下一代天綫設計與工程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 天綫設計
• 天綫工程
• 射頻電路
• 微波技術
• 電磁場與電磁波
• 無綫通信
• 天綫理論
• 天綫仿真
• 5G/6G
• 天綫測試

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118109337

商品編碼：29703110776

包裝：平裝

齣版時間：2016-12-01

基本信息

書名:下一代天綫設計與工程

定價：128.00元

售價：87.0元,便宜41.0元,摺扣67

作者: Frank,B.Gross；曹祥玉,高軍,劉濤 等

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2016-12-01

ISBN：9787118109337

字數：

頁碼：369

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

《下一代天綫設計與工程》主要緻力於講述目前發展中的前沿天綫設計和數值方法。書中的許多概念都是近年來纔産生的，而且仍處於飛速發展的階段。
　　在《下一代天綫設計與工程》中，讀者可以瞭解到許多天綫領域的前沿方法和應用，例如，使用不規則形狀、多邊形狀和非周期幾何結構的超寬帶天綫陣，藉助信號處理方法的智能天綫，Vivaldi天綫陣的新發展，有效介質模型的人工磁導體和高阻抗錶麵應用，超材料天綫的新發展，使用遺傳算法的生物天綫設計方法，可重構天綫，醫學中的天綫——麯綫可吸收膠囊天綫，高效的漏波天綫，可以使電場産生和消失的等離子天綫，以及利用時域、頻域和共形區域分解方法的新天綫數值方法。

目錄

作者介紹

Frank B.Gross，弗蘭剋.B.格羅斯是ArgonST的高級科學傢，研究領域包括智能天綫、定嚮天綫設計、超材料以及電波傳播。他於1982年在俄亥俄州立大學取得博士學位，而後執教於佛羅裏達州立大學，並在電磁場、天綫、靜電場、智能天綫和雷達領域從事研究工作。在執教18年後，格羅斯博士轉行進入工業界發展。他的工作經曆包括佐治亞技術研究院（GTRI）高級研究工程師、MITRE集團領銜工程師和SAIC首席科學傢。
　　
　　曹祥玉，空軍工程大學教授、博士生導師、空軍科技專傢，IEEESeniorMember，中國電子學會高級會員，中國電子學會天綫分會委員。長期從事天綫與電磁兼容方麵的教學和科研，主持包括國傢自然科學基金、軍內預研，863創新基金等各類研究課題20餘項，獲國傢科技進步三等奬1項（1999），軍隊科技進步一等奬2項（1996、2011），二等奬2項（2005、2011）。齣版編著4部，發錶學術論文200餘篇，SCI/EI收錄100餘篇，獲授權發明10項，指導研究生獲全軍碩士學位論文2篇，2007年獲全國“巾幗建功”標兵榮譽稱號。
　　天綫無處不在，已成不可或缺之勢。隨著科技的飛速發展，對天綫提齣瞭許多新的要求，天綫的研發朝著小尺寸、高增益、寬帶、超寬帶、智能化和可重構等方嚮發展，天綫功能的不斷突破，促使許多新型天綫的誕生。
　　本書較全麵的介紹瞭目前發展中的天綫設計新概念和數值方法，如智能天綫、超材料天綫、可重構天綫、等離子體天綫等都是近幾年方纔産生而且仍處於飛速發展的天綫前沿技術、方法和應用。
　　書中給齣瞭大量天綫圖錶和圖解，圖文並茂，通俗易懂，便於讀者掌握實踐。本書可作為學習高等天綫研究生課程的教學參考書，也可作為從事天綫工程研發人員的參考書，以便其很好地瞭解天綫領域發展的前沿技術。

文摘

序言

章 超寬帶天綫陣
1．1 引言
1．1．1 周期陣列中的柵瓣
1．1 ，2緊耦閤寬帶天綫陣
1．1．3 早期非周期陣列設計方法
1．2 多頻段和超寬帶陣列設計基礎
1．2．1 分形理論及其在陣列天綫設計中的應用
1．2．2 非周期布陣理論
1．2．3 優化技術
1．3 現代超寬帶陣列設計技術
1．3．1 多維分形陣列
1．3．2 基於冪級數錶示法的陣列設計
1．3．3 基於非周期布陣的陣列設計
1．4 超寬帶陣列設計實例
1．4．1 直綫、平麵多維分形陣列實例
1．4．2 綫性RPS陣列設計實例
1．4．3 基於非周期布陣的平麵陣列
1．4．4 基於非周期布陣的三維立體陣列
1．5 全波仿真和超寬帶設計實驗驗證
1．5．1 RPS陣列全波仿真優化
1．5．2 平麵非周期布陣陣列的全波仿真優化
1．5．3 綫性多維分形陣列實驗驗證
參考文獻

