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尤睿等著叶培建丛书主编 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787568256179

商品编码：29351713633

出版时间：2018-05-01

作  者:尤睿 等 著；叶培建 丛书主编 定  价:119 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2018年05月01日 页  数:482 装  帧:平装 ISBN:9787568256179 ●第1章概述001
●1.1航天器的组成及类型003
●1.2航天器天线的特点及分类009
●1.3航天器天线设计要点014
●第2章航天器测控天线023
●2.1航天器测控天线的主要特点025
●2.2S频段双绕锥削螺旋测控天线030
●2.3S频段四臂螺旋天线035
●2.4S频段背腔振子测控天线042
●2.5C频段同轴隙缝双锥盘测控天线047
●2.6其他类型测控天线051
●第3章航天器数传天线053
●3.1航天器数传天线的主要技术特点055
●3.2X频段背射双线螺旋天线059
●3.3X频段赋形反射面天线065
●3.4点波束双圆极化数传天线071
●第4章航天器导航定位天线077
●4.1航天器GNSS天线的主要技术要求080
●4.2单频GNSS天线2管_f30084
●4.3双频GNSS天线089
●部分目录

内容简介

本书从航天器(以前通称为卫星)的系统工程出发，按照功能分类，介绍天线的工作原理、设计、测试、试验方法，绝大部分题材取之于中国空间技术研究院所研制的航天器，对靠前上兴起的新技术也进行了展望，很后给出了各类航天器天线系统的典型设计案例。本书可供无线电专业毕业的研究生、大学生从事航天器天线研发、生产、测试、试验等工作参考，也可作为高校相关专业的选修课用书。 尤睿 等 著；叶培建 丛书主编 尤睿，研究员，毕业于东南大学，空间射频领域专家，中国空间技术研究院硬X射线调制望远镜卫星（慧眼卫星）型号副总指挥，曾任天线设计师，气象卫星、通信卫星与遥感卫星天线主任设计师，天线与通信研究室主任，北京空间飞行器总体设计部科技委副主任，航天科技集团专业组成员。获航天部科技进步奖1项，国防科技进步二等奖1项，授权发明专利3项，发表论文23篇。
高文军，博士，不错工程师，硕士生导师，毕业于北京航空航天大学，现任中国空间技术研究院总体部电子信息事业部电子仪器室副主任、北京市电磁兼容与天线测试工程技术研究中心副主任。主要从事天线技术、电磁仿真、雷达系统等领域的研究工作。获部级科技进步奖1项，授权等

