指导书附录.docx
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指导书附录
附录：
电磁场与电磁波的工程应用实例
电磁场与电磁波的应用十分广泛。
这里不可能详述各种用途的工作原理，仅介绍涉及的各种应用场合。
1，静电场的应用。
静电场具有的静电放电、静电感应、静电屏蔽等现象，以及电场力的作用早被人们认识。
下面分别简述这些现象的应用。
1-1静电放电
带电体的边缘由于电荷的大量积累，形成很强的的电场。
此时如果周围介质具有一定的导电能力，带电体的电荷将被释放。
例如高压输电线附近形成的电晕，就是一种静电放电现象。
它是空气在电场的作用下，发生电离形成的。
如果电场很强，即使周围介质不具有导电能力，但会发生击穿现象，导致介质绝缘性能丧失。
静电放电现象可用于高电压测量。
例如，高电压测量仪表中常用的球隙，由两个导电球组成。
球隙之间的放电电压与两球之间的间隙、空气温度和压力有关。
在一定的空气温度和压力下，改变两个带电球之间的间隙使其开始放电，那么根据发生放电时的间隙即可计算两球之间的电压。
1-2静电感应
静电感应是指多带电体之间的通过电场的相互作用，改变导体上的电荷分布及其电位的现象。
已知导体之间的电容与导体之间的间距、介质以及导体本身的大小有关。
因此，当平板电容器的极板面积和间距一定时，改变其间的填充介质，电容量即发生变化。
这就形成一种所谓电容式传感器，利用这种传感器作成的电容式物位计，可用来测量位于电容器中的物体数量。
1-3静电屏蔽
封闭的导体腔可以阻断外界静电场的影响称为静电屏蔽。
当这种导体腔接地后，还可阻止内部静电场对于外界的影响。
实用的静电屏蔽体通常用金属网制成。
例如高电压实验室以及微波暗室通常应具备接地良好的金属网状屏蔽墙，以阻断内外静电场的相互影响。
通信电缆及光缆通常具有很好的屏蔽铠装。
当然这些屏蔽措施同时也可屏蔽时变电磁场。
1-4电场力的应用
与磁场力相比，电场力相对较弱，但亦获得广泛应用。
例如电子管、晶体管、阴极射线管，显像管、静电发电机、静电电动机以及回旋加速器等都是利用了电场力对于电荷及电子的作用。
此外，工业中应用的静电除尘、静电分离、静电喷漆以及广泛使用的静电复印机等也是利用了电场力对于带电粒子的作用。
1-5静电场的危害
静电场可以为人所用，但是同时也具有一定危害性。
可以利用静电场进行无土栽培、改善种子和保鲜食物，但是静电场会影响植物的同化和异化作用，以及细胞的生长和染色体的畸变。
由于静电感应作用，造成高压输电线对于电话线的干扰。
当人体穿上绝缘鞋底，在高绝缘地面上行走时可以感应产生数千伏高电压，危急生命安全。
液体在流动、过滤、搅拌、喷射、灌注等剧烈晃动过程中均会产生很强的静电。
不纯净的气体高速流动时，同样也会产生静电。
这些静电现象有时会在工业生产过程中引起重大的工伤事故。
雷电不但伤人，还会导致森林火灾。
因此，必须针对静电现象的形成原因，采取适当措施实现静电防护。
2，恒定电流场的应用。
已知恒定电流场区域中也同时存在恒定电场。
虽然恒定电流场的理论涉及不多，但其应用十分广泛。
例如电镀工艺、电力工程、地质勘探、油井测量以及超导技术中广泛应用了恒定电流场和恒定电场理论。
此外，由于恒定电流场与静电场之间存在的相似性，可以利用恒定电流场研究静电场。
下面简述恒定电流场理论的应用。
2-1位场模拟
电力工程中，通常需要获悉电气设备周围的电场分布。
