前言
本书的第1版和第2版是为平面微带天线设计人员编写的,第3版在前两版的基础上进行了扩展。第3版包含了一些在微带和印刷天线设计中有用的细节和主题,而这些在其他学术著作中通常是找不到的。由于许多印刷天线需要平衡馈电和阻抗匹配,因此附录中添加了有关巴伦设计和分析的内容。第3版在编写时考虑到了商业应用,但也可用于航空航天和其他领域。书中所选的设计对作者的整个职业生涯都非常有用,而且极具实用价值。
很多微带天线设计都非常复杂,但是本书侧重于简单和易于数学推导的设计,不涉及几何图形,并以特别的方式推导合理的谐振和特性。第3版包括微带和印刷天线领域的最新研究成果,简洁易懂,不但提供了一些简单实用、可制造的天线设计实例,还提供了一些参考资料,方便读者研究更复杂的设计。
第3版补充了大量新内容,让概念更清晰,并对矩形和圆形微带天线的效率分析进行了拓展。利用全波分析软件HFSS(High Frequency Simulation Software)可以分离出辐射损耗、导体损耗、介电损耗和一种被认为是表面波损耗的额外损耗。为实现尽可能精确的建模,书中对铜导体内部的场进行了计算,对四分之一波长微带天线的阻抗带宽与相对介电常数之间的关系也进行了更彻底的研究。该版本还介绍了微带阵列中的串联/并联馈电结构,重写了Vivaldi天线部分,指出了常见教科书中设计的几何图形限制了天线固有阻抗带宽的问题,并且添加了许多有用的设计,以及对附录进行了扩展。
第3版尽量使用公制度量单位,并避免使用厘米这个单位。使用公制度量单位后,毫米成为日常的度量单位,这基本上消除了图纸上小数点的使用,大幅减少了错误的发生。房屋的宽度可以是23 000mm,也可以写为23m。在以米为单位的度量标准体系中禁止使用厘米。度量专家Pat Noughtin指出,在比较表中的数字时,选择一个能以整数表示数据的度量单位更容易对表中的数字进行比较。如微波工程师使用2450MHz,而不是使用2450GHz。如果扫频范围是从850MHz到2450MHz,那么用GHz来替换1000MHz会让认知不连续,这是没有意义的。在每个地方都用1000来替代公制单位量级是没有必要的。在日常工作中,毫米、克和毫升经常用来表示整数的长度、质量和体积。可能的话,介质基板的厚度可以用微米()作单位,从而在电磁频谱的微波和毫米波频段上用整数来描述基板厚度。
密耳(mil)这个过时的术语也不是正式长度单位,因此书中不会使用。微米或纳米则是符合标准的公制单位。当天线设计以毫米为单位表示时,它的尺寸应全部以毫米为单位。微波基板的厚度最好以微米为单位,因为用此单位可以产生整数值。我已经在书中对这部分内容做了比较表,但是当设计中有基板厚度,且设计是以毫米为单位时,基板厚度仍以毫米表示。对于高频情况,微米则比毫米适用范围更广。
在描述插入损耗时,将不再使用单位dB/in,而是使用单位dB/100mm。用该单位表示的数值比以dB/in表示的更大,因此更实用。例如4dB/100mm的插入损耗,可以毫不费力地转换为40dB/1000mm或40dB/m。而将4dB/in转换为以dB/ft或dB/yd为单位的数据,则没有这么直观、方便。
在本书的第2版附录A的表A1中,铜箔的厚度以每平方英尺的质量来表示。一些经典的教科书中表示05oz铜的厚度为0000 7in,或0017 78mm。通常来说,在美制度量单位中最小的长度单位是英寸
旧式最小的单位是巴利肯(barleycorn),相当于1/3in,常用来定义鞋子的尺寸。 ,所以会有一些不合理的单位量级,从而产生类似的小数位数。这就不如使用公制度量单位方便。在此版书中,表A1用的是公制单位,它将克每平方米与铜箔厚度微米联系了起来。例如,150g/m2相当于18的铜箔厚度。这避免了度量单位中的英尺和英寸的混用带来的潜在混淆错误。因此制造商可以通过沉积量来衡量铜箔的数量,而不是测量其厚度。美制度量单位换算如表A2所示。
当我还是一名本科生时,我在Kilomegacycle中看到了一个带有校准图的定向耦合器。尽管我们已经取得了一些进展,但是在度量标准方面仍然有很大的改进空间。