 |
- ⒶⒸЩелкунов С.А... Антенны. Теория и практика. [Djv-Fax-13.2M] [Pdf-Fax-14.8M] Авторы: Сергей Александрович Щелкунов, Гарольд Трап Фриис (Sergei Alexander Schelkunoff, Harald Trap Friis). Перевод с английского под редакцией Л.Д. Бахраха.
(Москва: Издательство «Советское радио», 1955)
Скан: AAW, обработка, формат Djv, Pdf: pohorsky, 2022
- ОГЛАВЛЕНИЕ:
Предисловие (3).
Глава I. Физические принципы излучения (5).
1.1. Радиосвязь (5).
1.2. От цепей к полям (5).
1.3. Уравнения Максвелла (9).
1.4. Силовые линии (11).
1.5. Волны (12).
1.6. Электрические колебания в проводниках и в свободном простран стве (17).
1.7. Короткие антенны (20).
1.8. Излучение (23).
1.9. Тепловые потери (26).
1.10. Полное сопротивление антенны (27).
1.11. Распределение тока в тонких антеннах (29).
1.12. Расчет поля излучения (30).
1.13. Направленное излучение (31).
1.14. Направленный прием (36).
1.15. Передача мощности в свободном пространстве (36).
1.16. Большие излучающие, отражающие и поглощающие поверхности (38).
1.17. Антенные решетки (42).
1.18. Коэффициент направленного действия большой излучающей поверхности с отражающим плоским экраном (43).
1.19. Передача мощности от большой излучающей поверхности к большой поглощающей поверхности (45).
1.20. Магнитные экраны (47).
1.21. Распространение волн (48).
1.22. Излучение через рупоры с большими раскрывами (49).
1.23. Параболические рефлекторы (52).
1.24. Линзы (53).
1.25. Широкополосные линейные антенны (54).
1.26. Антенны различных типов (55).
1.27. Земля и атмосфера (58).
1.28. Теория и практика (58).
1.29. Задачи (60).
Глава 2. Уравнения Максвелла (63).
2.1. Понятие и уравнения электромагнитного поля (63).
2.2. Уравнения Максвелла для общего случая и для стационарного режима (72).
2.3. Дифференциальные уравнения и граничные условия (74).
2.4. Электрические цепи (75).
2.5. Поток энергии (78).
2.6. Задачи (80).
Глава 3. Плоские волны (82).
3.1. Классификация волн (82).
3.2. Однородные плоские волны (83).
3.3. Волны между параллельными полосами (88).
3.4. Волны, направляемые параллельными проводами (89).
3.5. Уравнения передачи для одномерного случая (92).
3.6. Отражение (92).
3.7. Задачи (96).
Глава 4. Сферические волны (98).
4.1. Введение (98).
4.2. Уравнения Максвелла в сферических координатах (99).
4.3. Поля круговой симметрии (102).
4.4. Поле, зависящее только от расстояния до начала координат (102).
4.5. Сферические волны на больших расстояниях от центра (103).
4.6. Сферические волны ТЕМ (104).
4.7. Основные волны в неконических проводах (107).
4.8. Волны ТЕМ у коаксиальных цилиндров (108).
4.9. Волны ТЕМ у параллельных проводов (109).
4.10. Основные волны у расходящихся проводов (110).
4.11. Основные волны конической решетки (110).
4.12. Высшие типы волн (111).
4.13. Точечный заряд, диполь и элемент электрического тока (114).
4.14. Поле элемента электрического тока в дальней зоне в свободном пространстве (120).
4.15. Сравнение волн в свободном пространстве и основных волн у расходящихся проводов (121).
4.16. Линии потока мощности (121).
4.17. Электрические силовые линии (126).
4.18. Теория зеркальных изображений (130).
4.19. Задачи (132).
Глава 5. Направленное излучение (138).
5.1. Основная формула (138).
5.2. Интенсивность излучения и излучаемая мощность (140).
5.3. Интенсивность излучения элемента тока (141).
5.4. Мощность излучения элемента тока (141).
5.5. Диаграммы излучения (142).
