射频与微波工程：无线通信基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] Frank Gustrau（弗兰克·格时托） 著，陈会 译

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• 射频
• 微波
• 无线通信
• 电磁场
• 电路分析
• 信号处理
• 天线
• 匹配网络
• 滤波器
• 通信原理

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121269882

版次：1

商品编码：11766460

包装：平装

丛书名： 国外信息技术精品丛书

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：284

正文语种：中文

内容简介

本书对无线通信领域涉及的射频与微波工程做了基础性和实用性的介绍，通过强调传输线、电路与器件和电波传播的物理本质来揭示广泛的射频/微波主题。主要内容包括电磁波、传输线、无源电路、天线以及电波传播等。本书不仅涵盖了广泛的射频微波概念，而且还列举了大量与工程实践紧密相关的课题。作者将业界广泛使用的射频与微波设计工具，如电路仿真器、电磁仿真器和计算机可视化的史密斯圆图应用于各种电路/器件的分析与设计，以阐明在射频/微波工程实践中如何利用这些工具和方法来卓有成效地处理和解决各种难题。

作者简介

陈会，男，博士（后），副教授。2014年1月至2015年1月以访问学者的身份在英国利兹大学进行为期1年的学术访问与交流；2012年3月，博士后研究出站；2008年12月，获电子科技大学电路与系统专业工学博士学位；2002年3月，获电子科技大学无线电物理专业理学硕士学位；1995年6月，获吉林工业大学（现吉林大学）重机专业工学学士学位。先后在徐州工程集团、四川大学从事产品研发和教学科研，并于2009年1月留校就职于电子科技大学。目前主要研究方向与兴趣：现代无线系统与射频/微波前端电路、高速PCB的信号完整性以及信息安全与赛博空间控制技术等。主要学术或业绩成果：先后承担或作为主研参与国家级、省部级科研项目10余项，以第一作者身份发表科研论文近四十余篇，其中SCI/EI检索论文29篇。1篇关于超宽带方面的学术论文，三年内SCI他引次数近30次。目前，与他人合作出版学术专著1部和主编教材1部（2015年3月出版）。作者先后主讲《射频通信电路》、《雷达原理》以及《射频电子线路》等主干课程。

目录

第1章 引言
1.1 射频与微波的应用
1.2 频段
1.3 高频中的物理现象
1.3.1 电 短传输线
1.3.2 大于十分之一波长的传输线
1.3.3 辐射与天线
1.4 后续章节概述
参考文献

第2章 电磁场与波
2.1 电场和磁场
2.1.1 静 电场
2.1.2 稳态电流和磁场
2.1.3 差分矢量算子
2.2 麦克斯韦方程
2.2.1 时域差分形式
2.2.2 时谐相关的差分形式
2.2.3 积分形式
2.2.4 要素关系和材料特性
2.2.5 边界条件
2.3 电磁问题的分类
2.3.1 静态场
2.3.2 准静态场
2.3.3 耦合电磁场
2.4 趋肤效应
2.5 电磁波
2.5.1 波动方程与平面波
2.5.2 波的极化
2.5.3 反射和折射
2.5.4 球面波
2.6 小结
2.7 习题
参考文献
拓展阅读

第3章 传输线理论及其瞬态信号
3.1 传输线理论
3.1.1 传输线的等效电路
3.1.2 电报方程
3.1.3 传输线上的电压和电流波
3.1.4 终端加载的传输线
3.1.5 输入阻抗
3.1.6 无损传输线
3.1.7 低损传输线
3.1.8 不同终端的传输线
3.1.9 无损传输线的阻抗变换
3.1.1 0 反射系数
3.1.1 1 史密斯圆图
3.2 传输线上的瞬态信号
3.2.1 阶跃函数
3.2.2 矩形函数
3.3 眼图
3.4 小结
3.5 习题
参考文献
拓展阅读

