簡明天綫理論與設計應用 呂文俊,何華斌 9787115349569 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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呂文俊，何華斌 著

圖書標籤:

• 天綫理論
• 天綫設計
• 電磁場
• 微波技術
• 通信工程
• 高等教育
• 教材
• 呂文俊
• 何華斌
• 9787115349569

店鋪： 博遠慧達圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115349569

商品編碼：11420198927

包裝：平裝

齣版時間：2014-05-01

波瀾壯闊的電磁世界：探索天綫的設計哲學與工程實踐 天綫，作為電磁波的“語言轉換器”，在現代通信、雷達、導航、遙感乃至前沿的科學研究中扮演著至關重要的角色。它們是連接信息傳輸的橋梁，是實現無綫通信的基石，其設計水平的精進直接關係到整個通信係統的性能上限。本書將帶領讀者深入探索天綫這一迷人領域的理論精髓與實際應用，從基礎原理到前沿技術，層層遞進，旨在為廣大工程技術人員、科研工作者及相關專業學生提供一本兼具深度與廣度的參考資料。 理論的基石：電磁場與波動的深刻理解 本書的起點，是堅實而嚴謹的理論基礎。我們不會止步於對天綫“形”的描述，而是深入探究其“魂”——電磁場與電磁波的本質。麥剋斯韋方程組，作為電磁學的“聖經”，將是貫穿始終的理論框架。我們將詳細闡述其物理意義，以及在不同介質和邊界條件下的推導和應用。讀者將在此過程中，深刻理解電磁波的産生、傳播、極化、衍射和反射等基本現象。 電磁場的數學描述與物理內涵： 從矢量微積分的角度，深入解析電場強度、磁場強度、位移電流、渦鏇等概念，理解電磁場在時空中的動態演變。 麥剋斯韋方程組的普適性： 探討其在靜態場、準靜態場乃至動態場中的應用，以及其在天綫理論中的核心地位。 電磁波的産生機理： 深入剖析交變電荷和電流如何産生電磁波，理解振子（Dipole）和環形天綫（Loop Antenna）等基本輻射源的工作原理。 波的傳播特性： 詳細討論均勻介質中的平麵波傳播，以及球麵波的衰減特性。我們將分析波阻抗、傳播常數、衰減常數等關鍵參數，理解電磁波如何在空間中穿梭。 極化現象的本質： 區分綫極化、圓極化、橢圓極化，並探討不同極化方式對天綫接收性能的影響。 電磁波的衍射與散射： 理解波浪遇到障礙物時發生的現象，這對於分析天綫在復雜環境下的性能至關重要。 天綫的“血肉”：結構、參數與輻射特性 在構建瞭堅實的理論框架後，我們將逐步揭示天綫設計的具體實現。天綫的物理結構對其性能有著決定性的影響，而諸如輸入阻抗、方嚮圖、增益、效率等參數，則是衡量天綫性能優劣的關鍵指標。 基本天綫單元的分析： 振子天綫（Dipole Antenna）： 從最簡單的半波長振子齣發，深入分析其輸入阻抗、輻射方嚮圖、效率等。我們將探討不同長度振子、饋電方式對性能的影響。 單極天綫（Monopole Antenna）： 分析其與地麵的關係，以及如何在有限空間內實現高效輻射。 環形天綫（Loop Antenna）： 探討其小孔徑和大數據率傳輸的潛力，分析其與振子天綫的區彆與聯係。 天綫的核心參數解析： 輸入阻抗（Input Impedance）： 理解阻抗匹配對於最大功率傳輸的重要性，以及如何通過改變天綫結構或使用匹配網絡來調整輸入阻抗。 輻射方嚮圖（Radiation Pattern）： 詳細介紹全嚮、定嚮、窄波束等不同方嚮圖的形態，以及如何通過分析方嚮圖來評估天綫的覆蓋範圍和抗乾擾能力。 增益（Gain）： 定義和計算天綫的增益，理解其相對於理想各嚮同性輻射體的能量集中程度，以及增益與方嚮性和效率的關係。 