5.6. Изотропный излучатель (142).
5.7. Интерференция волн и направленное излучение (143).
5.8. Множитель системы (144).
5.9. Антенная пара, излучающая вдоль оси (145).
5.10. Синфазная пара (146).
5.11. Равномерные решетки (147).
5.12. Однородные синфазные решетки (148).
5.13. Однородные решетки, излучающие вдоль оси (150).
5.14. Непрерывные решетки (150).
5.15. Прямоугольные решетки (151).
5.16. Определение излучаемой мощности (154).
5.17. Асимптотические формулы для определения излучаемой мощности (154).
5.18. Энергия и мощность, затрачиваемые при возбуждении электромагнитных волн (156).
5.19. Реакция излучения на электрический ток. Сопротивление излучения (158).
5.20. Взаимное активное сопротивление излучения двух элементов тока (158).
5.21. Метод моментов для определения мощности излучения (160).
5.22. Применение метода моментов (163).
5.23. Направленный прием (165).
5.24. Синтез антенных решеток (167).
5.25. Задачи (170).
Глава 6. Коэффициент направленного действия (КНД) и действующая площадь передающей антенны (178).
6.1. Коэффициент направленного действия передающей антенны (178).
6.2. Коэффициент полезного действия (179).
6.3. Усиление мощности (180).
6.4. Действующая площадь приемной антенны (180).
6.5. Формулы передач в свободном пространстве (182).
6.6. Соотношение между КНД и действующей площадью (183).
6.7. Вспомогательные формулы передачи в свободном пространстве (184).
6.8. Коэффициент направленного действия пары, излучающей вдоль оси (184).
6.9. Коэффициент направленного действия синфазной пары (185).
6.10. Вертикальный элемент над идеальной землей (186).
6.11. Коэффициент направленного действия синфазных решеток (187).
6.12. Коэффициент направленного действия решеток, излучающих вдоль оси (188).
6.13. Коэффициент направленного действия непрерывных решеток, излучающих вдоль оси (189).
6.14. Коэффициент направленного действия непрерывных синфазных решеток (191).
6.15. Коэффициент направленного действия непрерывных прямоугольных синфазных решеток (191).
6.16. Излучение провода с бегущей волной тока (192).
6.17. Коэффициент направленного действия и телесный угол, образуемый основным лепестком (193).
6.18. Коэффициент направленного действия и сопротивление излучения (195).
6.19. Усиление напряжения несогласованной приемной антенны (195).
6.20. «Сверхнаправленные» антенны (195).
6.21. Задачи (199).
Глава 7. Распространение волн над земной поверхностью (201).
7.1. Теория зеркальных изображений (201).
7.2. Расчет коэффициентов отражения (202).
7.3. Коэффициенты отражения от земли (206).
7.4. Диаграммы направленности (208).
7.5. Передача радиоволн под небольшими углами (210).
7.6. Поляризация волны при падении по касательной (211).
Глава 8. Токи в антенне (213).
8.1. Электрические свойства антенны (213).
8.2. Влияние распределения тока на диаграмму излучения и излучаемую мощность (214).
8.3. Влияние распределения тока на входное сопротивление антенны (214).
8.4. Факторы, влияющие на распределение тока в антенне (215).
8.5. Квазистатическая и динамическая составляющие напряженности электрического поля (218).
8.6. Элементы электрического тока (221).
8.7. Бесконечно тонкие трубки тока (223).
8.8. Тонкие трубки тока (225).
8.9. Точные уравнения распределения квазистатического потенциала и динамическая составляющая напряженности электрического поля в системе из параллельных тонких проводов (226).
8.10. Точные уравнения для системы изогнутых проводов (227).
8.11. Граничные условия для разветвлений проводов (228).
8.12. Граничные условия в случае сосредоточенного включения генератора (228).
8.13. Асимптотические уравнения для поля на поверхности тонкой трубки тока (229).
8.14. Асимптотические уравнения для потенциала и тока в тонком проводе (231).
8.15. Определение волнового сопротивления провода (233).
8.16. Асимптотическая форма распределения потенциала и тока на тонких проводах (235).
