作为辐射和接收电磁波的基本装置，天线是通信、广播、电视、雷达、导航等无线电系统不可或缺的设备。《天线原理》课程是本科生电磁场与无线技术、电子与信息工程等专业的一门重要的专业课，其任务是学习天线的基本理论、基本分析

和设计的方法。早在1886年，赫兹验证电磁波实验的成功预示了偶极子天线和环天线的诞生。1900年前后，马可尼和波波夫相继发明了无线电通信设备，揭示了天线的成功应用但是，那个时候，天线并没有形成一个专业学科，也缺乏基本的理论和设计。随着上个世纪30年代通信系统、40年代雷达系统的迅速发展，各类线天线、面天线及天线阵列相继被提出和应用。天线的重要性逐渐被人们认识，天线的理论和设计也正式成为一门专业的学科。上世纪60年代前后，一些经典的天线书籍问世，影响至今。随后，国内外一些高校也开始开设《天线》课程。

今天我们开设的《天线原理》其基本理论与方法与半个世纪前其实没有本质的区别。但是，随着上个世纪80年代移动通信、卫星通信、卫星导航等无线电通信系统的蓬勃发展和广泛应用，各类天线如雨后春笋般涌现，从事天线研究、设计、制造的领域和人员以几何级数般迅速增长，因此，对天线理论与设计的需求也空前增长。面对各种新的应用和新的需求，天线理论与设计也得到了长足的发展。对于多数人而言，天线理论与设计的一个最大难点就是电磁场理论与微波技术的理解与应用。尽管早在1864年麦克斯韦就建立了著名的电磁场方程，但是，如何求解确是至今都面临的难题。面对一个天线结构，那怕是最简单的对称振子，如何解析地严格计算出辐射体上的电流、馈电阻抗和空间电磁场都不是一件容易的事情甚至是不可能的事情。更何况在我们所面对的微波，毫米波甚至太赫兹频段，电磁场与电磁波依然是人们看不见与摸不着的。因此，对天线的理解无法直观地从人性本能的感性认识入手，必须基于物理的理性认识，这又是常人无法与生俱来的。好在随着电磁场数值计算技术和计算机技术的发展，各类电磁场计算的商用软件的功能已非常强大和广泛普及，以至于一些即使不太懂电磁场与微波技术，甚至也不太懂天线理论与设计的人们，只需懂得软件的建模，然后通过软件的仿真、调参和优化，依然可以得到满足指标要求的天线。这在我们的学生、企业的研发人员中是非常普遍的现象。

这些现象其实为今天开设天线课程提出了新的课题。基于传统的经验公式或实验数据设计天线的方法肯定已是不合时宜了。但是，依赖软件仿真的试错方法面对新型天线的提出、天线设计本质问题的解决、真正最优结构和特性的获得往往又是无能为力的。

褚庆昕教授的观点是，基于电磁场的基本原理(唯一性定理、叠加原理、等效原理、互易定理和互补原理等)理解天线的基本原理和设计方法，再结合仿真软件的仿真分析获得最佳的天线结构、尺寸和特性才是现代天线设计的有效方法。本次天线原理课程也正是基于这样的观点展开的，主要包括线天线、面天线和天线阵列的一些基本内容。

如同电磁场理论一样，天线理论与方法不仅仅是专业的知识，同时蕴含着许多适合于自然界、人类社会的哲理与思想方法。因此，在介绍专业知识的同时，揭示具有更普遍意义的哲理，启迪学生的创新性思维也是本课程追求的目标。