本书首先分析了天线辐射的基本原理，然后介绍了天线的性能参数；接着从对称振子天线理论开始，导出振子天线的变形种类以及天线设计中常用的重要理论；进而结合作者的科研与教学实践，介绍近年来出现的平面天线和宽带天线设计理论与技术，包括贴片天线的宽带多模综合设计方法、平面电—磁组合振子天线等前沿设计理论与设计方法；*后结合3个自编的基础实验，介绍了天线的计算机辅助设计原理与基本测量技术。

吕文俊，1978年生于广东省江门市。2006年10月研究生毕业于南京邮电大学电磁场与微波技术专业、获工学博士学位后留校任教，历任讲师、副教授，现为南京邮电大学通信技术研究所教授、博士生导师，教育部“新世纪*秀人才支持计划”获得者，全国*秀博士学位论文提名奖和江苏省*秀博士学位论文奖获得者，江苏省333人才工程培养对象，江苏省“六大人才高峰”A类资助对象，IEEE Trans. Antennas & Propagation*佳审稿人奖获得者，国际微波期刊International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering编委，江苏省科学技术进步二等奖、中国通信学会科学技术一等奖、中国电子学会科学技术一等奖获得者，江苏省*秀硕士学位论文指导教师。目前主持和完成国家自然科学基金、国家重大科技专项、教育部博士点基金、毫米波国家重点实验室开放课题等各类科研和教研项目十多项，获授权国家发明专利20多件；在IEEE Trans. Antennas & Propagation等国内外刊物和会议上发表论文140余篇（SCI收录53余篇），已见他人引用1000余次（单篇论文*高他引超过150次，1篇入选ESI高引论文），出版译著《超宽带（UWB）天线原理与设计》；担任IEEE Transactions on Antennas & Propagation、IEEE Antennas & Propagation Magazine、IEEE Microwave & Wireless Component Letters、IEEE Antennas & Wireless Propagation Letters、IEEE Journal of RFID、Electronics Letters、IET Microwaves, Antennas & Propagation等多种国际刊物与学术会议的审稿人；从事工程数学、电磁场、微波和天线理论的教学和科研工作，主讲留学生全英文课程《电磁场与传输理论》，另主讲两门硕士研究生课程，主要研究方向为天线理论、宽带天线和圆极化天线设计方法。