效率（Efficiency）： 分彆探討輻射效率、導體損耗效率和介質損耗效率，理解影響天綫總效率的因素。 帶寬（Bandwidth）： 定義和評估天綫的帶寬，理解其在不同頻率範圍內保持良好性能的能力，以及“寬帶”和“窄帶”天綫的設計考量。 極化（Polarization）： 再次強調極化在天綫設計中的重要性，如何實現特定極化，以及極化匹配對通信質量的影響。 多樣化的天綫類型與創新設計 隨著通信技術的飛速發展，各種新型天綫不斷湧現，以滿足日益復雜和多樣化的應用需求。本書將聚焦於其中一些具有代錶性的天綫類型，並探討其設計原理與應用前景。 定嚮天綫傢族： 偶極子陣列（Dipole Array）： 通過多個偶極子的組閤，實現方嚮圖的閤成，如均勻直綫陣、麵陣等，它們在雷達和移動通信中扮演著重要角色。 八木-宇田天綫（Yagi-Uda Antenna）： 經典的定嚮天綫，具有良好的增益和方嚮性，廣泛應用於電視接收和某些無綫通信場景。 喇叭天綫（Horn Antenna）： 具有寬帶特性和高增益，常用於微波和毫米波頻段，如雷達、衛星通信等。 拋物麵反射麵天綫（Parabolic Reflector Antenna）： 利用拋物麵將能量聚焦，實現極高的增益，是衛星地麵站、射電望遠鏡等設備的核心組成部分。 特殊功能天綫： 螺鏇天綫（Helical Antenna）： 具有圓極化特性，常用於衛星通信、GPS等領域。 縫隙天綫（Slot Antenna）： 將導體錶麵的縫隙視為輻射單元，結構緊湊，易於集成。 微帶天綫（Microstrip Antenna）： 采用印刷電路闆工藝製作，輕薄、低成本、易於集成，在手機、Wi-Fi設備中應用廣泛。我們將深入分析其輻射機製、阻抗匹配和帶寬擴展技術。 相控陣天綫（Phased Array Antenna）： 通過電子控製單元天綫的相位，實現波束的快速掃描和靈活指嚮，是現代雷達、衛星通信和5G通信的關鍵技術。 多功能天綫： 探討天綫的多輸入多輸齣（MIMO）技術、認知無綫電天綫、智能天綫等前沿概念，以及它們在提升通信容量和頻譜利用率方麵的潛力。 工程實踐的智慧：仿真、測試與優化 理論的飛躍最終需要落實到工程實踐中。本書不僅關注天綫的“是什麼”，更強調“如何做”。從設計到驗證，每一個環節都蘊含著豐富的工程智慧。 天綫設計流程概覽： 從需求分析、參數設定、模型構建，到初步設計、仿真驗證、原型製作、實測調優，係統性地梳理天綫設計的全過程。 電磁仿真軟件的應用： 介紹常用的電磁場仿真軟件（如HFSS, CST, FEKO等）的功能與使用技巧。讀者將學習如何利用這些工具建立天綫模型，預測其性能，並進行參數優化，從而大大縮短設計周期，降低試錯成本。 建模與網格劃分： 掌握不同幾何體建模方法，以及網格劃分對仿真精度的影響。 邊界條件與激勵設置： 理解不同邊界條件（如 PML, PEC, PMC）的物理意義，以及如何正確設置激勵源。 結果分析與後處理： 學會解讀仿真得到的端口阻抗、方嚮圖、增益、效率等數據，並進行有效的後處理。 天綫測試與測量技術： 近場與遠場測量： 介紹不同測量方法（如近場掃描、遠場暗室測量）的原理、設備和操作流程。 關鍵參數的實測： 如何準確測量輸入阻抗、方嚮圖、增益、駐波比（VSWR）等指標。 環境因素的考慮： 分析天綫在不同環境（如存在反射麵、屏蔽體、人體等）下的性能變化，以及如何進行相關的測試和評估。 優化設計策略： 參數優化： 結閤仿真和實測結果，對天綫結構參數進行迭代優化，以達到最佳性能。 魯棒性設計： 考慮工藝製造誤差、環境變化等因素，設計齣具有良好魯棒性的天綫。 小型化與集成化設計： 針對移動設備、物聯網等應用場景，探討天綫的小型化、集成化設計方法。 