下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[印] ）昆木德·兰詹桑杰·贾，格含沙雅木·辛格 著，焦斌，杨晓帆，赵琳锋 等 译

图书标签:

• 太赫兹通信
• 平面天线
• 通信技术
• 下一代通信
• 5G/6G
• 天线设计
• 高频电路
• 无线通信
• 电磁场
• 微波技术

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118112344

版次：1

商品编码：12190136

包装：平装

丛书名： 高新科技译丛·通信技术系列

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：171

字数：211000

正文语种：中文

内容简介

　　在太赫兹通信系统中，为了与单片集成电路收发系统集成，研发人员主要采用波导和平面两种天线。
　　目前，由于波导类天线的增益和定向性要优于甲面天线，蚓此得到了广泛的研究和应用，而平面天线还没有得到充分的应用。作者认为，由于平面天线在集成度、制造成本等方面非常有优势，需要充分挖掘平面天线在太赫兹通信中的应用潜力。因此，作者在《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》中系统地研究了平面天线的优化设计问题，讨论了平面天线增益和定向性增强的机理。我们相信，对于太赫兹频段的平面天线，《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》将为相关的科研人员呈现出一个更加全面的视角，能够为我国太赫兹无线通信系统的设计、研制和应用提供重要的参考。

目录

第1章 太赫兹源及天线
1．1 引言
1．2 太赫兹通信领域
1．3 太赫兹源与检测器
1．4 高定向性太赫兹天线
1．5 后续研究方向
参考文献

第2章 多层微带传输线
2．1 引言
2．2 多层微带传输线的必要性
2．3 微带传输线分析
2．3．1 有效介电常数
2．3．2 特征阻抗
2．3．3 基片层对特征阻抗的影响
2．3．4 微带传输线中的损耗
2．4 小结
参考文献

第3章 采用电磁带隙材料的微带天线设计
3．1 引言
3．2 光子晶体和超材料
3．3 带隙材料分析
3．3．1 基片厚度对带隙的影响
3．3．2 半径和空气柱间隔对带隙的影响
3．4 有效介电常数的恢复
3．5 天线分析与仿真
3．5．1 太赫兹微带贴片天线的几何拳数
3．5．2 带隙对天线定向性的影响
3．5．3 均质基片天线定向性对比
3．6 通过缩比模型确认分析的有效性-
3．7 小结
参考文献

第4章 EBG基片上的贴片阵列天线
4．1 引吉
4．2 几何结构
4．3 基片材料与馈电机构
4．4 贴片天线阵列的等效电路模型
4．5 相长干涉
4．6 天线参数研究
4．6．1 间隙G1和G2的影响
4．6．2 &和＆变化的影响-
4．6．3 引向器宽度对电性能的影响
4．6．4 EBG的影响
4．6．5 互耦对增益和定向性的影响
4．7 结果对比
4．8 贴片天线阵列的最新进展
4．8．1 串联馈电微带贴片天线
4．8．2 谐振腔型天线
4．8．3 反射阵列
4．9 小结
参考文献

第5章 环谐振腔集成半椭圆透镜天线
5．1 引言
5．2 为什么在太赫兹通信中使用透镜天线
5．3 低介电常数透镜材料
5．3．1 透镜天线设计中的低相对介电常数材料
5．3．2 介电常数影响的对比
5．4 环谐振腔集成透镜天线
5．5 环谐振腔集成透镜工作原理
5．5．1 环谐振腔
5．5．2 半椭圆介质透镜天线分析
5．5．3 天线系统的忌定向性
5．6 环形谐振腔集成透镜天线的数值分析
5．7 性能对比
5．8 用不同技术验证理论
5．8．1 分析方法
5．8．2 仿真技术的对比
5．9 环与贴片集成透镜天线
5．1O 小结
参考文献

第6章 高定向腔型太赫兹天线设计
6．1 引言
6．2 天线的基本外形
6．3 工作原理
6．3．1 有效媒质近似
6．3．2 有效媒质法和射线追踪技术的关系
6．4 太赫兹偶极子
6．5 两个侧金属壁的影响
6．6 天线的缩比模型
6．7 天线性能的对比
6．8 小结
参考文献

