原理、设计和应用，如各种反射面天线和阵列天线，特别是多功能相控阵天线，还给出了雷达天线测试技术和雷达天线罩的有关内容。 本书作为雷达技术丛书的一个分册，不同于一般的天线设计手册，除专业性较强外，在对雷达天线设计技术的描述中，强调基本概念清晰、设计目标明确，以及先进性和工程实用性的结合，并运用实例说明实际设计经验和体会。 本书的设计性和实用性对于从事雷达天线系统研究、制造的工程技术人员是一本很有实战价值的工具书，对于广大从事雷达装备使用与维护的雷达部队官兵和各行业操作人员来说也是系统学习雷达天线技术知识的参考书，同时它还适合作为高等学校相关专业高年级学生和硕士研究生的教材或参考书。

前 言 1949年，美国辐射实验室S.Silver主编的丛书第十二卷《微波天线理论和设计》系统地总结了雷达诞生以来电磁辐射、天线基本理论和工程设计的成果，对雷达天线技术和研制的发展产生了划时代的影响。 五十多年来，天线和雷达都有惊人的发展，但基本原理没有重大突破。目前，天线的种类形态层出不穷，性能要求越来越高，应用领域不断扩展。现代高性能天线的综合是需要对多个相互矛盾的战技指标进行加权折中和全局优化，并以清晰的物理概念和先进的技术手段求解复杂电磁理论和工程设计的系统问题。军事装备和国民经济的迫切需求推动和牵引着天线理论和技术的日新月异地发展。 尽管每年都有浩如烟海的天线技术文献问世，其中不乏值得借鉴，以及学术和应用价值颇高的教科书、设计手册和专题讲座资料，但是还没有发现适合工程设计人员使用、内容新颖、篇幅适中和便于掌握的雷达天线设计专著。 本书是“雷达技术丛书”中的一册，拟满足我国雷达工程技术人员的需要，使之成为集先进性和实用性一体的雷达天线设计指导性工具书。由于雷达天线涉及的内容广泛，全书的篇幅限制又比较严格，因此本书的编排除了必备的基础知识和物理概念介绍外，均割舍了冗长的数学推导，而直接提供常用的公式和图表。 本书侧重于典型、常用和发展中的雷达天线原理、设计和应用。由于现在许多重大项目的设计计算已有专门的仿真软件，因此物理概念清晰、方案选择正确才显得十分重要。希望本书的基本概念和专业知识对雷达天线工程项目的方案论证和设计研制有所帮助。 全书共10章。第1章由金林撰写；第2章由郑学誉撰写；第3章由束咸荣撰写；第4章由李建新撰写；第5章主要由郭先松、向广志撰写，其中5.5节由谭继兆撰写；第6、10章由张祖稷撰写；第7章由王盛举撰写；第8章由谭继兆撰写；第9章由张强撰写。全书由张祖稷和束咸荣统稿。所有作者均具有研制雷达天线系统十多年或更长的工程经历和经验，特别对所负责撰写章节的专业更是如此。 本书末附有本专业常用术语名称符号的对照表。列入表中的仅在本书首次出现时才加以说明，当读者从中间章节查阅本书遇到疑问时可参阅此表。书中物理量在每次使用之后均有说明。少数常用物理量（如波束宽度和电波传播常数等），由于习惯的原因采纳了两种等效的标注。 丛书主编王小谟院士和张光义院士多次审阅了本书的目录、样章和初稿，对全书的编写原则、内容、结构等重大问题提出了指导性意见。本书特邀信息产业部第十四研究所副总工程师胡明春审核了第1～5章和第9章，第三十八研究所天馈部主任张玉梅审核了第6～8章和第10章。 丛书编辑部主任邱荣钦仔细审阅了本书部分初稿，提出许多宝贵意见。出版社高级策划编辑刘宪兰多次悉心指导本书写作。对于所有帮助本书写作和出版的同志，作者致以诚挚的敬意。 作者还要对十四所和三十八所的领导、科技委、保密委以及天馈部所给予本书写作的大力支持，对书中引用的文献资料的原作者致以深切的谢意。 编 著 者 2005年8月

第1章 概论 1.1 雷达天线的发展 1.2 天线在雷达中的作用 1.3 天线基本理论 1.3.1 矢量位和波动方程 1.3.2 理想电偶极子 1.3.3 直线电流源辐射场 1.3.4 任意电流分布的辐射场 1.3.5 远场条件 1.3.6 辐射方向图 1.3.7 方向性系数和增益 1.3.8 输入阻抗、驻波及损耗 1.4 天线常用定理和原理 1.4.1 互易定理 1.4.2 对偶原理 1.4.3 镜像原理 1.4.4 等效源定理 参考文献 第2章 辐射单元 2.1 对称振子 2.1.1 方向图 2.1.2 阻抗 2.1.3 互耦 2.1.4 馈电 2.2 波导口辐射器 2.2.1 口面场 2.2.2 辐射场 2.3 波导裂缝 2.3.1 裂缝阻抗 2.3.2 有源阻抗 2.4 微带贴片 2.4.1 贴片材料 2.4.2 分析方法 2.4.3 品质因素、带宽和效率 2.4.4 互耦 2.4.5 公差 参考文献 第3章 阵列天线 3.1 引言 3.2 一维阵列 3.2.1 阵因子 3.2.2 单元因子 3.2.3 