8.17. Координаты разделенных проводов (236).
8.18. Асимптотическое распределение тока в вибраторных антеннах (237).
8.19. Асимптотическое распределение тока в пассивных антеннах (241).
8.20. Асимптотическое распределение тока в приемных антеннах (242).
8.21. Асимптотическое распределение потенциала в вибраторных антеннах (242).
8.22. Влияние излучения на ток в антенне (243).
8.23. Концевой эффект в вибраторных передающих антеннах (243).
8.24. Распределение тока в антеннах с индуктивной и емкостной нагрузкой (245).
8.25. Асимптотические формы распределения тока в слабо связанных системах проводов (246).
8.26. Потенциал и ток в тонких параллельных проводах с сильной связью (248).
8.27. Цепи, в которых отдельные участки имеют сильную связь (250).
8.28. Влияние скачкообразного изменения радиуса антенны (252).
8.29. Получение тех же выводов при другом подходе к решению задачи (253).
8.30. Направляемая и излучаемая мощность (257).
8.31. Резонанс тока и резонанс напряжения (259).
8.32. Влияние сопротивления на величину тока в антенне (262).
8.33. Эффект близости зажимов антенны (262).
8.34. Задачи (263).
Глава 9. Полное сопротивление, принцип взаимности, эквивалентность (268).
9.1. Общие сведения (268).
9.2. Полное сопротивление как функция комплексной переменной (268).
9.3. Нули и полюсы функций полного сопротивления (270).
9.4. Выражение Z (p) и Y (p) через нули и полюсы (274).
9.5. Резонанс тока и резонанс напряжения в простейших цепях (281).
9.6. Резонанс тока и резонанс напряжения в сложных цепях (285).
9.7. Небольшие вибраторные и рамочные антенны (286).
9.8. Линейные преобразователи (288).
9.9. Теоремы взаимности (290).
9.10. Теоремы эквивалентности цепей (291).
9.11. Применение теоремы взаимности к распределению тока (293).
9.12. Пассивные антенны (295).
9.13. Приемные антенны (295).
9.14. Принцип взаимности для передачи и приема (296).
9.15. Принцип взаимности для диаграмм направленности (297).
9.16. Задачи (297).
Глава 10. Антенны малых размеров (300).
10.1. Общие сведения об антеннах малых размеров (300).
10.2. Полное сопротивление антенны (300).
10.3. Емкость антенны (301).
10.4. Ток в антенне (305).
10.5. Сопротивления излучения и эффективная длина антенны малых размеров (306).
10.6. Индуктивность антенны (310).
10.7. Расчет емкости антенны (310).
10.8. Другой метод расчета емкости антенны (310).
10.9. Малые рамочные антенны (317).
10.10. Сопротивление излучения небольшой рамки (319).
10.11. Индуктивность небольшой рамки (319).
10.12. Емкость небольшой рамки (319).
10.13. Реальные рамочные антенны (321).
10.14. Магнитные и диэлектрические антенны (323).
10.15. Длинноволновые антенны (325).
10.16. Многократно заземленные антенны (327).
10.17. Задачи (328).
Глава 11. Резонансные антенны (331).
11.1. Полуволновые антенны в свободном пространстве и соответствующие четвертьволновые вертикальные антенны над землей (331).
11.2. Диаграммы направленности при синусоидальном распределении тока (333).
11.3. Диаграмма направленности полуволновой антенны (334).
11.4. Мощность излучения полуволновой антенны (335).
11.5. К. н.д. и действующая площадь полуволновой антенны (336).
11.6. Входное сопротивление полуволновой антенны (336).
11.7. Согласование сопротивлений (337).
11.8. Тепловые потери в антенне (337).
11.9. Шлейф-антенны (338).
11.10. Полуволновые приемные антенны (340).
11.11. Изогнутые четвертьволновые антенны и изогнутые П-образные четвертьволновые антенны (341).
11.12. Одноволновые антенны в свободном пространстве и соответствующие им полуволновые вертикальные антенны над землей (343).
11.13. Диаграммы направленности одноволновых антенн (345).