若在运行中，进行现场测量是很不安全的。
此时可将设备放入电流场中，只要保证电流场的形状及其边界条件与电气设备所在的电场形状及边界条件相同，那么通过测量该电流场的分布，即可获知原先电场的分布。
这种方法称为位场模拟。
例如对于高压套管、电缆头及绝缘子等即可采用这种位场模拟方法获得其周围的电场分布特性。
甚至高压变电站地面上跨步电压的预测也可利用这种方法。
2-2电法勘探
当地层中含有水分、矿物或油气时，土壤的电导率（或称说电阻率）将有所不同。
如果将两个电极垂直或水平放入地中，通过测量两个电极之间的电流及电位分布，即可判断电流通过区域中地层状况，这就是电法勘探的基本原理。
经验表明，地震前夕地壳的电阻率通常也要发生变化，因此上述方法也可用于地震预报。
2-3超导技术
所谓超导现象，就是当物质的温度降到某一临界值时，其电阻突变为零，因此变为理想导电体。
1911年荷兰物理学家HeikeKamerlinghOnnes首次发现汞在绝对温度4.22K时，电阻突变为零。
后来又发现其他金属或合金也具有超导特性。
但是由于其临界温度一直很低，限制了实际应用。
直到1986年1月，IBM公司苏黎世实验室GeorgeBednor和AlexMuller发现由钡、镧和铜的氧化物具有的超导临界温度达到30K以上。
1987年美国休斯顿大学朱经武小组及世界其他地区的人员独立地发现了新的超导体YbaCuO的临界温度为90K以上。
后来又相继发现了临界温度达到125K和150K的超导体。
这些高温超导体的发现大大地促进了超导技术的工程应用。
电阻为零的超导体在临界温度以下还具有完全的反磁性，即内部不存在磁场。
因此当这种超导体至于外磁场中，由于外加磁场无法穿过超导体内部，对于磁铁产生排斥力。
当这种排斥力大于磁铁本身的重量时，即可使磁铁浮于空中，这就是磁悬浮技术。
利用这种技术可以制造高速磁悬浮列车和无摩擦磁悬浮轴承等.
3，恒定磁场的应用。
教材前言中已经指出，公元前300年我国发现了磁石吸铁的现象，公元初我国制成的世界上第一个指南针是古代中国四大发明之一。
1820年丹麦人奥斯特发现了电流产生的磁场。
同年法国科学家安培计算了两个电流之间的作用力。
1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，创建了电磁感应定律，说明时变磁场可以产生时变电场。
恒定磁场的应用非常普遍，发电机、电动机、电气仪表、电磁铁、示波管、显像管、磁控管、质谱仪、电子计算机、电子显微镜、回旋加速器以及磁悬浮列车和磁悬浮轴承等都离不开恒定磁场的作用。
磁场还可用于污水处理，去除水中的油污和杂质。
经过磁场处理的磁化水，用于灌溉可以提高作物产量，用于发酵饲料可以促进家畜的成长，用于锅炉可以避免水垢。
3-1螺线管磁场
载流的螺线管可以产生均匀磁场，可用于质谱仪、磁控管、及回旋加速器。
在很多电气设备和仪表中，广泛使用线圈产生磁场。
这种线圈产生的磁场还可用于显象管中，控制电子束的扫描。
在热核反应中，使用一种特殊结构的螺线管，能够在一个较小的空间控制带电粒子，形成有效的磁约束系统，这就是所谓磁镜。
3-2电磁感应
已知线圈的电感与线圈的扎数、线圈的尺寸及线圈中的填充物有关。
因此当线圈的扎数和尺寸不变时，变更线圈中的填充物即可改变线圈的电感，这就是电感传感器的基本原理。
在外力作用下，某些铁磁材料的磁导率会发生改变，这种现象称为压磁效应。