单元间距 3.2.4 口径分布 3.2.5 方向性 3.3 二维阵列 3.3.1 阵列分析 3.3.2 口径分布 3.3.3 方向图综合 3.4 互耦 3.4.1 单元间互耦 3.4.2 逐元法 3.4.3 周期结构理论 3.4.4 互耦补偿 参考文献 第4章 相控阵天线 4.1 基本理论 4.1.1 原理及特点 4.1.2 天线类型 4.1.3 发展趋势 4.2 关键技术 4.2.1 相位量化效应 4.2.2 虚位技术 4.2.3 零控的相位加权技术 4.2.4 波束展宽的相位加权技术 4.2.5 方向图赋形的相位加权技术 4.3 工程设计考虑 4.3.1 单元选择 4.3.2 扫描空域分析 4.3.3 宽角阻抗匹配 4.3.4 误差分析 4.3.5 天线带宽 4.4 有源相控阵天线 4.4.1 发展概况 4.4.2 失效分析 4.4.3 多阶振幅量化 4.4.4 工程设计考虑 参考文献 第5章 波导裂缝阵列天线 5.1 引言 5.2 基本概念 5.2.1 驻波阵 5.2.2 行波阵 5.3 平板裂缝天线设计 5.3.1 天线结构 5.3.2 波导口径和裂缝间距选择 5.3.3 口径分布及子阵划分 5.3.4 裂缝特性参数 5.3.5 阵面裂缝设计 5.3.6 二阶效应考虑 5.4 波导窄边裂缝天线设计 5.4.1 基本理论 5.4.2 阵列设计 5.5 频率扫描波导裂缝阵列天线 5.5.1 简述 5.5.2 频扫平面阵列天线 5.5.3 应用 参考文献 第6章 反射面天线分析 6.1 概述 6.2 基本分析方法 6.2.1 几何光学法 6.2.2 几何绕射理论 6.2.3 其他分析方法简述 6.2.4 反射面天线综合 6.3 口径辐射 6.3.1 口径分布和辐射场的关系 6.3.2 线源和矩形口径辐射 6.3.3 圆形口径辐射 6.3.4 口径相位分布的影响 6.4 反射面天线特性分析 6.4.1 方向图及其有关参数 6.4.2 偏焦和扫描特性 6.4.3 公差影响 6.4.4 极化特性 6.4.5 阻挡和后瓣 6.4.6 其他因素或特性 参考文献 第7章 反射面天线的设计和应用 7.1 引言 7.1.1 反射面天线设计的两个层次 7.1.2 反射面天线可满足多种雷达的需要 7.1.3 设计思路和设计过程 7.2 简单抛物面天线 7.2.1 抛物柱面天线 7.2.2 圆口径抛物面天线 7.2.3 椭圆口径抛物面天线 7.2.4 典型馈源介绍 7.3 双弯曲反射面天线 7.3.1 概念和应用 7.3.2 反射面生成 7.3.3 远场方向图计算 7.3.4 典型馈源介绍 7.4 堆积多波束抛物面天线 7.4.1 概念和应用 7.4.2 设计考虑 7.4.3 设计实例之一——正置多波束天线 7.4.4 设计实例之二——偏置多波束天线 7.5 卡塞格伦天线 7.5.1 特点和应用 7.5.2 基本设计方法 7.5.3 单脉冲卡塞格伦天线 7.5.4 整形双反射面天线 7.5.5 典型馈源介绍 7.6 其他反射面天线 7.6.1 球反射面天线 7.6.2 抛物桶反射面天线 7.6.3 阵列馈电反射面天线 参考文献 第8章 天线测试技术 8.1 概述 8.1.1 历史回顾 8.1.2 天线测试的概念和分类 8.1.3 雷达天线测试的特点 8.2 天线远场测试技术 8.2.1 远场测试的一般考虑 8.2.2 反射场法 8.2.3 斜距场法 8.2.4 高架场法 8.2.5 远场增益测试 8.2.6 测试方法的比较和选择 8.2.7 自动化远场测试系统 8.3 缩距场测试技术 8.3.1 静区要求 8.3.2 均匀平面波的形成 8.3.3 缩距场暗室 8.3.4 缩距场法的测试和应用 8.4 近场扫描测试技术 8.4.1 平面扫描近场测试技术 8.4.2 测试系统实例 8.4.3 近场暗室设计 8.4.4 柱面近场扫描测试技术简介 8.5 超低副瓣天线测试的考虑 参考文献 第9章 天线罩 9.1 引言 9.1.1 历史与背景 9.1.2 功能简述 9.1.3 分类和选用原则 9.2 技术参数 9.3 天线罩的基本要求 9.3.1 环境要求 9.3.2 设计指标 9.4 电性能设计技术 9.4.1 多层介质平板设计 9.4.2 壳体罩——天线的综合性能分析 9.4.3 空间骨架天线罩设计 参考文献 第10章 雷达天线技术的发展趋势 10.1 引言 10.2 多功能相控阵雷达天线 10.3 超宽频带及多频段天线 10.4 升空平台雷达天线 10.5 低成本相控阵天线 10.6 高可靠性、高生存力天线 10.7 新概念、新材料、新工艺对天线发展的影响 参考文献 附录A 常用文字符号的物理意义