好的，这是一份关于一本名为《现代光学系统设计与应用》的图书简介，内容详实，旨在提供专业、深入的视角，完全不涉及您提到的《航天器天线工程设计技术》中的任何主题。 --- 图书简介：《现代光学系统设计与应用》 导言：光影世界的精确掌控与前沿突破 在当代科学技术飞速发展的浪潮中，光学系统作为信息获取、传输和成像的核心技术，其重要性日益凸显。从深空探测到微米级的生物医学成像，从先进的激光制造到消费电子中的精密显示，高质量的光学设计与工程实现是实现这些功能的基础。 《现代光学系统设计与应用》一书，正是为致力于光学工程、光电子技术、精密仪器设计及相关领域的研究人员、工程师和高年级学生量身打造的一部综合性参考著作。本书摒弃了传统光学教材中侧重基础几何光学的冗长叙述，而是聚焦于现代复杂光学系统在实际工程环境下的设计、优化、公差分析及系统集成。全书以工程实践为导向，深度融合了现代光学理论、数值计算方法和前沿材料科学的最新进展。 第一部分：复杂光学系统的理论基石与建模方法 本部分旨在为读者建立一套坚实的现代光学系统分析框架，重点关注超越理想模型的非理想效应与精确建模技术。 第一章：基于波动光学的系统分析 本章深入探讨了菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射在实际系统中的应用，特别是对于长焦距、大口径系统以及非球面光学元件附近场的精确描述。重点解析了基于角谱传播法（Angular Spectrum Method）和基于傅里叶变换（FFT）的快速模拟技术，使读者能够高效评估系统对有限孔径和随机介质的敏感性。此外，详细介绍了光瞳函数和像差函数在系统性能评估中的应用，强调了如何利用这些工具对传统像差理论进行扩展，以适应更复杂的照明条件（如离轴光源）。 第二章：高级像差理论与优化策略 本书超越了传统的赛德尔五项像差，引入了Zernike多项式基函数系统地描述和量化高阶像差。详细阐述了如何通过Zernike系数的梯度信息指导优化过程。专门辟出一节讨论新型像差——轴向色差（Axial Chromatic Aberration）的精确建模及其在宽谱段系统中的校正策略。优化部分，不仅仅局限于局部优化，还系统地介绍了全局优化算法，如模拟退火法和遗传算法在光学设计中的应用，以避免陷入局部最优解。 第三章：非球面与自由曲面光学元件设计 现代高性能光学系统几乎都依赖于非球面或自由曲面技术来校正像差和减小系统尺寸。本章详尽解析了基于矢高（Sagittal Height）和基于局部斜率定义的自由曲面参数化方法。重点对比了不同表面描述函数（如NURBS、扩展Zernike多项式）的适用场景和计算效率。设计实例部分，展示了如何通过集成自由曲面来设计具有极高调制传递函数（MTF）的广角物镜和紧凑型远心系统。 第二部分：系统集成、公差分析与制造可行性 理论设计必须转化为可制造、可装配、可量产的产品。本部分是本书工程实践价值的核心体现。 第四章：光学系统公差分析的精细化处理 公差分析不再是简单的容差分配，而是系统可靠性的核心环节。本章引入了蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）在公差分析中的标准流程，并结合灵敏度分析来识别设计中的薄弱环节。重点讨论了“对准公差”（Misalignment Tolerances）的精确计算，包括沿光轴的微小倾斜和位移对系统MTF的耦合影响。此外，专门探讨了镀膜公差（如膜层厚度、折射率波动）对系统整体性能（尤其是偏振敏感系统）的量化评估方法。 第五章：光学系统的热光效应与环境适应性设计 在极端环境下（如太空或工业加热过程），材料的热膨胀和温度梯度引起的折射率变化是性能下降的主要原因。本章详细分析了热应力对镜片形变和装配间隔变化的影响。引入了有限元分析（FEA）与光学设计软件的耦合流程，实现了热-结构-光学（Thermo-Opto-Mechanical, TOM）的协同仿真。针对宽温域工作系统，提出了主动温控和利用零热膨胀材料（如零膨胀玻璃）的补偿设计策略。 第六章：先进光学制造工艺与检测验证 本章紧密联系现代光学加工技术，如数控磨抛（CNC Grinding/Polishing）和离子束抛光（Ion Beam Figuring, IBF）。重点讨论了如何根据制造工艺的能力（如表面精度RMS、表面粗糙度、波前误差上限）反向约束设计空间的可行性。在检测验证方面，详细介绍了基于傅里叶变换的全波前测量技术，如Shack-Hartmann波前传感器在系统出厂前的快速检验流程，以及对离轴非球面系统进行相位复原的数字全息技术。 第三部分：前沿应用与特殊光学系统 本部分聚焦于将先进光学原理应用于高性能专业系统，展示了理论与实践结合的巨大潜力。 第七章：高分辨率成像与极紫外光学 本章探讨了超越可见光波段的挑战，特别是针对极紫外光（EUV）和软X射线成像系统。着重分析了多层膜反射镜（Multilayer Mirrors）的设计原理，包括布拉格条件和角依赖性。介绍了掠射角光学（Grazing Incidence Optics）系统的设计原则，以及如何使用爱尔米特（Emmert）结构来校正轴外像差。 第八章：集成光子学与微纳光学器件设计 随着系统的小型化趋势，集成光学元件变得至关重要。本章深入介绍了光栅（Diffraction Gratings）和微透镜阵列（Microlens Arrays）的设计与优化，强调了基于严格耦合波理论（RCWA）的数值仿真方法。讨论了如何利用光刻技术制造高精度衍射光学元件（DOE）来替代传统复杂的折射系统，特别是在光束整形和光谱分离中的应用。 第九章：自适应光学系统（AOS）的工程实现 自适应光学是实时补偿大气湍流或系统自身像差的关键技术。本章详细介绍了波前传感器的分类（夏克-哈特曼、剪切干涉等）及其在不同尺度下的适用性。核心内容围绕着高性能变形镜（Deformable Mirrors, DM）的驱动策略和控制回路的设计，包括如何利用卡尔曼滤波算法实时估计和校正波前误差，以实现系统的闭环控制。 总结与展望 《现代光学系统设计与应用》不仅是一本教科书，更是一本面向实战的工具书。它力求在理论的严谨性与工程的实用性之间找到最佳平衡点，指导读者克服从理论蓝图到实际产品的复杂挑战。掌握本书内容，意味着读者将具备设计下一代精密光学仪器所需的跨学科知识和系统集成能力。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本《航天器天线工程设计技术》真是让我打开了新世界的大门！虽然我不是科班出身的工程师，但对航天事业那种骨子里的热爱，让我忍不住找来这本专业书啃。它并没有过多纠缠那些晦涩难懂的电磁场理论基础，而是直接切入了航天器天线设计最核心、最实用的环节。我特别欣赏作者处理复杂问题时那种抽丝剥茧的清晰逻辑。比如，书中详细剖析了不同轨道环境下，天线阵列的波束指向性如何受到空间热变形和振动耦合的影响。特别是关于主动扫掠天线在轨实时修正算法那一部分，那种将理论分析与工程实现紧密结合的叙述方式，非常能激发读者的思考。它不是那种只停留在“是什么”的教科书，而是深入到“为什么会这样”和“该怎么解决”的实战手册。即便是对我这样的跨领域学习者来说，阅读过程也充满了“原来如此”的顿悟感，尤其在理解了小型化、高增益这些相互制约的设计目标是如何在工程上达成妥协和优化的后，对航天设备的精妙之处有了更深层次的敬佩。这本书的结构安排非常合理，从系统需求定义到具体结构实现，每一步都标注了关键的性能指标和测试方法，对于想从事相关领域研究的人来说，绝对是一份不可多得的宝贵资料。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为这种工程技术书籍会非常枯燥，充斥着大量的公式推导和参数表格，但《航天器天线工程设计技术》的阅读体验完全超出了预期。这本书最引人入胜的地方在于，它非常注重“案例教学”与“经验总结”。作者似乎是把自己多年积累的“踩坑”经验毫无保留地倾囊相授。我记得其中有一章节专门讨论了馈源与反射面之间的耦合损耗优化，描述了如何通过精细调整边缘效应来提升天线整体的辐射效率，这点在很多通用的电磁学教材中往往是一笔带过。这里，作者不仅给出了具体的工程指标限制，还展示了软件仿真与地面测试数据不一致时，工程师们应该如何根据实际工况（比如环境温度、真空度影响）去反推设计缺陷所在。这种高度的工程化视角，让这本书的价值远超理论书籍的范畴。它更像是一位资深总师在给你做一对一的辅导，让你在面对实际项目时，能够提前预判风险，避免走不必要的弯路。对于有一定基础，希望向项目负责人迈进的工程师而言，这本书的价值无法估量。