还有一些铁磁材料在外加磁场作用下，会发生变形，这种现象称为磁致伸缩。
利用这些现象可以制成压磁传感器。
传感器是非电测量系统中的重要组成部分。
3-3铁磁材料
永磁体和铁氧体都是具有较高磁导率的磁性材料。
永磁体的磁性不会消失，而铁氧体的磁性只有在外加磁场作用下才存在。
永磁体广泛用于发电机、电动机、电气仪表和电声器件。
铁氧体用于电子计算机的磁存储器，录象和录音设备的磁带，以及微波器件。
3-4磁悬浮技术
磁悬浮技术是利用磁场力抵消重力的影响，从而使物体悬浮。
从工作原理上，可分为常导磁悬浮、超导磁悬浮和永磁体磁悬浮，其磁场分别由常导电流、超导电流和永磁体产生。
超导磁悬浮又分为低温超导磁悬浮和高温超导磁悬浮。
还有常导和超导，永磁和超导相结合的混合磁悬浮。
利用磁悬浮技术制成的磁悬浮列车和磁悬浮轴承，以及磁悬浮冶炼和磁悬浮搬运等已经付诸实用。
德国EMS常导磁悬浮列车和日本EDS超导磁悬浮列车已经开始进入商业运行。
采用德国技术在我国上海浦东铺设了长度为30公里，时速达430km/h，磁悬浮列车高速交通运输线。
西南交通大学超导中心研制了世界上首辆载人高温超导磁悬浮列车模型，受到了国内外广泛好评和关注。
磁悬浮列车具有很多优点，分述如下：
速度快。
常导磁悬浮可达400至500km/h，超导磁悬浮可达500至600km/h。
对于1000至1500公里的距离，磁悬浮列车的高速度可与飞机竞争。
安全性高。
磁悬浮列车的安全性是飞机的20倍，轮轨列车的250倍，公路汽车的700倍。
能耗低。
实验证实磁悬浮在500km/h速度下每座位/公里的能耗仅为飞机的30~50%，汽车的70％。
污染小。
磁悬浮列车采用电力驱动，不用燃油。
因此，无有害气体排放，环境污染小。
占地少。
由于磁浮列车的脉冲冲击压较小、自重较轻，所以便于高架运行，其每米长度占地仅2平方米，而相应的轮轨高速列车占地达14平方米。
此外，由于磁悬浮列车属于无磨擦运行，因此震动小、噪音低、启动速度快，而且寿命长。
磁浮列车的路轨寿命是80年，而轮轨列车的钢轨和地基寿命是60年。
磁浮列车车辆寿命是35年，轮轨列车是20~25年。
3-5磁场的危害
与电场一样，磁场可以造福人类，同时对于人体也有一定的危害。
人体的感官对于磁场均有反应。
长期处在强磁场中的人们，会感到疲劳，手脚发麻。
大型电力变压器应该远离人群居住地。
4，平面波反射与折射定律的应用。
平面波在边界上发生的反射和折射现象十分普遍，电波传播技术和光学工程中经常必须研究这个问题。
这里着重介绍隐形飞机如何应用这种反射规律避免雷达跟踪。
我们已知，雷达是靠直接的反向回波发现目标的。
如果目标的表面与到达的电磁波方向垂直，反向回波恰好回到雷达站。
如果目标的表面相对于电磁波的到达方向十分倾斜，也就是入射角很大，那么雷达回波即被反射到前方，雷达站接收不到回波。
众所周知，为了减少空气阻力，飞行体的外壳应为圆滑的流线型。
但是这种圆滑形外壳，其表面大部分与雷达波的到达方向垂直，因此雷达很容易发现。
作为民用飞机，这是优点。
但是对于隐形飞行器，这是十分不利的。
隐形飞机为了避免雷达发现，机身下部呈平板形状，例如美军B2和F117隐形战斗机的底部都是如此。
当雷达波到达底部时均被反射到前方。
因此，为了能够收到这种回波，雷达站的收发设备必须分开，这就形成所谓双站雷达。
应该说双站雷达是有效反隐身技术之一。
但是为了设置这种双站雷达必须拥有海外军事基地。
