本书所述内容为极端尺寸天线设计关键技术，属于天线设计学科前沿和国际热门研究领域之一。全书采用理论分析、全波仿真与测试相结合的方法，主要介绍五种极端尺寸天线，分别为极端小尺寸的磁电天线(微米级别声谐振磁电薄膜天线)、机械天线(基于旋转永磁体的低频机械天线)、纳米天线(太赫兹纳米光学整流天线)与极端大尺寸的天文天线(百米口径高频射电天文望远镜天线)、赋形天线(大型星载可展开柔性赋形天线)。其中磁电天线、机械天线、纳米天线和赋形天线这五种天线均属于全新体制天线，其辐射机理、材料选择、制备工艺、测试技术与评价标准均与传统天线有较大区别。上述六种极端尺寸天线，属于多尺度、多学科、多领域集成的典型高精度电子装备，具有重要的学术研究意义与广阔的工程应用前景。
全书内容新颖，循序渐进，理论性和应用性较强，可供从事机械电子工程、电子科学与技术，材料科学与工程相结合的前沿交叉领域科研人员与企业人员等阅读参考。
第1章 新体制极端尺寸天线概述 1
1.1 极端尺寸天线的基本概念 1
1.2 极端尺寸天线的发展历程 3
1.2.1 磁电天线的发展历程 3
1.2.2 纳米天线的发展历程 14
1.2.3 机械天线的发展历程 20
1.2.4 赋形天线的发展历程 24
1.2.5 天文天线的发展历程 28
1.3 极端尺寸天线的应用场景 35
1.4 极端尺寸天线的技术挑战 36
本章小结 37
本章参考文献 37
第2章 磁电天线 45
2.1 磁电天线工作原理 45
2.1.1 磁电天线的基础理论 45
2.1.2 磁电天线的分析模型 47
2.2 磁电天线设计方法 52
2.2.1 材料选择 52
2.2.2 结构设计 54
2.2.3 层序与层数设计 55
2.2.4 几何尺寸设计 60
2.3 磁电天线仿真分析 64
2.3.1 磁电天线的结构特性分析 64
2.3.2 磁电天线的电磁特性分析 68
2.4 磁电天线加工与测试 78
2.4.1 磁电天线的制备工艺流程 78
2.4.2 磁电天线的测试平台搭建 81
2.4.3 磁电天线的测试结果分析 83
本章小结 89
本章参考文献 89
第3章 纳米天线 93
3.1 纳米天线工作原理 93
3.1.1 表面等离激元理论 93
3.1.2 整流天线的二极管理论 96
3.2 纳米天线设计方法 100
3.2.1 纳米天线设计 100
3.2.2 整流二极管设计 101
3.2.3 纳米天线与整流二极管耦合设计 102
3.3 纳米天线仿真分析 103
3.3.1 纳米天线的分析模型 103
3.3.2 纳米天线的结构特性分析 106
3.3.3 纳米天线的电磁特性分析 108
3.3.4 纳米天线的整流特性分析 112
3.4 纳米天线的加工与测试 117
3.4.1 纳米天线的测试方案设计 117
3.4.2 纳米天线的测试平台搭建 119
3.4.3 纳米天线的正面照射实验测试 119
3.4.4 纳米天线的背面照射实验测试 120
本章小结 122
本章参考文献 122
第4章 机械天线 124
4.1 机械天线工作原理 124
4.1.1 低频电磁波跨越介质交界面传播规律 124
4.1.2 低频电磁波水下衰减特性分析 125
4.1.3 磁偶极子的等效模型 126
4.1.4 旋转磁偶极子的等效模型 128
4.1.5 旋转磁偶极子在有损耗介质中的辐射场模型 131
4.2 机械天线设计方法 132
4.3 机械天线仿真分析 134
4.3.1 单旋转轴的电磁分析 135
4.3.2 倍频性能的时域和频域分析 138
4.3.3 多旋转轴阵列的仿真分析 140
4.3.4 机械天线多旋转轴阵列宽带化设计 145
4.3.5 跨介质通信传输功能仿真分析 148
4.4 机械天线加工与测试 151
4.4.1 机械天线的收发信机设计 151
4.4.2 机械天线的测试平台搭建 154
4.4.3 机械天线的信号倍频性能实验 155
4.4.4 机械天线的近场特性实验 157
本章小结 160
本章参考文献 161
第5章 赋形天线 163
5.1 赋形天线工作原理 163
5.2 赋形天线设计方法 165
5.2.1 初始反射面索网的形态设计 165
5.2.2 反射面的网格划分 167
5.2.3 前网面的找形设计 169
5.2.4 赋形网状反射面的设计 173
5.3 赋形天线仿真分析 181
5.3.1 偏置赋形反射面的仿真分析 181
5.3.2 对称赋形反射面的仿真分析 186
5.4 赋形天线加工与测试 192
5.4.1 可展开桁架机构的加工制备 192
5.4.2 三层赋形索网结构的加工制备 195
5.4.3 赋形反射面的实验流程 197
本章小结 199
本章参考文献 200
第6章 天文天线 202
6.1 天文天线工作原理 202
6.1.1 天文天线结构参数 203
6.1.2 天文天线副面散射场计算 204
6.1.3 天文天线主面辐射场计算 205
6.1.4 天文天线变形分析 207
6.2 天文天线设计方法 209
6.2.1 面向天文天线电性能的结构优化设计 209
6.2.2 面向天文天线电性能的协同优化设计 215
6.3 天文天线加工与测试 221
6.3.1 实验数据的获取 221
6.3.2 实验数据的处理 224
6.3.3 实验结果及分析 227
本章小结 228
本章参考文献 229
第7章 极端尺寸天线设计展望 231
7.1 极端尺寸天线的最新设计技术 231
7.2 极端尺寸天线设计的关键技术 237
本章小结 238
本章参考文献 239
附录 241
致谢 248
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