第7章 开环谐振腔负载太赫兹微带天线性能分析
7．1 引言
7．2 基片的影响
7．3 表面波模型与基片厚度
7．4 表面波损耗的抑制
7．5 开环谐振腔微带天线
7．6 基片与馈线的选择
7．7 参数研究
7．7．1 基片厚度对增益和辐射效率的影响
7．7．2 损耗角正切对增益的影响
7．8 开环谐振腔微带天线的优化
7．8．1 宽度与内谐振腔间隙的影响
7．8．2 间隙升天线增益的影响
7．9 定向性的对比
7．10 分析的验证
7．11 小结
参考文献

第8章 用于预测太赫兹贴片天线定向性的对比法
8．1 引言
8．2 工作原理
8．2．1 频率选择表面分析
8．2．2 使用射线追踪法进行谐振估计
8．2．3 对比法
8．3 数值分析
8．4 接地面尺寸的影响
8．5 天线损耗的影响
8．5．1 介质损耗
8．5．2 导体损耗
8．5．3 辐射效率和增益
8．6 外侧壁的影响
8．7 结果对比
8．8 定向性的对比
8．9 硬件实现
8．10 小结
参考文献

第9章 太赫兹频率选择表面
9．1 引素
9．2 FSS简要回顾
9．3 FSS模型
9．4 数值和仿真结果
9．5 角敏感性
9．6 太赫兹频段损耗
9．6．1 电阻损耗
9．6．2 表面粗糙度
9．6．3 介质损耗
9．7 小结
参考文献

第10章 太赫兹通信系统进展
10．1 引言
10．2 太赫兹通信的未来
10．3 太赫兹器件
10．3．1 肖特基势垒二极管
10．3．2 共振隧穿二极管
1O．3．3 耿氏二极管
10．3．4 场效应晶体管
10．3．5 崩越二极管
10．3．6 锗化硅异质结双极晶体管
10．4 太赫兹镜
10．5 太赫兹波传播
10．5．1 视距传播模型
1O．5．2 非视距传播模型
10．6 太赫兹通信系统
10．6．1 太赫兹检测技术
10．6．2 100GHz数据传输
10．7 太赫兹频率的信道编码
10．8 总结
参考文献

