天線及微波可調材料

"作者：約翰·N. 薩哈洛斯(John N. Sahalos)，希臘塞薩洛尼基亞裏士多德大學和塞浦路斯尼科西亞大學教授。曾任色雷斯斯德謨克利特大學微波實驗室教授兼主任。研究興趣包括天線、無線電通信、EMC/EMI、RFID、微波和生物醫學工程。IEEE Life Fellow、電子物理學會名譽院士、物理學會院士。喬治·A·基裏亞科(George A. Kyriacou)，希臘色雷斯德謨克利特大學微波實驗室教授兼主任。研究興趣包括微波工程、各向異性介質中的開口波導和天線、軟件定義和認知無線電等。IEEE高級會員。譯者：劉佳琪，北京航天長征飛行器研究所研究員、副總師，博導，試驗物理與計算數學重點實驗室常務副主任，享受國務院特殊津貼。長期從事空天飛行器博弈對抗技術研究與工程研制工作，在飛行器對抗仿真、電子對抗技術及目標特征與控制技術等方面取得較大成果。張生俊，北京航天長征飛行器研究所研究員、高級專家，中國運載火箭技術研究院首席專家，博導。長期從事目標散射、輻射特性及控制等方向研究與工程研制工作。王悅，北京航天長征飛行器研究所研究員、副總師。長期從事飛行器總體設計、攻防對抗系統設計、測量與通信系統設計和研制工作。張予凝，北京航天長征飛行器研究所助理工程師。從事目標特性及控制研究工作。高世濤，副研究員，長期從事航天裝備系統工程總體、智能化、對抗、熱防護等技術應用論證與研究。宋杭，博士研究生，研究方向為目標特征控制。"

