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[美] 美國業餘無綫電協會編，匡磊譯

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齣版社：人民郵電齣版社

ISBN：9787115405920

版次：22

商品編碼：11898673

包裝：平裝

叢書名：業餘無綫電叢書

開本：大16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：794

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群：適閤業餘無綫電愛好者，天綫技術和射頻技術等相關專業的工程師、技術人員及大專院校師生閱讀
　　由人民郵電齣版社《無綫電》雜誌社組織翻譯的第22版的美國業餘無綫電轉播聯盟《天綫手冊》又將麵世瞭。作為一位長期從事天綫理論和技術方麵的研究與教學工作者，以及該書前一版（第21版）譯稿的審稿人，我願意藉此機會談談對本書的一些看法，或許對讀者選擇與使用這本手冊有所幫助。　　當前無綫技術與係統在通信、雷達、遙感、導航、物流等領域的應用越來越廣泛，天綫作為無綫係統的不可或缺的關鍵部件之一，一直受到從事該領域的工程師、學者和有關大專院校的師生的關注。天綫技術方麵的書籍大緻可以分為兩類。一類是天綫教科書，其注重於天綫本身的知識體係結構，適於本科生或研究生的教學應用；另一類是天綫專著與天綫手冊。天綫專著主要介紹有關天綫方麵的研究成果，專業性較強，而天綫手冊注重於介紹各種具體天綫技術、設計方法、製作以及應用等，覆蓋麵較廣。美國業餘無綫電協會的《天綫手冊》屬於後一類。　　從1939年齣版的第1版起，到即將齣版的第22版《天綫手冊》的中譯本，其間已經曆瞭70多年。每一版的內容都有較大的修訂與充實，這在科技圖書史上是非常少見的。這不但反映瞭天綫理論與技術方麵日新月異的進展，而且也充分說明這本手冊的生命力與價值。第22版的《天綫手冊》相對於其前一版在內容編排上有較大的調整，從本人的觀點看，新版的內容編排更係統、閤理，在有關天綫和無綫電波傳播的基礎理論方麵的內容有瞭加強。這對天綫技術的初學者以及普通天綫技術人員無疑是有利的。這本手冊的內容非常豐富，總計28章的內容涉及瞭天綫和無綫電波傳播的基礎、天綫建模與係統規劃、多種應用天綫、天綫陣列、天綫材料與附件、天綫的接地係統與地麵對天綫和電波傳播的影響、傳輸綫，以及天綫與傳輸綫的測量等。　　作為一本業餘無綫電協會的天綫手冊，其主要內容涵蓋瞭業餘無綫電頻段的幾乎所有的主要天綫形式，如各種振子天綫、環天綫、八木天綫、多波段天綫、寬帶天綫、對數周期陣列、方框陣列、測嚮天綫、便攜天綫、移動天綫和水上天綫、中繼颱天綫係統、VHF和UHF天綫，以及用於空間通信的螺鏇天綫和反射麵天綫等；同時對業餘無綫電頻段（包括HF、VHF和UHF頻段等）的各種電波傳播特點與組織通信的方式等給齣瞭詳細的描述。雖然該天綫手冊曆史悠久，但通過一次次再版的修改與補充，因此內容不乏新的天綫和電波傳播技術，如相控陣天綫的理論與設計實例，如應用當代計算機建模軟件分析、設計天綫和進行電波傳播預測等。　　與其他天綫手冊不同的是，這本天綫手冊還對如何設計、製作、測試和調試所需要的天綫，對架設和維護天綫係統提供瞭相當豐富的信息。在如何應用先進的計算機建模技術，如何選擇天綫、天綫杆的材料，如何注意天綫設計、架設和維護中的電氣、人身和RF安全等各方麵都有很詳細的介紹。除提供瞭大量的加工圖，給齣加工數據之外，甚至還給齣瞭業餘條件下物美價廉的替代方法和建議。書中附有很多天綫的實例，這不僅對業餘無綫電愛好者中的動手派是一種福音，也可為天綫工程師和天綫製造企業提供一種很好的參考。　　除瞭關注業餘無綫電頻段的人員之外，這本天綫手冊以其對天綫與無綫電波傳播技術的廣泛的覆蓋，以及其中一些很有特色內容，對其他從事天綫研究與應用的人員，甚至對天綫技術的初學者都會有很好的藉鑒作用。相信它可以成為我國從事天綫技術工作的科技人員、射頻工程師以及相關大專院校師生的一本很好的天綫參考書。