探寻无线通信的未来边界：下一代通信中的太赫兹平面天线 简介 随着信息时代的飞速发展，我们正以前所未有的速度迈向一个万物互联、数据洪流奔涌的未来。从智能手机的普及到物联网设备的激增，再到虚拟现实、增强现实以及自动驾驶等新兴技术的崛起，对通信带宽、速率和容量的需求呈现出指数级的增长。传统的无线通信频段已日渐拥挤，频谱资源濒临枯竭，这迫使我们必须将目光投向更广阔的未知领域，以寻求解脱当前瓶颈、实现通信技术跨越式发展的钥匙。 太赫兹（THz）频段，即频率在0.1 THz至10 THz之间的电磁波，正以其独特的优势，成为下一代无线通信最具潜力的候选者之一。这一频段拥有海量的可用带宽，能够提供极高的通信速率，远超当前4G和5G技术所能企及的范畴。然而，太赫兹波也伴随着显著的挑战：传播距离短、易受障碍物阻挡、对器件的集成度和效率要求极高。在这样的背景下，下一代通信中的太赫兹平面天线的研究与开发，便成为了突破技术瓶颈、解锁太赫兹通信潜力的关键所在。 本书并非仅仅是对太赫兹平面天线技术的简单罗列，而是深入探究了这一前沿领域的核心科学原理、关键技术挑战以及未来发展方向。它旨在为读者构建一个全面、深入的知识体系，理解太赫兹波的特性如何影响天线的设计，以及如何通过创新的平面天线技术来克服太赫兹通信的固有难题。 第一部分：太赫兹通信的浪潮与平面天线的使命 本部分首先描绘了下一代通信技术发展的宏大图景，分析了现有通信技术面临的瓶颈，并清晰地阐述了太赫兹频段作为未来通信“新大陆”的巨大潜力。我们将探讨太赫兹波在带宽、速率、信号分辨率等方面的独特优势，以及其在超高速数据传输、高精度成像、传感以及生物医学等领域的广泛应用前景。 与此同时，我们也审视了太赫兹波传播所带来的严峻挑战。高频特性导致了信号的快速衰减，需要更精细的光束控制和更低的损耗。这一挑战直接引出了平面天线的重要性。不同于传统的柱状或喇叭形天线，平面天线以其轻薄、易于集成、可实现复杂波束控制等特点，成为解决太赫兹通信难题的理想载体。本书将详细介绍平面天线的定义、分类及其在微波和毫米波频段的成功应用，为理解其在太赫兹频段的独特作用奠定基础。 第二部分：太赫兹平面天线的设计理论与关键要素 理解太赫兹平面天线的设计，离不开对电磁场理论的深刻认识。本部分将系统梳理与高频电磁波传播、天线辐射原理相关的基础理论，重点强调在太赫兹频段下，这些理论需要如何被修正和应用。我们将深入探讨阻抗匹配、增益、方向性、极化等天线关键参数，并分析这些参数在太赫兹波段的特殊表现。 在此基础上，本书将详细介绍构建高效太赫兹平面天线所需的各种关键技术要素。这包括： 高性能介质材料的选择与特性分析： 太赫兹频段对介质材料的损耗、介电常数等参数要求极高。我们将分析不同类型介质材料（如低损耗陶瓷、聚合物、自由空间介质等）的特性，以及如何根据具体应用选择最合适的材料。 微纳加工技术与精度控制： 太赫兹天线结构尺寸通常在微米甚至亚微米量级，对加工精度有着极其苛刻的要求。本部分将介绍先进的微纳加工技术，如光刻、刻蚀、3D打印等，以及如何通过高精度控制实现复杂天线结构的制造。 辐射单元的设计与优化： 平面天线由一系列辐射单元构成。我们将深入研究不同类型的辐射单元（如偶极子、单极子、贴片、缝隙等）在太赫兹频段的设计考虑，以及如何通过单元的形状、尺寸、排列方式来优化天线的性能。 馈电网络的设计与损耗抑制： 高效的馈电网络是确保信号能量准确、低损耗地传输到辐射单元的关键。我们将分析各种馈电技术（如微带线、脊形波导、空气介质脊等）在太赫兹频段的适用性，以及如何通过材料和结构设计来最小化馈电损耗。 集成与封装技术： 为了实现太赫兹通信系统的紧凑化和实用化，天线需要与其他电子器件（如发射器、接收器、移相器等）进行高效集成。本部分将探讨先进的集成与封装技术，以及如何解决高频下的封装损耗和散热问题。 第三部分：太赫兹平面天线的创新设计与前沿探索 在掌握了基础理论和关键技术后，本部分将聚焦于当前太赫兹平面天线设计的创新方向和前沿探索。我们将深入分析各种先进的太赫兹平面天线技术，包括但不限于： 宽带与超宽带太赫兹平面天线： 针对太赫兹频段的巨大带宽潜力，我们将介绍实现宽带甚至超宽带特性的设计策略，如多谐振结构、频变材料应用、负载技术等。 可重构与智能太赫兹平面天线： 为了适应动态变化的通信环境，可重构天线技术至关重要。本部分将探讨如何通过移相器、开关、变容二极管等元件实现天线的频率、极化、波束方向的可调控，以及人工智能在智能天线控制中的应用。 