目錄

第1章鐵氧體與鐵電體

1．1可調電磁材料

1．2鐵氧體演進概述

1．3鐵電體

1．3．1塊體鐵電體

1．3．2鐵電體薄膜

1．4鐵氧體鐵電體薄膜

1．5可調頻率選擇表面

參考文獻

第2章可調材料： 特征與本構

參數

2．1引言

2．2微波鐵氧體

2．2．1歷史演進

2．2．2鐵電體的特性

2．2．3微波磁集成

2．2．4磁性材料的基本

性質

2．2．5電子磁矩——玻爾

磁子

2．2．6磁性材料的性質與

類型

2．3亞鐵磁性： 鐵氧體材料與

磁性石榴石

2．3．1尖晶石鐵氧體

2．3．2六方鐵氧體或六方晶

系鐵氧體——永磁

鐵氧體

2．3．3磁性石榴石

2．4鐵氧體薄膜

2．4．1石榴石單晶薄膜

2．4．2多晶鐵氧體薄膜

2．5鐵氧體薄膜與MMIC的相

容性

2．6鐵氧體本構關系

2．6．1概述

2．6．2磁化方程

2．6．3磁導率張量

2．6．4軸向磁化柱坐標

2．6．5圓柱坐標系下的周向

磁化

2．6．6笛卡兒坐標系中任意

方向上的磁化

2．6．7磁導率張量： 考慮

損耗

2．7鐵氧體的介電性質

2．7．1概述

2．7．2電子極化率

2．7．3離子（或原子）極

化率

2．7．4永久偶極子極

化率

2．7．5空間電荷極化率

2．7．6介電損耗

2．7．7鐵氧體與石榴石中的

導電機制

2．7．8磁損耗

2．8鐵電性質

2．8．1概述

2．8．2電極化率——介電

常數

2．9鐵電性

2．10磁滯回線

2．11鐵電材料——鈣鈦礦

2．12鈣鈦礦晶體結構

2．13晶體不對稱產生的鐵

電性

2．14順磁相

2．15量子或初始鐵電性

2．16鈣鈦礦超晶格

2．17傳統鐵電體溫度對直流偏壓依

賴性

2．18超導體鈣鈦礦

2．19鐵電體層與電極界面

2．20鐵電體的磁滯回線

2．21鐵電體介電響應理論

2．22鐵電可調性

2．23鐵電微波損耗

2．23．1概述

2．23．2本征損耗

2．23．3非本征損耗

2．23．4荷電缺陷所致的

損耗

2．23．5局域極性區域

損耗

參考文獻

第3章有限大鐵氧體樣品

3．1退磁因子與鐵氧體樣品

3．2自旋波與靜磁波

3．3低階自旋波與高階自旋波

3．4靜磁模式

3．5自旋波譜簇

3．6交換場相互作用

3．7各向異性能

3．8自旋波的磁化方程

3．9作為磁子的自旋波

3．10無限大介質內的自旋波

3．11包括偶極子相互作用的

自旋波

3．12考慮偶極子偶極子相互作用

的自旋波

3．13自旋波流形

3．14自旋波激發初步研究

3．15有限大樣品中的自旋波

3．16靜磁波

3．17敏感性與特征方程——均勻

模式

3．18施加均勻偏置電壓樣品的靜

磁方程

3．19無限大媒質中的靜磁

模式

3．20靜磁流形

3．21無限延展薄板膜的靜磁

模式

3．21．1概述

3．21．2MSFVW的相速和

群速

3．22徑向磁化的無限延展

薄板

3．22．1概述

3．22．2靜磁體模式： 

1+χ<0

3．23靜磁表面波： 1+χ>0 

3．23．1概述

3．23．2y方向上的MSSW

傳播(kz=0)

3．23．3非互易表面波

模式

3．23．4靜磁波的極化

3．23．5MSSW模式的

極化

3．23．6靜磁波的圖形化

表示

3．23．7無限大圓盤上的

靜磁模式——垂直

磁化

3．23．8有限大鐵氧體

圓盤

3．23．9有限大圓柱對稱

樣品——棒

3．23．10法拉第旋轉——

圓極化

3．24多層與接地結構上的靜

磁波

3．24．1接地鐵氧體板

3．24．2鐵氧體板的靜磁體 

模式： 1+χ<0

3．24．3表面波模式： 

1+χ>0

3．24．4僅在y^方向傳播(kz=

0)的表面波

3．24．5接地介電鐵氧

體層

3．24．6介電鐵氧體層

的靜磁體模式： 

1+χ<0

3．24．7僅在z方向傳播

(ky=0)的體模式

3．24．8靜磁表面模式: 

1+χ>0

3．24．9僅在y^方向傳播

（kz=0)的表面波

模式

3．24．10有限寬平板的靜磁

模式

3．24．11有限寬平板

(－w/2≤z≤w/2)

的表面波模式

3．24．12z維上有限大平板的

體模式

3．24．13y維上有限大平板的

體模式

3．25橫向偏置接地介質鐵氧

體層 

3．26屏蔽電介質鐵氧體層

3．27縱向磁化屏蔽電介質鐵氧

體層

3．27．1概述

3．27．2靜磁體模式

3．27．3靜磁表面模式： 

1+χ>0

3．28鐵氧體板中有損耗的磁化波

和自旋波

3．29存在損耗時的靜磁波譜

參考文獻

第4章多鐵性材料： 鐵氧體鐵電復合

材料

4．1引言

4．2多鐵性材料屬性

4．3拓撲結構——兩相復合材料的

連接性

4．4多鐵性材料本構關系

參考文獻

第5章平面傳輸線

5．1引言

5．2多層微帶線

5．3三層微帶線

5．4多介質層微帶線

5．5多層微帶線的頻率色散

5．6等效單層微帶線

5．7特征阻抗與頻率關系

5．8介質損耗

5．9共面傳輸線

5．10多層共面波導

5．11對稱多層共面波導

(w1=w2=w)

5．11．1概述

5．11．2單層CPW

5．12具有有限大地平面的多層

CPW

5．12．1概述

5．12．2特征阻抗

5．13多層共面條帶

5．14單個磁基板上的微帶線

5．15單個各向異性介質基板上

的微帶線

5．16印制在弱磁化鐵氧體介

電基板上的微帶線

5．17旋磁基板上的微帶線

5．18回旋媒質中的TEM對偶

原理

參考文獻