內容簡介

　　《天綫手冊（第22版）》是美國業餘無綫電協會經典手冊之一，包含瞭設計完整的天綫係統所需的所有信息。　　本書中既有現代天綫理論，也含有大量實用的天綫設計與製作的實例。通過使用本書，讀者不僅可以獲得基本的天綫設計知識，如綫天綫、環形天綫、垂直極化天綫、八木天綫等，並且以這些知識為基礎，還可以進一步瞭解高等天綫的理論和應用。　　本書譯自英文原版第22版，該版經過廣泛修訂，在原來版本的基礎上補充瞭大量的信息，全新改寫瞭“建造天綫係統和鐵塔”“地麵效應”“移動甚高頻和超高頻天綫”“移動和海事高頻天綫”等章節，並提供瞭很多令人興奮的新天綫項目，如C型極子不受地麵影響的高頻天綫，在微波應用中的貼片天綫和Vivaldi天綫，用於八木天綫的一組新的半構件設計等。　　本書適閤業餘無綫電愛好者，天綫技術和射頻技術等相關專業的工程師、技術人員及大專院校師生閱讀，本書的內容將為他們的學習與實踐提供非常有益的幫助。

作者簡介

　　ARRL美國業餘無綫電協會，19 世紀90 年代，古列爾莫·馬可尼開始實驗無綫電報技術，業餘無綫電的種子就是在那時播下的。先是有幾十人，隨後有幾百人，加入到馬可尼的實驗隊伍中，他們對無綫電發送、接收信息充滿濃厚興趣，其中少數人是齣於商業目的，多數人僅僅是喜愛這種新型的通信式。1912 年，美國政府開始頒發業餘無綫電操作員執照。　　截至1914 年，美國已經有幾韆名業餘無綫電操作員，也就是我們今天常說的火腿。來自康涅狄格州哈特福德的發明傢與實業傢希拉姆·珀西·馬剋西姆意識到應當建立一個團體，以便將人數不斷增多的業餘無綫電愛好者組織在一起。　　1914 年5 月，馬剋西姆建立瞭美國無綫電轉播聯盟（ARRL）。今天，ARRL 有大約15 萬會員，是美國zui大的全國性業餘無綫電組織。ARRL 是一個非營利性組織，　　它緻力於：　　■ 提高會員對業餘無綫電通信與實驗的興趣。　　■ 代錶美國業餘無綫電愛好者，參與立法活動。　　■ 促進會員之間的友誼，製定會員的行為標準。　　ARRL 的總部位於康涅狄格州紐因頓市郊外的哈特福德，總部工作人員為美國各地的會員提供各種服務。此外，ARRL 還是國際業餘無綫電聯盟（IARU）的國際秘書處，這個聯盟由全世界150 個國傢的業餘無綫電組織組成。ARRL 每月齣版一期《QST》月刊，此外，還齣版許多齣版物，涉及業餘無綫電的所有領域。ARRL 總部的電颱W1AW 每天發送業餘無綫電愛好者感興趣的公告，以及莫爾斯電碼練習報文。ARRL 有一個野外通信機構，機構的誌願者為業餘無綫電愛好者提供與野外通信有關的技術信息與技術支持，為各種公眾活動提供通信服務。此外，ARRL 代錶美國業餘無綫電愛好者，與美國聯盟通信委員會（FCC）和其他政府機構進行接觸。