11.14. Мощность излучения одноволновой антенны (346).
11.15. Коэффициент направленного действия и действующая площадь одноволновой антенны (346).
11.16. Входное сопротивление одноволновой антенны (347).
11.17. Влияние расстояния между зажимами на входное сопротивление одноволновой антенны (349).
11.18. Распределение тока в одноволновой антенне (351).
11.19. Антенны, питаемые на конце (353).
11.20. Добротность (Q) антенн (354).
11.21. Влияние земли на полное сопротивление антенны (355).
11.22. Задачи (359).
Глава 12. Общая теория линейных антенн (361).
12.1. Общая формула интенсивности излучения системы элементов тока (361).
12.2. Формулы для мощности излучения (363).
12.3. Входное сопротивление и взаимное сопротивление (365).
12.4. Интегральное выражение для взаимного и входного сопротивлений (366).
12.5. Взаимная проводимость (367).
12.6. Ближнее поле прямой трубки тока (368).
12.7. Ближнее поле простой прямой трубки с синусоидальным распределением тока (370).
12.8. Методы анализа антенн (370).
12.9. Антенна, местные цепи и фидерные линии (374).
12.10. Входная часть антенны (376).
12.11. Виды распространения в решетчатых антеннах (381).
12.12. Рамочные антенны и антенны с параллельным возбуждением (386).
12.13 Эллиптически поляризованные волны (387).
12.14. Излучение и прием эллиптически поляризованных волн (389).
12.15. Векторы направленности и эффективная длина антенны (393).
12.16. Задачи (394).
Глава 13. Полное сопротивление вибраторных антенн (402).
13.1. Взаимодействие между антеннами (402).
13.2. Асимптотические представления для поля прямолинейных антенн (406).
13.3. Асимптотическое выражение для взаимного полного сопротивления двух параллельных антенн, питаемых в середине (407).
13.4. Взаимное полное сопротивление бесконечно тонких полуволновых антенн (410).
13.5. Полное сопротивление горизонтальных полуволновых антенн, установленных над идеально проводящей поверхностью земли (411).
13.6. Взаимное излучение параллельных антенн (411).
13.7. Излучение одиночной антенны (412).
13.8. Полуволновые вертикальные антенны над землей (412).
13.9. Асимптотическая формула для приложенного напряжения (413).
13.10. Асимптотическая формула для входного сопротивления симметричной антенны (414).
13.11. Асимптотическая формула для входной проводимости (415).
13.12. Общая формула для входного сопротивления тонкой симметричной антенны (417).
13.13. Анализ видов колебаний в антеннах (420).
13.14. Волновые сопротивления антенн (425).
13.15. Входное сопротивление тонких симметричных антенн в соответствии с анализом видов колебаний (430).
13.16. Нули и полюсы (434).
13.17. Резонансные частоты (434).
13.18. Добротность антенны (435).
13.19. Полное сопротивление при резонансе напряжения антенны (435).
13.20. Входное сопротивление цилиндрических и биконических антенн (438).
13.21. Сравнение между теоретическими и экспериментальными значениями полного сопротивления при резонансе напряжений (442).
13.22. Влияние емкости основания и емкости вблизи основания на полное сопротивление антенны. Экспериментальные данные (444).
13.23. Сопротивление при резонансе тока. Теория и эксперимент (449).
13.24. Длины антенн при резонансах тока и напряжения (451).
13.25. Зависимость входного сопротивления от формы антенны (454).
13.26. Входное сопротивление бесконечно тонких антенн (454).
13.27. Сравнение между элементарной теорией и волноводной теорией в приложении к антеннам (456).
13.28. Задачи (456).
Глава 14. Ромбические антенны (458).
14.1. Общие сведения (458).
14.2. Входное сопротивление (459).
14.3. Распределение тока (459).
14.4. Интенсивность излучения (460).
14.5. Оптимальный угол (460).
14.6. Форма главного лепестка (461).
14.7. Боковые лепестки (461).
14.8. Влияние земли (463).
14.9. Коэффициент усиления (464).