前沿展望：未來的天綫技術 天綫領域並非一成不變，持續的創新和技術突破正在不斷拓展其應用邊界。本書的最後一章，將放眼未來，展望天綫技術的發展趨勢。 智能天綫與自適應係統： 探討天綫如何通過內置處理器和算法，實現對環境的感知和對信號的智能處理，從而提升通信係統的智能化水平。 可重構天綫： 研究能夠根據工作環境和通信需求動態改變其工作特性（如頻率、極化、方嚮圖）的天綫，以實現更高的靈活性和頻譜利用率。 毫米波與太赫茲天綫： 隨著5G/6G通信和新型傳感技術的興起，毫米波和太赫茲頻段的研究日益重要，本書將簡要介紹該頻段天綫設計的挑戰與機遇。 生物醫學天綫： 探索天綫在醫學成像、治療以及生物傳感等領域的潛在應用。 電磁散射與吸波材料： 天綫的設計不僅僅是為瞭輻射，也需要考慮如何減少不必要的散射和吸收電磁波，這在隱身技術和電磁兼容領域至關重要。 通過對本書內容的深入學習，讀者將能夠建立起對天綫理論的係統性認識，掌握天綫設計的關鍵技術，並對未來天綫技術的發展方嚮有所洞察。無論您是渴望深入理解無綫電波奧秘的初學者，還是尋求解決實際工程難題的資深工程師，本書都將為您提供寶貴的知識財富和啓迪。這是一次探索電磁世界、駕馭信息洪流的旅程，願您在這段旅程中收獲滿滿。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學習體驗簡直是“如沐春風”！作為一名電子信息工程專業的學生，我對天綫理論一直抱有學習的熱情，但市麵上很多教材要麼過於理論化，要麼過於工程化，總讓我覺得差點意思。《簡明天綫理論與設計應用》這本書恰恰填補瞭這一空白。它的語言風格非常友好，沒有那種令人生畏的學術腔調，而是用一種清晰、流暢、易於理解的方式，將復雜的概念娓娓道來。我特彆喜歡書中大量使用的類比和生活化的例子，比如用手電筒的光束來類比天綫的輻射方嚮性，用房間的迴聲來解釋多徑傳播效應，這些都極大地降低瞭理解門檻。而且，書中對各種天綫類型的介紹，既有其基本原理，又有其典型的應用場景，讓我能夠快速地瞭解不同天綫的特點和適用範圍。例如，在講解微帶天綫時，作者不僅描述瞭其結構和工作原理，還詳細列舉瞭其在手機、Wi-Fi設備等方麵的廣泛應用，讓我深刻體會到理論知識的現實價值。書中附帶的圖錶也非常精美，細節豐富，非常有助於我加深對天綫結構和性能的理解。總的來說，這本書是一本非常適閤自學的天綫入門和進階教材，能夠讓讀者在輕鬆愉快的氛圍中，掌握紮實的天綫理論知識和實用的設計方法。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠“落地”的天綫設計指南。我是一位在射頻領域工作多年的工程師，深知理論知識與實際工程應用之間的鴻溝。很多時候，我們在課堂上學到的理論，到瞭實際項目中，卻發現難以直接套用，或者說，理論與實際之間存在很多“坑”。《簡明天綫理論與設計應用》這本書，恰恰是我一直在尋找的那種能夠彌閤這種鴻溝的優秀著作。它在理論講解方麵，抓住瞭天綫設計的“牛鼻子”，提煉齣瞭最核心、最關鍵的物理機製，並用一種非常精煉的方式呈現齣來，省去瞭不必要的繁瑣推導，直擊問題的本質。而在應用層麵，這本書更是做得淋灕盡緻。書中提供的設計案例，不僅僅是簡單的參數計算，而是涵蓋瞭從需求分析、模型建立、仿真優化到實物調試的完整流程。我尤其欣賞書中對設計過程中可能遇到的各種“疑難雜癥”的深入剖析，比如寄生效應、互耦等對天綫性能的影響，以及如何通過優化設計來剋服這些問題。作者在講解時，也常常會分享一些“實戰經驗”，比如在選擇材料、加工工藝時需要注意的事項，這些都是在教科書上很難學到的寶貴信息。讀完這本書，我感覺自己對天綫設計的理解，從“會計算”上升到瞭“會設計”，能夠更加自信地應對各種復雜的工程挑戰。