第4章 传输线与波导
4.1 概述
4.2 同轴线
4.2.1 特殊的电感和特征阻抗
4.2.2 低损传输线的衰减
4.2.3 频率范围
4.2.4 应用领域
4.3 微带线
4.3.1 特征阻抗和有效介电常数
4.3.2 色散与频率范围
4.3.3 应用领域
4.4 带状线
4.4.1 特征阻抗
4.4.2 频率范围
4.5 共面线
4.5.1 特征阻抗和有效介电常数
4.5.2 地平面上的共面波导
4.5.3 共面波导和空气桥
4.5.4 频率范围
4.5.5 应用领域
4.6 矩形波导
4.6.1 电边壁之间的电磁波
4.6.2 主模（TE10）
4.6.3 高阶模
4.6.4 应用领域
4.6.5 波导模式的激励
4.6.6 腔体谐振
4.7 圆波导
4.8 双导体传输线
4.8.1 特征阻抗
4.8.2 应用领域
4.9 三导体传输线
4.9.1 奇偶模
4.9.2 特征阻抗和传播常数
4.9.3 奇偶模的传输线终端
4.1 0 习题.
参考文献一一

第5章 散射参数.
5.1 多端口网络描述
5.2 归一化功率波
5.3 散射参数与功率
5.4 网络特性的S参数描述
5.4.1 匹配
5.4.2 复共轭匹配
5.4.3 互易性
5.4.4 对称性
5.4.5 无源和无损电路
5.4.6 单向电路
5.4.7 三口网络的特征
5.5 S参数的计算
5.5.1 反射系数
5.5.2 传输系数
5.5.3 去归一化
5.6 信号流方法
5.6.1 单口网络／负载终端
5.6.2 源
5.6.3 双口网络
5.6.4 三口网络
5.6.5 四口网络
5.7 S参数的测量
5.8 习题
参考文献
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第6章 射频元件与电路
6.1 集总无源元件的等效电路
6.1.1 电阻器
6.1.2 电容器
6.1.3 电感器
6.2 传输线谐振器
6.2.1 半波谐振器
6.2.2 四分之一波长谐振器
6.3 阻抗匹配
6.3.1 LC网络
6.3.2 分立元件匹配电路
6.4 滤波器
6.4.1 经典LC滤波器设计
6.4.2 巴特沃尔斯滤波器
6.5 传输线滤波器
6.5.1 边缘耦合线滤波器
6.5.2 发夹线滤波器
6.5.3 阶梯阻抗滤波器
6.5.4 寄生腔体谐振
6.5.5 波导滤波器
6.6 环形器
6.7 功分器
6.7.1 威尔金森功分器
6.7.2 不等分功分器
6.8 分支线耦合器
6.8.1 常规3dB耦合器
6.8.2 不等分分支线耦合器
6.9 鼠环耦合器
6.1 0 定向耦合器
6.1 1 平衡一不平衡电路
6.1 2 电子电路
6.1 2.1 混频器
6.1 2.2 放大器和振荡器
6.1 3 射频设计软件
6.1 3.1 射频电路仿真器
6.1 3.2 三维电磁仿真器
6.1 4 习题
参考文献
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第7章 天线
7.1 基本参数
7.1.1 近场和远场
7.1.2 各向同性辐射器
7.1.3 辐射模式及其相关参数
7.1.4 阻抗匹配和带宽
7.2 天线的标准类型
7.3 赫兹偶极子的数学处理
7.4 线天线
7.4.1 半波偶极子
7.4.2 单极子
7.4.3 减天线高度的概念
7.5 平面天线
7.5.1 矩形贴片天线
7.5.2 圆极化贴片天线
7.5.3 平面偶极子和倒F天线
7.6 天线阵列
7.6.1 单元件辐射模式和阵列因子
7.6.2 相控阵天线
7.6.3 波束形成
7.7 现代天线概念
7.8 习题
参考文献
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第8章 无线电波的传播
8.1 传播机理
8.1.1 反射和折射
8.1.2 吸收
8.1.3 衍射
8.1.4 散射
8.1.5 多普勒效应
8.2 基本的传播模型
8.2.1 自由空间的损耗
8.2.2 空气的衰减
8.2.3 平面地球损耗
8.2.4 点对点无线链路
8.2.5 分层介质
8.3 路径损耗模型
8.3.1 多径环境
8.3.2 杂波因子模型
8.3.3 奥村-哈塔（Okumara-Hata）模型
8.3.4 物理模型和数值方法
8.4 习题
参考文献
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附录A
A.1 坐标系
A.1.1 笛卡儿坐标系
A.1.2 圆柱坐标系
A.1.3 球坐标系
A.2 对数描述
A.2.1 无量纲的量
A.2.2 相对和绝对比
A.2.3 链路预算
附录B 术语中英对照表