由上可见，一架性能优越的隐形飞行器的设计必须依靠流体学家和电磁学家的共同合作才能完成。
5，平面波极化特性的应用。
在教材中已经提到，电磁波的极化特性获得广泛的应用。
现举几例分述如下：
5-1圆极化雷达
圆极化雷达通常号称全天候雷达，无论雨雾冰雪均能正常工作。
由于地球重力的影响，雨滴通常变为椭球形状。
当电磁波穿过雨区时，如果线极化平面波的极化方向，即电场方向与雨滴椭球的长轴一致时，在雨滴中将会产生感应电流，导致电磁能转变为热能，这种不可逆的能量转换使电磁波受到强烈的衰减。
所以线极化雷达通常在雨季不能很好地工作。
已知圆极化电磁波的电场方向不断地旋转，因此不可能始终与雨滴椭球的长轴一致。
当电场方向垂直与雨滴椭球的长轴时，不会产生感应电流，因而电磁波不会受到衰减。
因此圆极化雷达穿过雨区不会遭受强烈地吸收。
5-2无线通信中的极化问题
在无线通信中，为了达到最佳的接收状态，接收天线的极化特性必须和被接收的电磁波极化特性完全一致，否则不能接收或只能接收部分能量。
接收天线的极化特性和被接收的电磁波极化特性完全一致的状态称为极化匹配。
所以，极化匹配对于无线通信链路是非常重要的。
当然，如果为了避免信号串扰，应该使用不同的极化特性。
例如在微波中继通信链路中，由于后继微波站均位于前方，为了避免站间串扰，通信频率及电磁波极化特性均应逐站变更。
由于铅垂极化电磁波沿地面传播时，其衰减系数小于水平极化电磁波，因此来自地面的远处工业电磁干扰主要成分是铅垂极化。
所以电视广播台发射水平极化电磁波，接收者使用水平接收天线即可提高信噪比。
当电视台的信号到达室内时，经过多次反射后，其极化方向很难确定。
所以室内接收电视信号时，需要不断地旋转线状天线，以使导线的方向尽量与到达波的极化方向一致，产生较强的感应电流，改善接收效果。
在移动卫星通信和移动卫星导航系统中，由于卫星姿态不断变化，收发天线均应采用圆极化天线，以保证通信链路在任何时刻均能可靠地畅通。
在移动通信和微波通信中，通常信号很弱，而且信号的电平随机起伏变化。
但是实验表明，信号电平随机变化的统计特性与电磁波的极化特性有关。
两种极化方向相互正交的电磁波，其信号电平随机变化的统计特性不相关。
因此可以发射两种极化方向相互正交的电磁波携带同一信号，由于其信号电平随机变化的统计特性不相关，它们在接收点会相互补偿，从而保证接收电平稳定。
这就是所谓“极化分集”技术。
此外，电磁波的极化特性在微波器件中也获得广泛利用。
例如铁氧体环行器及隔离器等，不再详述。
5-3光的偏振特性
光波也是一种电磁波，与一般电磁波不同的是，光波的极化方向是随机的。
光学中将电磁波的极化特性称为偏振特性，所以光波通常是无偏振的。
为了获得偏振光，必须采取一些特殊方法。
最简单的方法是让无偏振通过具有一定偏振特性的滤光片，即可获得偏振光。
只有当偏振光的偏振方向与偏振片的偏振方向一致时，才能顺利通过。
光波的偏振特性同样也有广泛应用。
立体电影即是利用了偏振光产生的立体效果。
拍摄时使用两个相互垂直的偏振镜头从不同的角度取景，放映时只要观众佩带一副左右相互垂直的偏振镜片，即能看到立体画面。
具有一定偏振特性的偏振片在摄影中获得应用。
由于太阳光经过大气散射后具有一定的偏振特性，旋转加在照相机镜头前的偏振片，即可减弱蓝天的亮度，从而可以增加蓝天和白云的对比度，其效果比黄色滤光片更为显著。
此外，由于光波通过雾气或穿过玻璃后均会具有一定的偏振特性，因此使用偏振片摄影，可以消除雾气的散光及玻璃的反射光，从而提高雾中景物和玻璃橱中文物的清晰度。