关于天线理论与设计应用的原创专著 

本书主要面向高等院校通信与电子信息类专业的本科生和研究生、基层天线和微波工程技术人员，以及具有一定数理基础的初学者，也可用作相关专业研究人员的参考书。   

导论 1

第 1章　电磁辐射的基本原理　4

1.0　本章导读　4

1.1　波动方程与静态场方程的类比　4

1.2　场与源的关系　6

1.3　电基本振子的辐射　7

1.4　天线辐射机理的进一步分析　12

1.5　天线阵列的基本知识　16

1.5.1　理想点源与二元点源阵列　16

1.5.2　均匀直线阵与方向图相乘定理　19

1.6　本章小结　21

第 2章　天线的特性参数　23

2.0　本章导读　23

2.1　预备知识—从传输线到天线　23

2.2　天线的电路特性参数　25

2.2.1　输入阻抗　25

2.2.2　反射系数与驻波比　26

2.3　天线的辐射特性参数　26

2.3.1　方向图与波束宽度　27

2.3.2　天线的方向性系数　28

2.3.3　天线的效率　29

2.3.4　天线的增益系数　30

2.3.5　天线的有效口径　31

2.3.6　天线的极化　32

2.3.7　天线的带宽　34

2.3.8　其他常用的天线参数　35

2.4　工程实例　36

2.5　Friis公式及其应用　37

2.6　本章小结　39

第3章　对称振子天线及其演化　42

3.0　本章导读　42

3.1　振子天线的原理与设计　42

3.1.1　对称振子的电流分布与辐射场　42

3.1.2　对称振子的平衡馈电技术　47

3.1.3　振子天线的变形种类　54

3.2　缝隙天线的原理与设计　63

3.2.1　巴比涅原理　64

3.2.2　缝隙天线　65

3.3　宽频带与非频变天线的原理与设计　67

3.3.1　拉姆塞原理　67

3.3.2　几种重要而常用的非频变天线　68

*3.4　振子天线理论的拓展与再辨析　77

*3.4.1　振子天线与一般微波谐振器的类比　77

*3.4.2　对称振子天线电流分布的再辨析　79

*3.4.3　多谐振子天线的设计思想与设计方法　81

*3.5　对称振子天线与准各向同性天线的演化关系　83

3.6　本章小结　93

第4章　微带与印刷天线的原理与设计　100

4.0　本章导读　100

4.1　传输线模型分析方法　101

4.2　空腔模型分析方法　104

4.3　常用的微带天线馈电技术　111

4.3.1　微带线边馈　111

4.3.2　微带线电磁耦合馈电　111

4.3.3　孔耦合馈电　112

4.3.4　同轴线馈电　113

4.4　微带天线的宽带设计技术　113

4.5　微带天线的多频设计技术　117

4.6　微带天线的圆极化设计技术　121

4.7　微带天线阵列简介　123

4.7.1　串联馈电的微带天线阵列　124

4.7.2　并联馈电的微带天线阵列　125

4.7.3　微带天线面阵　127

4.8　微带天线新工艺和新技术简介　128

*4.9　本征模多谐宽带贴片天线的综合设计理论与方法　129

4.10　本章小结　143

第5章　平面宽带天线的设计理论与方法　150

5.0　本章导读　150

5.1　小型平面超宽带天线单元的设计　151

5.2　小型带阻特性平面超宽带天线的设计技术　157

5.2.1　在天线辐射单元中引入窄带谐振结构　158

5.2.2　在调谐枝节中引入窄带谐振结构　159

5.2.3　在馈线中引入窄带谐振结构　160

5.2.4　采用分形结构　161

5.2.5　采用电调谐振器技术　161

5.3　超宽带振子天线时域特性的初步研究　162

5.4　平面宽带天线的评价方法初探　170

5.5　平面电-磁组合振子天线的宽带设计方法　173

5.5.1　电-磁组合振子天线的工作原理及其演化历程　173

5.5.2　平面电—磁组合振子天线的宽带与双频设计方法　175

5.6　平面组合振子天线的圆极化设计方法　189

5.6.1　正交磁偶极子组合而成的平面端射圆极化天线设计方法　189

5.6.2　互补偶极子组合而成的平面端射圆极化天线设计方法　196

5.6.3　平面端射圆极化天线的宽带化设计方法　198

5.6.4　平面端射圆极化天线的小结　200

5.7　本章小结　201

第6章　天线的计算机辅助设计原理与技术　209

6.0　本章导读　209

6.1　电磁场数值计算方法简介　210

6.2　矩量法的基本原理　210

6.2.1　矩量法的泛函理论基础　211

6.2.2　矩量法求解问题的基本步骤　212

6.3　采用矩量法分析线天线　213

6.3.1　单根天线的分析　213

6.3.2　天线阵列的分析　218

6.4　矩量法的程序实现与算例　218

6.4.1　半波振子天线的矩量法分析　219

6.4.2　八木天线的矩量法分析　220

6.5　IE3D软件简介　221

6.6　IE3D的应用举例-微带分支线电桥的设计　227

6.7　本章小结　233

第7章　天线测量的基本原理与技术　235

7.0　本章导读　235

7.1　概述　236

7.1.1　天线测量的基本概念　236

7.1.2　测量场地　236

7.2　天线阻抗特性的测量　237

7.2.1　矢量网络分析仪的基本工作原理　237

7.2.2　天线的输入阻抗测量　238

7.3　天线远场幅度方向图的测量　239

7.3.1　喇叭天线的设计原理　239

7.3.2　天线远场幅度方向图的测量　241

7.4　天线增益的测量　242

7.4.1　*对法　242

7.4.2　双天线比较法　242

7.5　天线极化特性的测量　243

7.6　本章小结　244

第8章　基础实验与操作　246

8.0　本章导读　246

8.1　常见集中参数元件的射频特性检测　246

8.2　振子天线性能参数的测量　251

8.2.1　半波振子的阻抗特性与辐射特性测量　251

8.2.2　八木天线方向图的测量　252

8.3　微带贴片天线的计算机辅助设计　253

8.4　本章小结　263

附录A　常用的数学公式　267

附录B　常见介质和金属材料特性　278

附录C　常用平面传输线的相关计算公式　280

附录D　广义阻抗矩阵元素的推导与证明　288

附录E　线天线的矩量法分析程序　290

附录F　扇形磁偶极子辐射远场积分的推导过程　297

附录G　无线电频段划分　299

后记　301