前言/序言

探寻宇宙最前沿的奥秘：天体物理学导论 浩瀚的宇宙，自古以来便激发着人类无尽的遐想与探索。从仰望星空的先辈们描绘的星图，到现代天文学家观测到的遥远星系，我们从未停止过对自身在宇宙中位置的追问，以及对宇宙运行规律的探求。本书《天体物理学导论》正是为那些怀揣着对宇宙深邃奥秘的好奇心，渴望理解宇宙起源、演化以及其中万千天体的奥秘的读者而精心打造。 本书并非仅仅罗列天文现象，而是致力于为您揭示隐藏在这些现象背后的物理原理。我们将从最基础的概念出发，逐步深入，带领您领略天体物理学这门迷人学科的广博与精深。 第一部分：点亮宇宙的星辰 我们首先将目光投向宇宙中最普遍、最闪耀的组成部分——恒星。本书将从恒星的诞生开始讲起。您将了解到，在宇宙的黑暗深处，巨大的分子云在引力的作用下开始坍缩，温度和密度不断升高，最终点燃了核聚变的火焰，一颗新的恒星就此诞生。我们将深入探讨恒星内部的能量产生机制，理解为什么太阳能够持续不断地释放出巨大的能量，照亮我们的太阳系。 随后，我们将聚焦于恒星的生命周期。您将学习到恒星的质量是如何决定其命运的——小质量恒星如太阳，会经历红巨星阶段，最终变成白矮星；而大质量恒星则会经历更为壮丽的演化，在超新星爆发中结束生命，并可能留下中子星或黑洞。我们还会探讨不同类型的恒星，如巨星、矮星、脉冲星等，以及它们各自独特的物理特性和观测表现。您将能理解，每一颗闪烁的星星，都是一个复杂而动态的物理实验室。 第二部分：星系的宏伟画卷 离开孤立的恒星，我们将把视野放大到更为广阔的星系。本书将介绍不同类型的星系，从盘状的螺旋星系（如我们的银河系），到椭圆形的椭圆星系，以及形状不规则的矮星系。您将学习到星系是如何形成和演化的，以及它们之间的相互作用，如星系碰撞和合并，是如何塑造宇宙的整体结构的。 我们将深入探讨星系的核心区域，那里往往隐藏着宇宙中最神秘的天体之一——超大质量黑洞。您将理解黑洞的形成机制，以及它们是如何通过吸积盘释放出巨大的能量，成为类星体等极其明亮的宇宙信标。本书还将介绍星系中的恒星形成区、星际介质的成分与作用，以及暗物质和暗能量在星系形成与演化中的关键角色，这些构成我们目前理解宇宙的基石。 第三部分：宇宙的起源与演化 将目光再次拉远，我们将进入宇宙学研究的范畴，探讨宇宙的宏大叙事。本书将带领您回顾大爆炸理论的起源与发展，理解宇宙是如何从一个极度炽热、致密的奇点开始膨胀，并逐渐冷却，形成了我们今天所见的宇宙。您将学习到宇宙微波背景辐射的意义，它如同大爆炸的“余晖”，为我们提供了宇宙早期状态的宝贵信息。 我们将深入探讨宇宙的膨胀历史，包括暴胀时期、辐射主导时期以及物质主导时期。您将了解宇宙的几何形状，以及它最终的命运（是继续膨胀，还是最终坍缩）。