6，缩波、透波和吸波效应的应用。
已知电磁波的频率是由波源决定的，但是波长与媒质参数有关。
由于媒质的相对介电常数总是大于1，而大多数媒质的磁导率又接近1，因此电磁波在媒质中的波长比真空中的波长短，这种现象称为波长缩短效应，或称为缩波效应。
当电磁波进入微带介质基片中时，波长缩短，微带电路和微带天线的特性取决于其波长尺寸，因此提高介质基片的介电常数，即可获得尺寸较小的微带电路和微带天线。
这项应用对于军用产品具有很高的价值。
透波效应是指电磁波穿透媒质的能力。
典型的工程实例是用于保护天线的天线罩。
天线罩的作用是保护天线不受外界环境的干扰，但让电磁波顺利通过。
因此天线罩必须具有良好的透波性能。
根据平面波在多层媒质中的传播特性，当介质板的厚度等于工作波长的半波长整数倍时，具有该波长的电磁波可以垂直顺利通过这种介质板。
因此，天线罩的厚度通常是半波长的整倍数。
但是，显然这种半波长厚度的天线罩工作频带很窄。
如果介质的相对介电常数等于相对磁导率，那么这种介质的波阻抗等于真空的波阻抗，因此任何电磁波向这种介质板垂直投射时，在边界上不会发生任何反射。
所以使用这种介质板制成的天线罩，具有很宽的工作频带。
但是，通常媒质的相对介电常数和相对磁导率达到同一数量级是十分困难的。
近来研发的新型高分子磁性材料可以在某些频段内满足这个要求。
吸波效应是指媒质吸收电磁波的能力。
显而易见，这种吸波材料是隐形体必需的表面涂复材料。
一架性能良好的隐形飞机，不但需要合理的外形设计，同时表面还需涂复宽频带的吸波材料。
理论分析表明，如果媒质介电常数的实部和虚部之比等于磁导率的实部和虚部之比，那么这种媒质具有完全吸收电磁波的能力。
与前同理，一般媒质很难满足这个要求。
但是任何吸波材料都具有一定的频率特性，仅在某些频段内性能较好。
如果雷达能够发出一个很窄的电磁脉冲，已知一个信号具有无限宽的频谱，那么单站雷达总可以接收到一些隐形体的回波，从而发现目标。
所以超宽频带的脉冲雷达是反隐形技术的重要手段之一。
但是通常天线的频带是有限的，能够辐射电磁脉冲的天线是不存在的，电磁脉冲通过天线后将会发生严重失真。
7，导行波的应用。
教材第九章已经介绍数种传输导行波的传输系统。
这些传输系统分别用于不同波段。
双根线应用频率低于100MHz。
根据镜像原理，可以认为通常的输电线与其地中的镜像组成双根线传输系统。
同轴线的最大优点是频带宽，且无下限，直流都可传输。
但是同轴线制造不易，要保证内外导体严格同轴是很难实现的。
当内外导体不同轴时，会引起损耗增加。
同轴线常分为硬的、半硬的以及软的三种类型。
后两者又称为同轴电缆。
软的同轴电缆通常用于远距离传输。
例如有线电视及长途电话的远距离传送就是同轴电缆的主要用途。
目前，带状线使用较少，主要应用微带。
微带传输线广泛地用于厘米波段的微波设备中。
这种微带电路常称为微波集成电路，由它构成的器件通常分为无源和有源两种。
例如微带滤波器和微带功分器等即是无源器件，而微带放大器和微带混频器即是有源器件。
金属波导的优点是损耗小，电磁屏蔽性能好。
因此适合远距离的微波传输以及微波通信设备中。
矩形波导应用较多，圆波导常用于微波仪表。
损耗较小，且极化面不易旋转的椭圆波导也适合微波远距离传输。
例如微波中继站及卫星地面站的天线到机房之间通常应用椭圆波导。
光纤具有最宽的传输频带，而且损耗小、重量轻、易弯曲，还节约了大量金属材料。
