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第1章 概述1

1.1技术需求3

1.1.1分配给深空通信的频段4

1.1.2推荐的接入链路频段4

1.2反射面天线设计分析技术5

1.2.1天线辐射方向图分析5

1.2.2馈源喇叭分析12

1.2.3球面波分析14

1.2.4双反射器赋形15

1.2.5双色面反射器分析17

1.2.6网状结构分析21

1.3线天线27

1.3.1理论公式27

1.3.2任意形状线和线连接29

1.4微带天线的分析、设计与应用29

1.4.1引言29

1.4.2技术背景30

1.4.3分析、设计和CAD工具35

1.4.4航天器应用49

1.4.5概括和结论52

1.5天线测量52

1.5.1远场测量54

1.5.2近场测量57

1.5.3结论62

参考文献63

第2章 早期时代73

2.1探索者Ⅰ号74

2.2先驱者3号和4号75

2.3徘徊者号计划77

2.3.1高增益天线系统79

2.3.2全向天线84

2.4勘测者号87

2.4.1勘测者号无线电开关网络和天线系统88

2.4.2高增益平面天线阵89

参考文献92

第3章 行星飞越94

3.1水手系列95

3.1.1水手1号和2号95

3.1.2水手5号97

3.1.3水手10号100

3.2飞向外行星的旅行者号任务103

3.2.1旅行者号S/X频段天线分系统105

3.2.2要求106

3.2.3旅行者号高增益天线106

3.2.4旅行者号S频段馈源和低增益天线设计111

3.2.5旅行者号频率选择表面（FSS）副反射面116

参考文献117

第4章 火星任务119

4.1火星任务概况119

4.2 NASA火星轨道器/着陆器122

4.2.1水手3号和4号122

4.2.2水手6号和7号123

4.2.3水手8号和9号126

4.2.4海盗号126

4.2.5火星观测者129

4.2.6火星全球勘测者130

4.2.7火星气候轨道器132

4.2.8火星极地着陆器133

4.2.9火星奥德赛134

4.3火星漫游器134

4.3.1火星探路者134

4.3.2火星探测漫游器144

4.4后续的火星探测154

参考文献158

第5章 轨道飞行器161

5.1探测金星的麦哲伦号161

5.1.1麦哲伦号航天器164

5.1.2高增益天线分系统165

5.1.3中增益天线166

5.1.4麦哲伦号的高度计天线167

5.2伽利略号天线系统170

5.2.1任务描述173

5.2.2要求174

5.2.3高增益天线的权衡研究179

5.2.4挑战者号失事之后的改进180

5.2.5选定的高增益天线设计182

5.2.6射频系统——高增益天线185

5.2.7低增益天线系统192

5.2.8结论197

5.3卡西尼号高增益天线分系统198

5.3.1对高增益天线的要求和限制因素199

5.3.2布局选择201

5.3.3天线建模和分系统设计205

5.3.4 S频段的天线性能219

5.3.5 X频段的天线性能220

5.3.6 Ku频段的天线性能221

5.3.7 Ka频段的天线性能225

5.3.8结论226

参考文献227

第6章 用于地球科学的星载SAR天线233

6.1概述233

6.2星载地球科学SAR天线的特性235

6.3海洋卫星SIR-A和SIR-B星载天线243

6.4 SIR-C和SRTM天线247

6.5未来的天线技术和总结评价257

6.5.1天线结构技术258

6.5.2电磁辐射体技术258

6.5.3天线电子器件技术259

参考文献260

第7章 星载测量设备组件262

7.1辐射计262

7.1.1微波（大气）探测单元263

7.1.2海洋卫星和Nimbus-7卫星上的多频段扫描微波辐射计265

7.1.3 TOPEX/海神水汽辐射计269

7.1.4詹森（Jason）微波辐射计272

7.1.5罗塞塔（Rosetta）轨道器上的微波测量设备274

7.2微波边缘探测器（MLS）277

7.2.1 UARS MLS278

7.3地球观测系统（EOS）MLS285

7.3.1天线要求286

7.3.2折中考虑287

7.3.3选择的设计方案288

7.3.4辐射计未来的任务293

7.4散射仪293

7.4.1扇形波束测量设备：海洋A星散射仪294

7.4.2扇形波束测量设备：NASA散射仪（NSCAT）295

7.4.3笔形波束散射仪：QuikSCAT和SeaWinds300

7.4.4未来的散射仪任务303

7.5测云卫星系统（CloudSat）303

7.5.1云团截面测量雷达（CPR）304

7.5.2天线要求305

7.5.3准光学传输系统线（QOTL）306

7.5.4校准天线309

7.5.5测量结果314

7.6宽刈幅海洋高度计315

7.6.1天线要求316

7.6.2贴片阵元设计318

7.6.3馈源设计319

7.6.4样机测试结果322

7.6.5结论324

7.7总结325

参考文献326

第8章 天线系统机械结构的发展332

8.1具有历史意义的天线系统332

8.1.1回声气球332

8.1.2轨道建造示范项目333

8.1.3电控赋形薄膜反射天线334

8.1.4 Lockheed缠绕肋天线335

8.1.5 Astro网状反射体336

8.1.6充气天线试验337

8.1.7大型雷达天线计划338

8.2实用性340

8.2.1机械结构340

8.2.2其他机械设计考虑344

8.3天线技术发展346

8.3.1任务的技术驱动346

8.3.2关键技术与要求346

8.3.3技术发展水平评估348

8.3.4技术发展途径348

8.4未来天线系统的发展350

8.4.1雷达高度计351

8.4.2合成孔径雷达351

8.4.3大气雷达351

8.4.4散射仪352

8.5结束语352

参考文献354

第9章 各种类型的其他天线356

9.1太阳探测器天线356

9.1.1太阳探测器描述356

9.1.2天线技术要求357

9.1.3太阳探测器的热保护罩/抛物面天线358

9.1.4频率和馈源要求359

9.1.5馈源设计359

9.2深度撞击任务S频段贴片阵列天线363

9.2.1深度撞击任务描述363

9.2.2天线的技术要求364

9.2.3天线设计365

9.2.4测量结果370

9.2.5环境试验373

9.2.6当前状态376

参考文献376

第10章 针对未来任务的星载天线研究及发展动向378

10.1充气式阵列天线379

10.1.1充气式L频段SAR阵列天线380

10.1.2 Ka频段3m反射阵382

10.1.3充气式阵列天线的技术挑战388

10.2可折叠框架支撑的薄膜阵列天线391

10.2.1天线描述392

10.2.2天线性能测试394

10.3用于波束扫描的薄膜阵列天线395

10.3.1天线描述397

10.3.2天线性能测试结果397

10.4印制反射阵天线400

10.4.1印制反射阵天线的优点和缺点402

10.4.2发展历史回顾402

10.4.3分析和设计程序404

10.4.4带宽问题408

10.5应用和近期发展409

10.6小结413

参考文献413

缩略语418