评分☆☆☆☆☆

阅读《航天器天线工程设计技术》的过程，其实是一次对“工程思维”的再教育。这本书的编排逻辑非常注重系统性思维的培养。它清晰地阐释了天线设计如何在航天器总体设计链条中定位自身，以及它如何反过来制约和影响到卫星的姿态控制、热控系统乃至有效载荷布局。我特别欣赏书中关于“容错性设计”和“在轨可重构性”的论述。作者通过多个情景模拟，展示了当前设计的冗余度是如何权衡成本、重量与任务成功率的。这不再是单纯的技术规范罗列，而是一套完整的决策框架。比如，在讨论应急通信模式设计时，书中不仅给出了备用波束的参数，更重要的是阐述了备份方案启动的决策流程和时间预算，这种对全任务周期的考虑，是初级工程师往往容易忽略的关键点。这本书的深度和广度，使得它不仅是设计人员的案头工具，更是项目管理人员理解技术瓶颈、进行风险评估时的重要参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常现代且具有前瞻性。它没有固步自封于已有的成熟技术，而是花了相当篇幅来探讨未来航天天线的发展方向，尤其是在高通量卫星和深空探测领域面临的全新挑战。《航天器天线工程设计技术》中关于“柔性天线展开机构的可靠性分析”和“星间激光通信天线与射频天线的共存性设计”的讨论，极具启发性。作者对这些新兴技术路径的分析，既保持了严谨的工程论证，又充满了对技术突破的乐观态度。例如，书中对智能蒙皮天线阵列的未来潜力评估，不仅仅是展示了其理论上的优势，更结合了当前微机电系统（MEMS）在航天可靠性方面的瓶颈进行了深入剖析，使得讨论的深度远远超越了普通的技术综述。它像是一份未来行业的路线图，引导着我们去思考在下一代航天任务中，天线系统应该如何演进，而不是仅仅满足于现阶段的需求。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对细节有强迫症的读者，而《航天器天线工程设计技术》在处理材料选择和制造工艺这块的详尽程度，简直是教科书级别的典范。它没有仅仅停留在“使用低介电常数材料”这样的泛泛之谈，而是细致地比较了特定温度区间下，几种主流复合材料（比如特定的碳纤维增强环氧树脂和特种陶瓷基板）在微波损耗角正切、热膨胀系数上的具体差异，以及这些差异如何直接影响到毫米波频段天线的稳定性和波束精度。更让我印象深刻的是，书中对集成化设计中的“工艺窗口”进行了专门的探讨，例如，在保证结构强度的前提下，如何通过选择特定的焊接或粘接工艺，来避免应力集中区对精密涂层造成微裂纹，进而影响到天线表面的电磁性能。这种将材料科学、结构力学与电磁学设计无缝衔接的叙述方式，展现了作者对现代航天器制造流程的深刻理解。读完后，我才明白，天线设计远不止于电磁仿真，它是一门综合了物理、化学和制造艺术的尖端学科。