由于光纤不具有电磁屏蔽能力，因此必须铠装在封闭的光缆中。
光纤的使用频率是由损耗决定的，位于长波段的低损耗窗口是1.33m和1.55m，位于短波段的窗口为0.85m，目前常用的波长为1.55m。
早期光纤损耗较大，现在已经降到0.2dB/km以下，最小的损耗已达0.02dB/km。
远距离的光缆传输目前已十分普及，可以用于传输话音、图象及数据。
光纤是有线信息高速公路的最佳铺路材料，是当今最佳的信息传输媒质。
8，电磁辐射的应用。
正如教材中指出，“处于信息时代的今天，从婴儿监控器到各种遥控设备、从雷达到微波炉、从地面广播电视到太空卫星广播电视、从地面移动通信到宇宙星际通信、从室外无线局域网到室内蓝牙技术、以及全球卫星定位导航系统等，无不利用电磁波作为传播媒体”。
这里不可能一一叙述如此众多的电磁波应用，主要介绍作为电磁辐射的工具，几种天线在无线通信工程中的应用，至于在军工、农业、医疗、地质勘探以及天文地理等领域中电磁辐射的广泛应用不予详述。
前已介绍静态场可以用于地质勘探，同样时变电磁场也是如此，尤其是石油测井已普遍使用时变电磁场。
微波治疗是医疗技术中的重要手段之一。
大功率微波可以杀死癌细胞，消除肿瘤。
微波可以治疗冠心病、前列腺肥大、耳道炎、肩周炎以及慢性骨髓炎等。
磁共振成像已在医疗器械中获得应用。
用于加热的微波炉早已进入家庭，同样也用于工业和农业。
所谓“电磁炸弹”实际上就是一束具有自聚焦特性的强大功率的电磁脉冲，它能在极短时间内摧毁电子设备，这是电子战的重要手段。
8-1半波天线
电流元是很难制作的，实际中使用都是对称天线或单极天线（俗称鞭状天线）。
位于地面上的铅垂单极天线，与其镜像又构成一副对称天线。
单极天线常用于长波和中波波段。
中波广播电台的发射天线就是一种单极天线，它是一根悬挂的垂直导线或自立式铁塔，其高度小于四分之一波长。
为了提高辐射能力，通常在其顶部连接一根水平导线。
虽然这根水平导线的辐射被其地中镜像抵消，但是它可增加垂直导线上的电流幅度，因而提高辐射场强。
这种垂直接地的广播天线，在水平面内没有方向性，以便电台周围听众均能收到信号。
此外，在天线附近的地中还铺设导线网或称为地网，以增加地面的电导率。
由于单极天线简单价廉，常用于移动通信，例如手机和车载用户。
半波天线是最常用的对称天线，广泛地用于各个波段。
在短波通信中，水平架高半波天线很容易形成一个指向天空的波束，以便依靠电离层反射进行远距离短波通信。
半波天线的工作频带主要取决于阻抗的频率特性。
分析表明，半波天线的直径越粗，阻抗随频率的变化越慢。
所以实际中见到的高悬空中的半波天线是用数根导线构成的直径很粗的鼠笼形状，以获得较宽的频带。
由两位日本工程师八木和宇田发明的八木天线，其中有源振子就是半波天线。
通常在其有源振子的前方再平行放置几根长度小于半波长的无源振子作为引向器，在其后方平行放置一根长度大于半波长的无源振子，作为反射器，从而形成一个单向的方向性。
这种八木天线广泛地用于超短波波段，作为雷达天线或远距离电视接收天线。
微波波段通常使用半波天线作为其它天线的激励器或称为馈源。
已知半波天线的方向性系数为1.64，在天线测量中通常使用半波天线作为标准天线，采用比较的方法可以很方便地测出其它天线的方向性系数。
8-2天线阵
天线阵的应用非常广泛。
为了改善天线的方向性，可将几个甚至几千个单元天线组成天线阵。
教材中已经介绍，电视台发射天线即是一种垂直排列的直线式天线阵。