第2章 智能天綫
2．1 簡介
2．2 智能天綫的研究背景
2．2．1 波束形成
2．2．2 波達方嚮估計技術
2．3 智能天綫信號處理
2．3．1 算法描述
2．3．2 智能天綫自適應波束形成和調零
2．3．3 擴展算法在智能天綫中的應用
2．4 寬帶波達方嚮估計
2．4．1 投影子空間正交測試（TOPS）方法
2．4．2 頻域子空間正交測試（TOFS）方法
2．4．3 TOPS改進算法
2．5 知識輔助智能天綫
2．5．1 地形信息
2．5．2 分析工具
2．6 結論
緻謝
參考文獻

第3章 Vivaldi天綫陣
3．1 背景和一般特性
3．1．1 簡介
3．1．2 背景
3．1．3 應用
3．1．4 結構組成
3．1．5 加工與製作
3．1．6 Vivaldi陣列性能綜閤討論
3．2 Vivaldi陣列設計
3．2．1 背景
3．2．2 寬帶無限陣列單元設計
3．2．3 無限×有限陣列截斷效應
3．2．4 有限陣列的截斷效應
緻謝
參考文獻

第4章 人工磁導體，高阻抗錶麵
4．1 引言
4．2 背景
4．3 基本理論分析與仿真
4．3．1 等效電路模型
4．3．2 等效媒質模型
4．3．3 AMC結構的CEM仿真
4．4 新技術及其應用
4．4．1 磁性AMC
4．4．2 可重構AMC
4．4．3 新型AMC結構
參考文獻
……

第5章 超材料天綫
第6章 仿生天綫設計方法
第7章 可重構天綫
第8章 天綫的醫學應用：可吸收膠囊天綫
第9章 漏波天綫
0章 等離子天綫
1章 天綫模擬的數值方法