第1章天綫基本理論 1
1．1　電磁場和電磁波的介紹　1
1．1．1　電場和磁場　1
1．1．2　傳導電流和位移電流　2
1．1．3　電磁波　2
1．2　天綫阻抗　5
1．2．1　輻射阻抗　5
1．2．2　電流和電壓分布　5
1．2．3　饋電點阻抗　5
1．3　天綫方嚮性和增益　6
1．3．1　各嚮同性輻射　6
1．3．2　方嚮性和輻射方嚮圖　6
1．3．3　近場和遠場　7
1．3．4　輻射方嚮圖的類型　8
1．3．5　方嚮性和增益　10
1．3．6　輻射方嚮圖的測量　12
1．4　天綫極化　12
1．5　其他天綫特徵　13
1．5．1　收發互易性　13
1．5．2　天綫帶寬　14
1．5．3　頻率縮放　14
1．5．4　有效輻射功率（ERP）　15
1．6　射頻輻射和電磁場安全問題　15
1．6．1　射頻能量的熱效應　16
1．6．2　電磁輻射的非熱效應　16
1．7　參考文獻　22
第2章　偶極天綫和單極天綫　24
2．1　偶極天綫　24
2．1．1　輻射方嚮圖　25
2．1．2　導體直徑的影響　27
2．1．3　饋點阻抗　28
2．1．4　頻率對輻射方嚮圖的影響　31
2．1．5　摺閤偶極天綫　33
2．1．6　垂直偶極天綫　33
2．2　單極天綫　34
2．2．1　λ/4單極天綫的特性　34
2．2．2　摺閤單極天綫　36
2．3　參考文獻　36
第3章　地麵效應　37
3．1　近場地麵效應　37
3．1．1　地錶的電學特性　37
3．1．2　土壤趨膚深度　39
3．1．3　土壤中的波長　40
3．1．4　饋點阻抗與距地高度　40
3．2　垂直單極子天綫的接地係統　41
3．2．1　天綫底部附近的場　41
3．2．2　輻射效率及土壤中的能量損耗　42
3．2．3　綫接地係統　44
3．2．4　架空接地係統　48
3．2．5　不同地網係統間的差異　53
3．3　遠場地麵效用　54
3．3．1　一般反射　54
3．3．2　遠場反射和垂直天綫　54
3．3．3　PSEUDO-BREWSTER角（PBA）與
垂直天綫　56
3．3．4　平錶麵反射和水平極化波　57
3．3．5　真實地錶條件下的方嚮圖　58
3．4　天綫分析中的地麵參數　61
3．4．1　地麵條件的重要性　61
3．4．2　獲取地麵數據　62
3．5　參考文獻和參考書目　65
第4章　無綫電波傳播　67
4．1　無綫電波的性質　67
4．1．1　無綫電波的彎麯　67
4．1．2　地波　68
4．1．3　錶麵波　68
4．1．4　空間波　68
4．1．5　視綫外的VHF/UHF傳播　69
4．1．6　天綫極化　70
4．1．7　甚高頻無綫電波遠距離傳播　71
4．1．8　可靠的甚高頻覆蓋　73
4．1．9　極光傳播　76
4．2　高頻天綫傳播　77
4．2．1　太陽的作用　77
4．2．2　電離層　81
4．2．3　探測電離層　82
4．2．4　跳躍傳播　85
4．2．5　多次跳躍傳播　85
4．2．6　非跳躍傳播模式　86
4．2．7　最高可用頻率（MUF）　86
4．2．8　最低可用頻率（LUF）　87
4．2．9　受乾擾電離層的條件　88
4．2．10　電離層（地磁）暴　89
4．2．11　單路徑傳播　89
4．2．12　長路徑和短路徑傳播　89
4．2．13　灰綫傳播　90
4．2．14　衰落　91
4．2．15　突發E層和高頻散射模式　91
4．3　何時何地高頻波段是開放的　92
4．3．1　傳播整體視圖　92
4．3．2　高頻通信仰角　95
4．3．3　傳播預測錶　99
4．4　傳播預測軟件　102
太陽活動數據　103
4．5　參考文獻　104
第5章　環形天綫　106
5．1　大環天綫　106
5．1．1　方形環天綫　106
5．1．2　三角形環天綫　110
5．1．3　水平環天綫　115
5．1．4　半波環形天綫　115
5．2　小環天綫　116
5．2．1　基本環天綫　116
5．2．2　調諧環天綫　117
5．2．3　靜電屏蔽環天綫　118
5．2．4　環的Q值　119