本书还将讨论宇宙中的基本粒子，如夸克、轻子以及它们在早期宇宙中的行为，为理解宇宙的组成打下基础。 第四部分：探测宇宙的工具与方法 要理解如此浩瀚而遥远的宇宙，离不开精密的观测工具和先进的探测技术。本书将为您介绍天体物理学研究中常用的观测设备，从地面上的大型望远镜，到轨道上的空间望远镜，它们如何捕捉来自宇宙深处的光、射电波、X射线和伽马射线。您将了解到不同波段的观测对于揭示宇宙不同现象的重要性。 我们还将介绍各种探测技术，包括光谱学、测光、干涉测量等。您将学习到如何通过分析天体的光谱来推断其化学成分、温度和运动速度，如何通过测量天体的亮度变化来研究其性质，以及如何利用干涉测量来获得更高分辨率的图像。本书也将涉及一些前沿的探测手段，如引力波探测，它为我们打开了观察宇宙的新窗口。 第五部分：宇宙中的极端现象与未解之谜 天体物理学之所以如此迷人，很大程度上在于它涵盖了宇宙中最令人惊叹、最令人费解的现象。本书将为您呈现一些宇宙中的极端情况。您将深入了解黑洞的奇异特性，包括事件视界、奇点以及落入黑洞的物质所经历的潮汐力。我们还将探讨中子星，它们是恒星死亡后留下的密度极高的残骸，其内部的物理状态至今仍是研究的热点。 本书还会触及一些当前天体物理学领域最具挑战性的未解之谜。例如，暗物质和暗能量的本质是什么？它们在宇宙中占据了绝大部分的质量与能量，但我们至今对它们的具体构成与性质知之甚少。脉冲星磁场是如何产生的？星系的形成和演化过程中是否存在我们尚未发现的关键环节？本书不会直接给出答案，而是引导您思考，激发您进一步探索的兴趣。 适合读者 《天体物理学导论》适合所有对宇宙充满好奇、渴望了解宇宙奥秘的读者。无论您是高中生、大学生，还是业余天文爱好者，甚至是希望跨足天体物理学领域的专业人士，本书都能为您提供坚实的基础和开阔的视野。本书的语言通俗易懂，避免了过于晦涩的数学推导，但同时又保证了科学的严谨性。我们希望通过本书，点燃您心中对宇宙探索的热情，让您能够以更深刻的视角去理解我们所处的美丽而神秘的宇宙。 本书的独特之处 与其他同类书籍不同，《天体物理学导论》在内容的组织上力求逻辑清晰，循序渐进，确保读者能够从宏观到微观，从基础到前沿，逐步建立起对天体物理学的完整认知。我们注重物理原理的讲解，而非仅仅是现象的描述，让读者能够真正理解“为什么”。同时，本书紧跟科学研究的最新进展，将一些前沿的理论和观测发现融入其中，让读者能够感受到天体物理学仍在不断发展的勃勃生机。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地仰望星空，理解那些遥远星系和闪耀星辰背后的物理法则，并对宇宙的宏伟与壮丽有更深层次的体会。 让我们一起踏上这场奇妙的宇宙之旅，探索无尽的星辰大海！