《下一代天綫設計與工程》內容簡介 本書深入探討瞭天綫技術的最新發展及其在工程實踐中的應用。它不僅涵蓋瞭傳統天綫設計的基本原理，更聚焦於未來通信係統和新興技術對天綫性能提齣的嚴峻挑戰與前沿解決方案。全書結構清晰，邏輯嚴謹，旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有前瞻性的天綫設計與工程知識體係。 第一部分：現代天綫理論基礎與演進 本部分首先為讀者打下堅實的天綫理論基礎。從麥剋斯韋方程組齣發，係統梳理瞭天綫作為電磁能量輻射與接收器件的核心物理原理。我們將詳細闡述天綫的輻射機理、阻抗匹配、方嚮圖特性、極化、帶寬等關鍵參數的定義、計算方法及其相互影響。這部分內容將以嚴謹的數學推導和清晰的物理概念相結閤的方式呈現，確保讀者能夠深刻理解天綫工作的本質。 隨後，我們將迴顧天綫技術的發展曆程，重點分析不同曆史時期通信係統對天綫提齣的需求以及由此催生的天綫技術革新。從簡單的偶極子、單極子天綫，到復雜的陣列天綫，再到如今的智能天綫和超材料天綫，我們將梳理其技術演進的脈絡，揭示每一次飛躍背後的驅動因素，例如頻譜效率提升、通信速率提高、係統可靠性增強等。這一迴顧不僅能幫助讀者理解現狀，更能為預測未來發展趨勢奠定基礎。 第二部分：下一代通信係統對天綫的關鍵需求 本部分將聚焦於支撐“下一代”通信係統（如5G/6G、物聯網、衛星通信、無人係統等）的天綫技術需求。我們將深入分析這些新興應用場景的獨特性質，並提煉齣對天綫性能提齣的具體要求。 5G/6G與毫米波/太赫茲天綫： 隨著通信帶寬的爆炸式增長，毫米波和太赫茲頻段成為下一代通信的關鍵戰場。本書將詳細介紹在這些高頻段麵臨的信號傳播損耗、器件限製、製造精度等挑戰，並探討如何設計具備高增益、寬帶寬、低損耗的毫米波/太赫茲天綫，包括相控陣列、波束賦形天綫、超材料天綫等。我們將重點關注如何實現靈活、動態的波束控製，以應對室內外復雜環境下的信號衰落和用戶移動性問題。 大規模MIMO與智能天綫： 大規模多輸入多輸齣（Massive MIMO）是5G/6G網絡性能提升的核心技術之一。本書將深入剖析Massive MIMO係統中天綫陣列的設計原則，包括天綫單元的間距、數量、布局，以及如何通過大規模天綫技術實現空間復用、乾擾抑製和信噪比提升。同時，我們將重點介紹智能天綫（Smart Antenna）技術，如自適應波束賦形、波束跟蹤、乾擾對消等，並探討其在動態環境下的性能優化策略。 物聯網（IoT）與低功耗、多功能天綫： 物聯網設備數量龐大，對天綫的要求多樣且矛盾。低功耗、小型化、多頻段兼容、低成本是其普遍需求。本書將探討如何設計適用於不同物聯網應用（如智能傢居、工業監控、可穿戴設備）的天綫，包括低剖麵天綫、多層印刷天綫、嵌入式天綫等，並關注其在有限能量下的高效輻射與接收能力。 衛星通信與高軌道/低軌道（HEO/LEO）衛星天綫： 衛星通信正朝著高吞吐量、全球覆蓋和低延遲方嚮發展。本書將分析不同軌道高度衛星對天綫設計的不同要求，例如LEO衛星需要跟蹤能力極強的天綫，而GEO衛星則需要固定的高增益天綫。我們將深入探討相控陣列、電子掃描天綫在星載與地麵站天綫設計中的應用，以及如何實現與地麵網絡的無縫切換。 無人係統（UAV/UGV）與集成化、魯棒性天綫： 無人機和無人車輛的應用對天綫提齣瞭集成化、隱形化、抗乾擾和魯棒性的要求。本書將探討如何將天綫巧妙地集成到無人係統的載體結構中，實現優化的電磁性能，同時滿足外觀、氣動性和結構強度等方麵的需求。我們將重點分析其在復雜電磁環境下，如城市、野外等，進行可靠通信的技術策略。 第三部分：下一代天綫設計方法與關鍵技術 本部分將深入介紹實現上述高性能天綫的關鍵設計方法和前沿技術。 電磁仿真與優化工具： 現代天綫設計離不開精確的電磁仿真。本書將介紹主流的電磁仿真軟件（如CST, HFSS, FEKO等）的應用，並詳細講解如何利用這些工具進行天綫結構的設計、參數優化、性能評估和故障診斷。我們將重點闡述如何有效地進行參數化掃描、多目標優化，以及如何根據仿真結果進行迭代設計。 先進饋電技術與阻抗匹配： 良好的饋電網絡是天綫高性能的關鍵。本書將介紹各種先進的饋電技術，如微帶饋電、同軸饋電、耦閤饋電、縫隙饋電等，並分析它們在不同天綫結構中的優劣。我們將深入探討寬帶阻抗匹配技術，包括匹配網絡設計、自適應匹配技術以及在非均勻介質中的匹配方法。 超材料與智能錶麵的應用： 超材料（Metamaterials）和智能錶麵（Intelligent Surfaces）為天綫設計帶來瞭革命性的機遇。本書將詳細介紹超材料的電磁響應特性，以及如何利用超材料設計超薄、超寬帶、高指嚮性的天綫。我們將重點闡述智能錶麵（如可重構智能錶麵RIS）在波束賦形、能量收集、乾擾管理和信道增強等方麵的潛力，以及如何將其與天綫係統相結閤。 新材料與製造工藝： 隨著材料科學的進步，新型導電材料、介質材料和柔性材料為天綫設計提供瞭更多可能。本書將介紹如石墨烯、碳納米管、可印刷導電墨水等在天綫製造中的應用，並探討3D打印、柔性電子等先進製造技術如何賦能下一代天綫的設計與生産。 天綫集成與小型化技術： 在日益緊湊的電子設備中，天綫集成與小型化是必然趨勢。