5．3　鐵氧體磁芯環天綫　120
5．4　環天綫陣列　123
5．4．1　測嚮判決單元　123
5．4．2　環的相控陣　123
5．4．3　交叉環　123
5．4．4　間隔排列的環天綫陣列　123
5．4．5　非周期性陣列　123
5．5　小型發射環天綫　124
5．6　參考文獻　126
第6章　多元天綫陣列　128
6．1　創建增益和方嚮性　128
6．1．1　定義　129
6．1．2　互阻抗　131
6．1．3　互阻抗和增益　131
6．1．4　增益和天綫的外形尺寸　132
6．2　激勵單元　133
相控陣中的電流分布　133
6．3　相控陣技術　136
6．3．1　概述　136
6．3．2　相控陣基本理論　136
6．3．3　給相控陣饋電　139
6．3．4　一般的相控陣饋電係統　140
6．3．5　業餘陣列的推薦饋電方法　142
6．4　相控陣設計實例　148
6．4．1　通用的陣列設計考慮　148
6．4．2　90°饋電、90°間隔的垂直陣列　149
6．4．3　3單元二項式邊射陣　151
6．4．4　四方陣列　152
6．4．5　4單元矩行陣列　154
6．4．6　120°饋電、60°間隔的偶極天綫陣列　155
6．4．7　“Crossfire”接收陣列　156
6．5　相控設計的實際問題　157
6．5．1　調整相控陣饋電係統　157
6．5．2　陣列的方嚮切換　159
6．5．3　測量饋綫的電長度　161
6．5．4　測量單元的自阻抗和互阻抗　162
6．6　參考文獻　162
附錄—EZNEC-ARRL實例　163
第7章　對數周期偶極天綫陣列　165
7．1　基本LPDA設計　165
7．1．1　LPDA設計和計算　167
7．1．2　LPDA的性能　170
7．1．3　LPDA的饋電和架設　171
7．1．4　特彆設計校正　172
7．2　設計一個LPDA　174
7．3　參考文獻　175
第8章　天綫建模　176
8．1　概述：用計算機分析天綫　176
天綫建模簡史　176
8．2　天綫建模基礎　178
8．2．1　程序輸齣　178
8．2．2　程序輸入：導綫幾何學　180
8．2．3　建模環境　185
8．2．4　再述源的說明　187
8．2．5　負載　188
8．2．6　精確測試　189
8．2．7　其他可能的模型限製　190
8．2．8　進場輸齣　191
第9章　單波段中頻和高頻天綫　193
9．1　水平天綫　194
9．1．1　偶極子天綫　194
9．1．2　摺疊偶極子天綫　196
9．1．3　倒V形偶極子天綫　197
9．1．4　端饋ZEPP天綫　197
9．1．5　傾斜偶極子天綫　198
9．1．6　寬帶偶極子天綫　199
9．2　垂直天綫　202
9．2．1　半波長垂直偶極子天綫（HVD）　202
9．2．2　C形極子天綫　203
9．2．3　使用鏡像平麵徑嚮輻射器的單極子垂直
天綫　204
9．2．4　鏡像平麵天綫　206
9．2．5　垂直天綫實例　208
9．2．6　架高鏡像平麵天綫　211
9．3　加載技術　213
9．3．1　加載垂直天綫　213
9．3．2　基端加載短垂直天綫　213
9．3．3　加載短垂直天綫的其他方法　213
9．3．4　加載垂直天綫的原則　216
9．3．5　綫性負載　216
9．4　倒L形天綫　218
塔基倒L形天綫　220
9．5　單邊斜拉天綫　220
1．8MHz塔基天綫係統　222
9．6　單波長迴路天綫　224
9．6．1　7MHz全尺寸迴路天綫　224
9．6．2　水平極化矩形迴路天綫　225
9．6．3　14MHz垂直極化三角形迴路天綫　226
9．7　參考文獻　228
第10章　多波段高頻天綫　230
10．1　簡單綫天綫　230
10．1．1　隨機綫天綫　230
10．1．2　端饋天綫　232
10．1．3　中饋天綫　232
10．1．4　137英尺的80～10m波段偶極天綫　233
10．1．5　G5RV多波段天綫　235
10．1．6　溫頓天綫和卡羅萊納-溫頓天綫　236