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践指导性非常强，对于我这种更偏向于动手实践的工程师来说，简直是太及时了。我一直觉得理论知识如果不能与实际应用相结合，就显得有些空洞。这本书恰好弥补了这一点。它在介绍理论概念的同时，总是会辅以大量的工程实例和设计思路。例如，在讲解滤波器设计时，书中不仅介绍了各种滤波器类型，还提供了实际的电路设计参数和仿真结果，让我能够理解如何在实际电路中实现这些滤波器。对于功率放大器的设计，书中对不同类型功率放大器的优缺点、效率提升方法以及线性度改善策略的分析，都极具参考价值。我曾经在设计一个放大器时遇到瓶颈，通过查阅这本书，找到了关键的调试思路，最终成功解决了问题。书中对于射频电路的版图设计注意事项，以及电磁兼容性（EMC）方面的一些建议，也都是在实际工作中非常重要的内容。这本书就像一位经验丰富的导师，在我的实践过程中不断给予指导和提示，让我少走了很多弯路，能够更有效地将理论转化为实际产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容给我带来了全新的启发。作为一名在无线通信领域从事研发工作的研究员，我一直在寻找能够突破技术瓶颈，激发创新灵感的材料。这本书在这一点上做得非常出色。它不仅涵盖了射频和微波工程的基础理论，更重要的是，它对一些前沿技术和未来发展趋势进行了前瞻性的探讨。书中对于各种调制解调技术在射频层面的实现方式，以及它们如何影响信号的稳定性和带宽的利用效率，都有着深入的分析。我尤其对书中关于 MIMO（多输入多输出）系统在射频前端的设计和挑战的讨论感到兴奋。这让我对如何优化多天线协同工作，提升数据传输速率有了更清晰的认识。此外，书中关于低功耗射频设计的一些思考，以及在物联网和可穿戴设备中的应用前景，也让我看到了新的研究方向。它并没有简单地罗列技术名称，而是深入剖析了这些技术背后的原理和面临的实际工程问题，并提出了一些富有洞察力的解决方案。这本书让我不再局限于已有的知识框架，而是能够从更广阔的视角去审视无线通信的未来，是一本非常具有启发性和指导意义的研究型读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度让我印象深刻。作为一名已经在这个行业摸爬滚打了几年的工程师，我常常会遇到一些细节问题，或者对某些技术的原理感到不够透彻。这本书就像一个宝库，提供了许多我之前忽略或者理解不深入的知识点。我尤其欣赏书中对 S 参数的深入讲解，这不仅仅是介绍了一个公式，而是详细分析了 S 参数在分析射频电路中的强大功能，以及如何通过 S 参数来表征器件的性能和电路的特性。书中对于各种传输线理论的阐述，如史密斯圆图的应用，也让我受益匪浅。我过去总是机械地使用史密斯圆图，但这本书让我理解了其背后的物理意义，以及如何利用它来解决实际的阻抗匹配问题。此外，书中关于噪声系数、增益压缩等关键指标的分析，让我能更准确地评估和选择射频器件，从而优化整个系统的性能。这本书的讲解风格非常严谨，但又不失灵活性，它能够让你在理解基本原理的同时，也能触及到更高级的工程实践。我发现，即使是我已经熟悉的领域，通过这本书的梳理，也能获得新的视角和更深的理解，它是一本真正能够帮助从业人员提升专业能力的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式非常独特，读起来引人入胜，仿佛置身于一个充满魅力的科学探索过程。我一直对无线通信背后的物理原理感到好奇，但很多教材的讲解方式过于枯燥乏味。这本书完全不同，它用一种更具故事性和启发性的方式来讲述射频和微波世界的奥秘。作者仿佛带着读者一起去发现那些隐藏在电波中的规律，去理解那些看不见的信号是如何跨越空间的。书中对于电磁场理论的讲解，并没有堆砌复杂的数学公式，而是通过形象的比喻和生动的描述，让我能够直观地感受到电磁波的传播特性。对于一些抽象的概念，比如介电常数、磁导率等，书中也给出了非常贴切的类比，让我能够更容易地理解它们对信号传输的影响。我特别喜欢书中关于天线辐射模式的讲解，作者用一种非常艺术化的方式描绘了不同天线的“声音”如何在空间中传播，让我对天线的设计和选择有了全新的认识。这本书不仅仅是一本技术书籍，更是一次充满乐趣的科学之旅，它点燃了我对无线通信领域更深层次的好奇心，让我渴望去探索更多未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容真是让我大开眼界！作为一名对无线通信领域充满好奇的新手，我一直希望能找到一本既能打牢基础，又能让我领略到前沿技术魅力的入门读物。这本书恰恰满足了我的需求。它并没有一开始就抛出大量晦涩难懂的公式和概念，而是循序渐进地引导我理解射频和微波世界的奥秘。从最基础的电磁波传播原理，到天线的不同类型及其工作方式，再到各种滤波器的作用和设计，作者都用清晰易懂的语言进行了阐述。我特别喜欢其中关于阻抗匹配的部分，书中通过生动的比喻和图示，让我这个初学者也能迅速掌握这个看似复杂的概念，并理解它在保证信号传输效率中的关键作用。此外，书中对各种无源器件的介绍也十分详尽，让我了解了电感、电容、电阻等基本元件在射频电路中的具体应用。这本书的优点在于，它在提供扎实理论知识的同时，也暗示了实际工程中的应用场景，让我对接下来的学习充满了期待。读这本书就像是走进了一个奇妙的科学世界，让我对无线通信有了初步但深刻的认识，也激发了我进一步深入研究的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

还不错，学习下

评分☆☆☆☆☆

很不错.......

评分☆☆☆☆☆

质量不错，值得一读，先买下来

评分☆☆☆☆☆

书还可以，是自己想买的

评分☆☆☆☆☆

不错，值得一看

评分☆☆☆☆☆

有点小贵啊哈

评分☆☆☆☆☆

此书讲的浅显易懂，能快速了解无线通信的原理，工作上能用的到

评分☆☆☆☆☆

书很不错

评分☆☆☆☆☆

书很不错