多输入多输出（MIMO）太赫兹平面天线： MIMO技术是提升通信容量和鲁棒性的关键。我们将研究如何在有限的平面空间内设计高隔离度的多端口天线阵列，以支持高阶MIMO系统。 集成电路（IC）兼容的太赫兹平面天线： 为了实现芯片级集成，我们将探讨与CMOS、SiGe等集成电路工艺兼容的平面天线设计，以及如何最大限度地减小天线与芯片之间的接口损耗。 新型太赫兹平面天线结构： 本部分还将介绍一些具有突破性的新型天线结构，如超材料天线、光学天线、空腔谐振天线等，及其在太赫兹通信中的潜在应用。 第四部分：太赫兹平面天线的仿真、测试与实际应用 理论设计固然重要，但实际的仿真和测试是验证和优化天线性能的必经之路。本部分将介绍用于太赫兹平面天线设计的电磁仿真软件和方法，以及在高频段进行天线参数测量所面临的挑战和解决方案。我们将详细介绍近场/远场测量技术、阻抗参数测量、方向图测量等关键环节。 更重要的是，本书将着眼于太赫兹平面天线的实际应用场景。我们将探讨这些天线如何赋能： 下一代无线通信系统： 包括超高速无线接入、无线回传、点对点通信等。 高分辨率成像与感知： 在安检、遥感、医学成像等领域的应用。 高速数据传输与通信： 如光纤无线混合网络、数据中心内部高速互联。 新兴应用： 如无线充电、环境监测、生物信号检测等。 结语 下一代通信中的太赫兹平面天线，是连接太赫兹波潜力和未来无线通信需求的桥梁。本书通过系统性的梳理和深入的探讨，不仅为读者揭示了这一前沿领域的核心奥秘，更提供了解决实际工程问题的思路和方法。我们相信，对太赫兹平面天线技术的深入理解和不断创新，必将推动下一代通信技术迎来革命性的飞跃，为人类社会的信息化进程注入新的澎湃动力。 本书适合于通信工程、电子工程、物理学等相关领域的科研人员、工程师、研究生以及对未来通信技术充满好奇的读者。通过阅读本书，您将能够深入理解太赫兹平面天线的关键技术，把握其发展趋势，并为推动下一代通信技术的进步贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深通信行业从业者，在过去的十几年里，我见证了从2G到5G的每一次技术演进。目前，我的工作内容涉及无线通信系统架构设计和关键技术评估。近期，一本名为《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》的书引起了我的高度关注。我深知，通信技术的迭代并非一蹴而就，往往需要突破性的基础技术来支撑。太赫兹频段凭借其巨大的可用带宽，无疑是未来通信（如6G）的重要发展方向，但其信号损耗大、器件集成难度高是摆在技术面前的巨大挑战。而“平面天线”的设计，尤其是能适应太赫兹频段特性的平面天线，是解决这些挑战的关键。我推测书中会详细阐述太赫兹波的传播特性，以及如何利用平面天线的设计来优化信号的发射和接收，例如通过阵列设计、波束赋形技术来克服路径损耗，以及如何实现宽带、高效率的太赫兹平面天线。此外，书中可能还会涉及先进的电磁仿真技术、制造工艺以及与射频前端的集成设计等内容。这本书对于我们评估太赫兹通信技术的可行性、制定下一代通信系统的技术路线，以及指导相关的研发工作，都将具有极其重要的参考价值。它提供了一个深入了解下一代通信关键技术前沿的绝佳窗口。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对通信技术发展充满热情的科技博主，我总是努力挖掘那些能够代表未来发展方向的尖端书籍。当《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》这个书名映入眼帘时，我立刻就被它所吸引。太赫兹，这个词本身就充满了未来感，它代表着比毫米波更高的频段，拥有巨大的通信带宽潜力，是实现超高速数据传输的“终极疆域”之一。而“平面天线”，则预示着技术的轻薄化、集成化趋势，这与我们对未来通信设备的期望高度契合——更加小巧、更加无缝地融入生活。我设想，这本书会详细介绍太赫兹波的物理特性，包括其在大气中的传播损耗、穿透能力等，以及这些特性对天线设计提出的特殊要求。同时，书中对“平面天线”的深入探讨，可能涵盖了各种创新的设计理念，例如微带天线、缝隙天线，甚至是一些更为前沿的电磁超材料在天线设计中的应用。我希望通过这本书，能够清晰地理解太赫兹平面天线在实现高数据速率、低功耗、以及在物联网、自动驾驶、智能医疗等新兴应用领域中所扮演的关键角色。这本书不仅会是我内容创作的宝贵素材来源，更会让我对通信技术的未来发展脉络有更深刻、更准确的把握。