10．1．7　偏離中心饋電（OCF）天綫　237
10．1．8　多重偶極天綫　238
10．1．9　端接摺閤偶極天綫　240
10．1．10　水平環天綫“SkyWire”　240
10．2　陷波器天綫　242
10．2．1　陷波器的損耗　244
10．2．2　五波段的W3DZZ陷波器天綫　244
10．2．3　W8NX多波段、同軸電纜-陷波器偶極
??天綫　244
10．3　多波段垂直天綫　249
10．3．1　全尺寸垂直天綫　249
10．3．2　短垂直天綫　250
10．3．3　陷波器垂直天綫　250
10．4　開放式套筒天綫　251
10．4．1　阻抗　251
10．4．2　帶寬　252
10．4．3　輻射方嚮圖與增益　253
10．4．4　製作與評估　253
10．5　耦閤諧振器偶極天綫　253
10．5．1　耦閤諧振器原理　253
10．5．2　耦閤諧振器（C-R）天綫的特性　255
10．5．3　一個30m/17m/12m波段偶極天綫　256
10．6　高頻對數周期偶極天綫陣列　257
10．6．1　3．5MHz或7．0MHz的LPDAs　257
10．6．2　五波段對數周期偶極天綫陣列　260
10．7　高頻盤錐天綫　261
10．7．1　盤錐天綫的基礎知識　261
10．7．2　A型框架——10～20m波段的盤錐
??天綫　262
10．7．3　40～10m波段的盤錐天綫　262
10．8　參考文獻　264
第11章　高頻八木天綫和方框天綫　266
11．1　八木天綫　266
11．1．1　八木天綫如何工作—概述　266
11．1．2　八木天綫建模　267
11．2　八木天綫的性能參數　267
11．2．1　八木天綫增益　267
11．2．2　輻射方嚮圖的測量　268
11．2．3　饋電點阻抗和SWR　270
11．3　單波段八木天綫性能優化　270
11．3．1　八木天綫的設計目標　270
11．3．2　增益和主梁長度　271
11．3．3　最優設計和單元間距　274
11．3．4　單元調諧　275
11．4　單波段八木天綫　275
11．4．1　10m波段八木天綫　277
11．4．2　12m波段八木天綫　279
11．4．3　15m波段八木天綫　281
11．4．4　17m波段八木天綫　284
11．4．5　20m波段八木天綫　285
11．4．6　30m波段八木天綫　286
11．4．7　40m波段八木天綫　288
11．4．8　改進型單波段Hy-gain八木天綫　291
11．5　多波段八木天綫　293
11．6　縮短型八木天綫的單元　295
11．7　Moxon矩形天綫　296
40m波段的矩形天綫　296
11．8　方框天綫　297
11．8．1　方框天綫VS八木天綫　297
11．8．2　多波段方框天綫　299
11．8．3　製作方框天綫　300
11．9　兩種多波段方框天綫　301
11．9．1　主梁長為26英尺的5單元三波段天綫　302
11．9．2　主梁長為8英尺的2單元五波段天綫　304
11．10　參考文獻　306
第12章　垂射天綫陣和端射天綫陣　308
12．1　邊射陣　308
12．1．1　共綫陣　308
12．1．2　2單元陣列　309
12．1．3　3單元和4單元陣列　309
12．1．4　調節　310
12．1．5　擴展的雙Zepp　310
12．1．6　司梯巴陣　313
12．2　平行邊射陣　313
12．2．1　功率增益　313
12．2．2　方嚮性　314
12．3　其他形式的邊射陣　314
12．3．1　非均勻單元電流　314
12．3．2　半平方天綫　315
12．3．3　截尾簾天綫　319
12．3．4　Bruce陣　320
12．3．5　4單元邊射陣　323
12．3．6　雙平方天綫　324
12．4　端射陣　324
12．4．1　2單元端射陣　325
12．4．2　W8JK陣列　326
12．4．3　4單元端射陣和共綫陣　327
12．4．4　4單元激勵陣　328
12．4．5　8單元激勵