The Paraboloidal Reflector Antenna in Radio Astronomy and Communication pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Baars, Jacob W.M.

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 224.87

装帧:HRD

isbn号码:9780387697338

丛书系列:

图书标签:

天线
抛物面反射器
射电天文学
通信
电磁波传播
天线设计
微波技术
无线通信
信号处理
天线理论

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具体描述

Radio astronomers have developed techniques of calibration of large reflector antennas with radio astronomical methods, but these have not been comprehensively described. This text aims to fill this gap, taking a practical approach to the characterisation of antennas. All calculations and results in the form of tables and figures have been made with Mathematica by Wolfram Research. The reader can use the procedures for the implementation of his own input data.

现代光学仪器设计与制造：从基础理论到前沿应用书籍简介：本书系统深入地探讨了现代光学仪器设计与制造的各个关键环节，涵盖了从基础的几何光学与物理光学原理，到复杂精密光学系统的设计、分析、装配与检测的完整流程。全书以工程实践为导向，旨在为光学工程师、精密仪器设计师以及相关领域的研究人员提供一本全面、实用的参考手册。第一部分：光学基础与成像理论本部分首先回顾了经典光学理论的基石。几何光学部分详细阐述了光线传播的基本定律、理想光学系统的成像原理，包括光焦度、放大率、像差的定义与计算方法。重点讨论了斯涅耳定律在复杂界面上的应用，以及利用光线追迹法进行初步系统设计的步骤。紧接着，深入探讨了物理光学——波动光学理论。详细分析了光的衍射与干涉现象，特别是夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射在光场传播中的作用。引入了傅里叶光学理论，解释了透镜作为傅里叶变换器的核心作用，这是理解现代光学系统（如光学信息处理、成像系统）性能的关键。针对成像质量的评估，本书详尽阐述了像差理论。不仅涵盖了经典的五大几何像差（球差、彗差、像散、场曲和畸变），更引入了基于波动理论的像差表示法——泽尼克多项式。通过计算和分析不同阶次泽尼克系数，读者可以精确量化并指导像差的校正工作。第二部分：光学元件设计与优化本部分专注于核心光学元件的设计实践。透镜与反射镜设计：详细介绍了单片透镜和多片透镜组的设计流程。对于透镜设计，阐述了如何选择玻璃材料（根据阿贝数和折射率），如何利用光线追迹软件（如ZEMAX或Code V）建立模型，并通过优化算法（如DLS、点设计）来最小化目标函数（如均方根半径或调制传递函数误差）。对于反射镜系统，重点讨论了球面镜、非球面镜和抛物面镜的制造公差、支撑结构对波前误差的影响，以及如何处理不同入射角下的边缘效应。非球面光学元件的运用：鉴于非球面光学元件在校正像差和简化系统结构中的不可替代性，本章给予了专门的论述。讲解了非球面系数的数学定义、加工约束，以及如何在系统设计中将其集成以替代复杂的透镜组，从而实现超轻量化和高效率成像。光学镀膜技术：光学元件的性能往往受限于其表面处理。本章深入解析了真空镀膜的基础原理，包括介质膜、增透膜、高反射膜和分束膜的设计。详细介绍了薄膜的层结构设计，如1/4波长膜堆，以及如何通过控制膜层厚度和材料选择来满足特定波段的反射率或透过率要求。第三部分：精密仪器与系统集成本部分将理论设计转化为实际可用的精密仪器。光学系统集成与公差分析：优秀的设计必须是可制造的。本章强调了公差分析的重要性。系统地介绍了蒙特卡罗分析和灵敏度分析方法，用于评估制造、装配和环境变化（温度、气压）对系统最终成像性能的影响。详细指导了如何设定合理的制造公差，以平衡性能要求与制造成本。光学装配与对准技术：精密的光学系统需要极高的对准精度。本章介绍了各种现代对准技术，包括干涉仪辅助对准、激光跟踪系统，以及如何进行像空间和物空间对准。特别讨论了主动光学系统（AOS）的概念，即利用反馈机制实时补偿由环境或机械形变引起的光轴偏差。精密光学制造工艺：介绍了主流的精密光学元件制造技术，包括传统的研磨、抛光工艺，以及现代的数控磨抛（CNC）、磁流变抛光（MRF）、离子束抛光（IBF）等先进技术。对于大口径光学元件，重点讨论了面形测量技术，如激光干涉测量法和相位测量干涉法，并解释了如何将测量数据反馈给加工设备以闭环修正面形误差。第四部分：前沿应用与未来趋势本书最后一部分展望了现代光学在交叉学科领域的应用，并探讨了未来的发展方向。高分辨率成像系统：讨论了自适应光学系统（AOS）的工作原理，特别是在克服大气湍流和消除机械振动方面的应用，这对于天文观测和高功率激光系统至关重要。光学计量学：介绍了基于光学的非接触式测量技术，如白光干涉测量、共聚焦显微镜和结构光测量，这些技术在微纳结构尺寸的精确获取中发挥着核心作用。新兴光学材料与技术：探讨了超材料（Metamaterials）和超表面（Metasurfaces）在实现平面化光学器件、超分辨成像和广谱控制方面的潜力，预示着光学设计的范式转变。全书贯穿着严谨的数学推导、清晰的工程案例和详尽的图表，旨在成为光学设计工程师在面对复杂挑战时，可信赖的案头工具书。