评分☆☆☆☆☆

这本《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》给我带来的感受，更像是踏入了一个全新的学术殿堂。虽然我本身并非直接从事天线设计领域的研究，但作为一名对技术前沿信息敏感的从业者，我深知掌握前沿技术的重要性。书中对太赫兹技术和平面天线结合的阐述，让我立刻联想到当前通信行业正经历的深刻变革。每一次通信技术的飞跃，都离不开关键技术的突破，而天线作为通信的“耳朵”和“嘴巴”，其性能的提升至关重要。我尤其对书中可能涉及的电磁场理论、新型材料的应用以及集成电路与天线设计的协同发展等内容充满了好奇。我设想，通过学习这本书，我能更深刻地理解太赫兹通信的物理基础，掌握平面天线设计在实现高增益、宽带宽、小型化等方面的技术难点和解决方案。这对于我在思考未来产品方向、评估技术可行性以及与技术团队进行更有效的沟通方面，都将带来极大的助益。这本书的引进，无疑为国内相关领域的研究者和工程师提供了一个宝贵的学习平台，也预示着我国在下一代通信技术研发领域将迎来新的发展机遇。

评分☆☆☆☆☆

我是一名普通的电子工程专业学生，目前正在攻读硕士学位，我的研究方向与无线通信领域紧密相关。最近，我听说了《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》这本书，并且对它产生了浓厚的兴趣。虽然我还没有亲自拿到这本书，但从书名就能判断出，它聚焦于当前通信技术中最具前瞻性的两个方向：太赫兹频段和平面天线。我深知，随着数据量的爆炸式增长，现有的通信频段已经逐渐饱和，而太赫兹频段以其巨大的频谱资源，被认为是未来超高速、超大容量通信的关键。与此同时，平面天线因其结构简单、易于制造、易于集成等优点，在小型化、低功耗的通信设备中展现出巨大的优势。我期待这本书能够系统地介绍太赫兹波的传播特性、衰减机制，以及适用于太赫兹频段的各种平面天线的设计方法、仿真技术和制造工艺。我希望能从中学习到如何设计出高性能的太赫兹平面天线，克服信号衰减、方向性差等技术难题，为未来的6G通信系统乃至更高级别的通信技术奠定坚实的基础。这本书对我而言，将是一份极具价值的学习资料，能够极大地拓宽我的知识视野，为我的毕业论文和未来的科研工作提供重要的理论指导和技术参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一个一直对无线通信技术发展趋势非常关注的爱好者，最近被一本名为《下一代通信中的太赫兹平面天线/高新科技译丛·通信技术系列》的书吸引了。虽然我还没有来得及深入研读这本书的每一个细节，但仅仅是翻阅其目录和前言，我就已经能感受到其中蕴含的巨大潜力。尤其是书中对太赫兹频段的深入探讨，这让我联想到当前5G技术正逐渐渗透到我们生活的方方面面，而6G乃至更远期的通信技术，势必会向更高的频段进发，太赫兹无疑是其中的一个关键候选。书中“平面天线”这个关键词也引起了我的兴趣，我一直对轻薄、易于集成到各种设备中的天线设计充满好奇，想象着未来智能手机、可穿戴设备，甚至是我们日常使用的家具，都能集成高性能的天线，实现无处不在的通信。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往未来通信世界的大门，让我对未来的无线通信场景充满了期待，也对天线设计在这个进程中所扮演的关键角色有了更清晰的认识。我迫不及待地想通过这本书，了解更多关于太赫兹波的特性、其在通信领域面临的挑战以及各种创新性的平面天线设计方案，相信它会为我提供宝贵的知识和启发。