地面调频广播天线是一种由四个垂直半波天线组成的水平环形阵。
当前蜂窝移动通信基站使用的一种天线与调频广播天线十分类似。
远程警戒雷达天线通常是由多个抛物面天线组成的天线阵。
在射电天文观测系统中使用的大型抛物面天线阵甚至可以跨国构成。
电视台的发射天线通常为三层，每层由两个相互正交的水平半波天线构成。
为了展宽频带，每个半波天线是一种形似蝴蝶翅膀的有源振子，所以这种天线又称为蝶形天线。
两个相互正交的水平半波天线，在水平内几乎没有方向性。
三层垂直重叠放置的蝶形天线形成的同相阵，在铅垂面内形成一定宽度的波束，以便电磁辐射指向水平方向。
调频广播天线或蜂窝通信基站天线是用半波天线的组成的环状同相天线阵，在水平面内没有方向性。
已知变更单元天线的数目、间距或电流相位，即可改变天线阵的方向性。
相控天线阵就是通过改变单元天线的相位，变更主射方向，实现自动快速扫描，跟踪目标。
8-3抛物面天线
抛物面天线广泛地用于微波通信、卫星通信以及射电天文。
无线电天文望远镜实际上就是一个庞大的抛物面天线。
美国早期建成的置于山谷中的柱形抛物面天线的直径为200米左右，依靠地球自转跟踪天体目标。
我国新疆和上海天文台也安装了无线电天文望远镜，其直径为25米，安装精度达到毫米级，依靠机械旋转和地球自转跟踪天体目标。
目前卫星地面站使用的抛物面天线，其直径为30米左右。
原始的抛物面天线，其反射面是标准的抛物面，且馈源位于前方。
现今的抛物面天线的反射面已经变形，反射面可有一个或者两个，分别称为单反射面天线和双反射面天线。
双反射面天线的馈源位于主反射面的顶部。
由馈源发出的电磁波，先经位于前方的第一个反射面反射后，再到达主反射面。
两个反射面的形状决定于要求的方向性。
通常先根据要求的方向性，设计主反射面的口径场分布，然后再根据馈源的方向性及口径场分布，决定两个反射面的形状。
单反射面天线反射面的形状也是取决于所需的方向性，设计方法与双反射面天线类似。
应该指出，大型反射面天线的设计必须由力学家和电磁学家共同完成，因为必须考虑天线本身的自重引起的结构变形，这是机电一体化的典型范例。
8-4无线通信系统
自从1896年意大利马可尼建立了世界第一条长达3公里的无线通信线路以来，无线通信获得飞速的发展。
人类通过无线信息高速公路能在任何地点、任何时间同任何人取得联系，发送所需的文本、话音或图象信息。
无线通信可分为固定和移动两大类。
固定的无线通信主要用于点到点之间的通信，使用短波、微波和光波波段的电磁波。
移动无线通信可以实现一点到多点，或多点到多点之间的通信，当前主要使用超短波和微波波段的电磁波。
移动无线通信包括无绳电话、无线寻呼、蜂窝电话、移动卫星通信以及专用无线通信系统。
早期的无绳电话使用的频段为49MHz，现在已发展到900MHz和2.4GHz两个频段。
无线寻呼的频段为400MHz。
当前大部分蜂窝电话的频段为800MHz或900MHz，一部分还同时使用1.8GHz或1.9GHz频段，第三代蜂窝电话使用2GHz频段。
目前大城市流行的“小灵通”移动通信系统实际上是微小区蜂窝移动通信，使用的频段是1.9GHz，小区半径为300m左右。
中国现有的手机用户已达2.5亿，居世界之冠。
8-5无线局域网
无线局域网可以依托现有的移动通信系统，或者使用独立的频
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