空间天线手册

天线是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成自由空间中传播的电磁波,或者进行相反的变换,而在无线电设备中用来发射或接收电磁波.在无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统中,凡是利用电磁波来传递信息的过程,都依靠天线来进行工作.此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线.

本书对天线的空间应用进行了较全面的讨论.首先,介绍了空间天线的设计、建模和分析的基本方法及其未来的发展；其次,作者对天线在一些常用领域的设计进行了详细的综述,如卫星通信、星载合成孔径雷达、全球导航卫星系统接收机、科学仪器、射电天文学、小卫星和深空应用；最后,本书从空间天线的基本发展到特定的个体应用为读者呈现了全面的脉络.

全书共18章：1.天线的性能参数、基本元素及其在空间环境中的基本效应；2.天线建模的方法和大型空间天线建模的快速算法；3.通信卫星、雷达卫星、导航卫星和遥感卫星命令和控制的系统构架；4.空间天线的辐射环境、等离子体环境、热环境等,并讲述了空间材料的制造工艺及机械特性；5.天线结构的设计、建模、热弹性分析和热控制策略；6.天线的空间测试；7.空间天线的发展历史；8.以一个典型的案例探讨了可部署网状反射镜天线的空间应用；9.以无源阵列天线和有源阵列天线这两类天线阵讨论了微带阵列技术的空间应用；10.印制反射阵天线在通信和广播卫星上的应用及其空间应用的现状和未来发展状况；11.综合平面波导技术、新兴兆赫兹天线系统和集成结构等新兴天线技术的空间应用；12.分频段分波段地阐述了卫星通信天线的设计和工作原理；13.合成孔径雷达（SAR,Synthetic Aperture Radar）天线：主要介绍了SAR天线在设计上需考虑的问题和星载SAR天线的发展；14.全球导航卫星系统（GNSS,Global Nigation Satellite System）天线设计上遇到的问题和解决方案及星载GNSS天线接收机的发展；15.小型设计和应用过程中所遇到的问题和挑战,并对未来的发展提出了看法；16.空间天线在射电天文学上的应用；17.主要以火星科学实验室和“朱诺”号微波辐射计天线这两个具体的例子讨论了外层空间应用的天线；18.空间天线针对未来任务、关键技术和工艺方面所面临的挑战.

本书由来自美国加州理工学院喷气推进实验室的William A.Imbriale等三位科学家编著,内容丰富全面,能够为天线、电磁学、卫星通信、微波系统、雷达、卫星遥感、卫星导航和航天器系统工程等领域的研究人员和研究生提供参考.

郑耀昕,硕士研究生

（中国科学院空间科学与应用研究中心）