評分☆☆☆☆☆

對於許多從事無綫通信、電子工程相關工作的工程師來說，天綫設計無疑是核心技能之一，而《簡明天綫理論與設計應用》這本書，我認為是提升這方麵能力的一本優秀教材。我一直認為，一本好的技術書籍，不僅要講解“是什麼”，更要解釋“為什麼”以及“怎麼做”。在這本書中，我看到瞭作者團隊在這方麵的用心。他們沒有堆砌大量復雜的數學推導，而是更側重於闡述物理原理背後的邏輯，以及這些原理如何影響天綫的性能。例如，在介紹天綫方嚮圖的時候，作者不僅僅是給齣瞭一個圖形，而是深入分析瞭不同形狀的方嚮圖與實際應用場景的關聯，比如全嚮天綫適用於廣播通信，而定嚮天綫則適用於點對點通信。這種“知其所以然”的講解方式，讓我能夠根據具體的需求，更好地選擇和設計閤適的天綫。更重要的是，書中大量的設計應用案例，簡直就是一份寶貴的工程師手冊。每一個案例都包含瞭詳細的設計思路、參數計算、仿真驗證甚至實測結果，這讓我能夠快速地學習到不同類型天綫的設計要點和注意事項。我尤其欣賞書中對於不同天綫結構在實際應用中的權衡分析，比如在空間受限的情況下如何優化天綫性能，或者如何在成本和性能之間找到平衡點。這本書的內容非常實用，能夠幫助工程師們快速掌握天綫設計的關鍵技術，縮短從理論到實踐的距離。

評分☆☆☆☆☆

這本《簡明天綫理論與設計應用》實在是讓我大開眼界！作為一名剛剛接觸天綫設計的初學者，我之前一直被各種復雜的公式和抽象的概念弄得頭昏腦漲，總覺得離實際應用遙不可及。然而，當我翻開這本書，一切都豁然開朗瞭。作者呂文俊和何華斌的講解方式堪稱教科書級彆的清晰，他們用非常直觀的比喻和圖示，將那些原本晦澀難懂的電磁場理論、波傳播原理，一點點地剝繭抽絲，化繁為簡。我尤其欣賞書中對基礎概念的細緻闡述，從最基本的偶極子天綫講起，逐步深入到更復雜的陣列天綫和寬帶天綫。每個章節的理論講解後，都會緊接著一係列精心設計的應用實例，這些實例覆蓋瞭通信、雷達、導航等多個領域，讓我能立刻看到理論是如何轉化為實際産品和技術的。書中的圖錶繪製得非常專業，每一個細節都清晰可見，這對於理解天綫的輻射模式、阻抗匹配等關鍵參數至關重要。而且，作者在講解設計步驟時，也非常接地氣，提供瞭許多實用的設計流程和注意事項，仿佛是一位經驗豐富的工程師在手把手地指導我。讀完這本書，我感覺自己對天綫設計的理解已經從“看山是山”提升到瞭“看山不是山”，真正掌握瞭其中的門道，對未來的學習和實踐充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前接觸過不少關於天綫理論的書籍，但很多都過於偏重理論，公式推導冗長，讓人望而生畏，要麼就是過於注重應用，對理論基礎講解不足，導緻學完後知其然不知其所以然。《簡明天綫理論與設計應用》這本書在這方麵做得相當平衡。它在理論講解上，雖然名為“簡明”，但並未因此犧牲深度，而是巧妙地提煉瞭最核心、最實用的理論知識，並輔以大量生動形象的插圖，讓抽象的電磁學概念變得觸手可及。例如，在解釋波束寬度和增益時，作者並沒有簡單地給齣公式，而是用形象的比喻來描述能量集中的方嚮性，這一點對於非物理專業背景的讀者來說尤為友好。更令人稱道的是，它將理論與設計實踐緊密結閤。書中提供的設計案例，並不是那種脫離實際的“紙上談兵”，而是充滿瞭工程實踐的智慧。從元器件的選擇，到仿真軟件的使用，再到實物調試中的常見問題分析，都進行瞭深入淺齣的介紹。我特彆喜歡書中關於阻抗匹配那一章的講解，作者詳細地分析瞭不同匹配方法的優缺點，並給齣瞭具體的電路設計思路，這對我解決實際項目中的阻抗失配問題提供瞭寶貴的指導。這本書的結構也很閤理，邏輯清晰，從基礎到進階，層層遞進，讓讀者在不知不覺中建立起完整的知識體係。