14.10. Коэффициент направленного действия (466).
14.11. Потери в нагрузке (467).
14.12. Приемная антенная система с управляемой диаграммой направленности (469).
Глава 15. Линейные антенные системы (474).
15.1. Линейные антенные системы (474).
15.2. Согласование полных сопротивлений (474).
15.3. Защитные шлейфы (475).
15.4. Трансформаторы между симметричными антеннами и несимметричными линиями передачи (476).
15.5. Фидерная система (477).
15.6. Антенны бегущей волны (478).
15.7. Горизонтальная синфазная антенна (487).
15.8. Однопроводная антенна бегущей волны (489).
15.9. Антенны-мачты с заземленным основанием (494).
15.10. Антенны Эдкока (494).
15.11. V-образные антенны (494).
15.12. Горизонтальные ненаправленные антенны (499).
15.13. Системы, разнесенные в пространстве (503).
15.14. Приближенный анализ антенной системы (504).
15.15. Моделирование антенн (506).
Глава 16. Рупоры (508).
16.1. Рупоры (508).
16.2. Теорема индукции (508).
16.3. Теорема эквивалентности поля (511).
16.4. Элементарные источники в свободном пространстве (512).
16.5. Источник Гюйгенса в свободном пространстве (514).
16.6. Диаграммы направленности (515).
16.7. Коэффициент направленного действия (516).
16.8. Рупор, образованный двумя полуплоскостями (секториальный рупор) (521).
16.9. Узкие рупоры (523).
16.10. Диэлектрические волноводные антенны (525).
Глава 17. Щелевые антенны (528).
17.1. Общие сведения (528).
17.2. Электрические и магнитные токи. Электродвижущие и магнитодвижущие силы (528).
17.3. Элементы магнитных токов (532).
17.4. Излучение магнитных токов (533).
17.5. Однородные трубки магнитного тока и однородно возбужденные щели (534).
17.6. Емкостная антенна, кольцевая щель в проводящей плоскости (537).
17.7. Волноводы со щелями (538).
17.8. Диаграммы направленности щелевых волноводных антенн (543).
17.9. Магнитная дипольная антенна (544).
17.10. Входное устройства (547).
17.11. Задачи (549).
Глава 18. Рефлекторы (551).
18.1. Общие сведения (551).
18.2. Диаграммы направленности (552).
18.3. Коэффициент направленного действия (554).
18.4. Отражение от параболической поверхности (556).
18.5. Уголковые двугранные и трехгранные отражатели (658).
18.6. Рупорно-зеркальные антенны (560).
18.7. Данные экспериментального исследования рефлекторов в виде вибраторов и плоских листов (561).
Глава 19. Линзы (564).
19.1. Общие сведения (564).
19.2. Волноводная линза (566).
19.3. Искусственные диэлектрики (566).
19.4. Восприимчивость изолированного тонкого стержня (568).
19.5. Электрическая восприимчивость изолированной металлической сферы (570).
19.6. Магнитная восприимчивость изолированной металлической сферы (570).
19.7. Восприимчивость различных частиц (571).
19.8. Поляризующее и деполяризующее действие ближайших соседних частиц (573).
19.9. Отражение от линзы (574).
19.10. Методы увеличения магнитной проницаемости искусственных диэлектриков (574).
19.11. Искусственные диэлектрики с большой диэлектрической постоянной (575).
19.12. Примеры линз (579).
Предисловие к русскому изданию: Настоящая книга написана американскими учеными, работающими в области антенн: С.А. Щелкуновым и Г.Т. Фриисом.
В ней на высоком научном уровне рассматриваются вопросы теории, расчета и проектирования как радиовещательных и связных антенн, так и антенных устройств сантиметрового диапазона.
Представляет несомненный интерес пропагандируемая авторами общность подхода к различным антенным системам: показывается, как методы расчета антенн одного типа можно применить к антеннам другого типа.
Авторы книги на первый план выдвигают физическую сущность явлений, стремясь предельно упростить и сократить математический аппарат, хотя не во всех случаях такое упрощение математического аппарата может удовлетворить читателя... |
 |