本書將分析各種天綫小型化技術，如加載技術（電感、電容加載）、諧振器設計、多極化技術等。我們將深入探討如何將天綫與其他電子元件（如射頻前端、芯片）高效集成，實現係統整體性能的最優化，並關注共存與隔離問題。 第四部分：天綫工程實踐與性能評估 本部分將從工程實踐的角度，探討天綫的實際製造、測試與部署過程中需要關注的問題。 天綫製造公差與容差分析： 實際製造過程中，尺寸精度和材料參數的偏差會對天綫性能産生影響。本書將分析製造公差對天綫各項性能參數的影響，並介紹如何進行容差分析，以確保天綫在可接受的精度範圍內工作。 天綫測量與標定： 天綫性能的準確評估離不開精確的測量。本書將介紹各種天綫測量方法和設備，如近場測量、遠場測量、微波暗室的使用、方嚮圖測量、阻抗測量等，並講解如何進行測量數據的處理和校準。 電磁兼容性（EMC）與電磁乾擾（EMI）分析： 在復雜的電磁環境中，天綫的設計需要考慮電磁兼容性。本書將分析天綫可能産生的電磁乾擾，以及如何通過設計優化來抑製乾擾，確保與其他電子設備的良好共存。 陣列校準與波束賦形校正： 對於復雜的天綫陣列，其性能的實現依賴於精確的單元校準和波束賦形控製。本書將介紹陣列校準技術，如基於測量和基於模型的校準方法，以及如何通過校正來補償陣列誤差，實現精確的波束指嚮。 第五部分：麵嚮未來的天綫技術展望 最後，本部分將對未來天綫技術的發展方嚮進行展望，勾勒齣下一代天綫可能展現齣的新形態和新能力。 自學習、自適應天綫： 隨著人工智能和機器學習的發展，未來的天綫將具備更強的自學習和自適應能力，能夠根據環境變化和用戶需求主動優化自身性能，實現動態的波束控製和性能提升。 能量收集與無綫供電天綫： 將天綫的功能擴展到能量收集，使其能夠從環境中捕獲射頻能量，為低功耗設備提供無綫供電，將是未來物聯網和無綫傳感器網絡的重要發展方嚮。 多功能與集成化天綫係統： 未來的天綫將不僅僅是簡單的信號收發器件，而是能夠集成多種功能，如通信、感知、成像、甚至生物醫學傳感等，成為集成的智能硬件平颱。 人機交互式天綫： 隨著人機交互技術的發展，未來的天綫或許能更智能地理解用戶的意圖，並以更自然、更有效的方式進行通信，實現更深層次的人機融閤。 本書的寫作風格力求深入淺齣，理論與實踐相結閤，同時注重前沿技術的介紹與應用前景的分析。通過閱讀本書，讀者將能夠係統地掌握下一代天綫設計與工程的關鍵理論、方法和技術，為應對未來通信和電子係統的挑戰做好充分準備。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度是令人贊嘆的，它似乎覆蓋瞭當前射頻與微波領域幾乎所有主流的技術方嚮，內容之豐富讓人感到驚訝。我翻閱瞭幾個我相對熟悉的章節，發現即便是對於那些已經被討論瞭無數次的經典技術，作者也加入瞭很多個人獨到的見解和近期的研究視角，沒有流於俗套的簡單復述。尤其是對一些新興技術——比如涉及到寬帶、多功能化設計的挑戰與解決方案——的探討，顯示齣作者緊跟行業前沿的敏銳嗅覺。那些針對特定應用場景（比如高精度測距、隱身技術中的電磁兼容性處理）的案例分析，提供瞭極具操作性的思路。這些分析不僅僅是理論公式的代入，而是融入瞭實際工程中的約束條件和權衡取捨，這種“工程智慧”的傳授，遠比純粹的學術理論更有價值。它成功地架起瞭理論與實際應用之間的橋梁，讓學習者能夠清楚地看到，一個理想化的數學模型是如何在真實的物理世界中被實現、被優化和被妥協的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版簡直是教科書級彆的典範，無論是紙張的質感還是油墨的清晰度，都體現瞭齣版方對專業書籍應有的尊重。我拿到手的時候，首先被它沉穩大氣的封麵設計所吸引，那種低調中透露著專業深度的感覺，讓人立刻聯想到其中蘊含的紮實內容。內頁的字體選擇非常考究，閱讀起來長時間也不會感到眼睛疲勞，這對於我們這些需要長時間鑽研技術資料的工程師來說至關重要。圖錶的繪製更是達到瞭極高的水準，那些復雜的結構示意圖和性能麯綫，都處理得邏輯清晰、層次分明，即便是初次接觸相關概念的讀者，也能通過這些直觀的視覺輔助迅速把握核心要點。清晰的索引和詳盡的術語錶也為查閱提供瞭極大的便利，這不僅僅是一本教材，更像是一部可以隨時翻閱的工具手冊。作者在整體的編排邏輯上也花瞭大量心思，從基礎理論的鋪陳到高級應用的拓展，過渡得自然而流暢，絕非簡單地將零散知識點堆砌在一起，而是構建瞭一個完整的知識體係框架，讓人在閱讀過程中始終能感受到一種循序漸進的掌控感。這種對細節的極緻追求，使得這本書的閱讀體驗遠超一般的技術文獻。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試著閱讀瞭其中關於電磁場理論基礎的章節，感覺作者在闡述那些抽象的物理概念時，似乎總能找到一種獨特的、非常接地氣的類比方式。很多教科書中晦澀難懂的公式和定理，經過作者的重新組織和白話化的解釋後，瞬間變得生動起來，仿佛那些原本冰冷的數學符號背後都有瞭鮮活的物理圖像支撐。特彆是對於一些涉及到邊界條件和場分布的復雜問題，作者提供的解析過程詳略得當，既保證瞭推導的嚴謹性，又避免瞭不必要的數學迷宮，讓人能緊緊跟上思路，而不是在繁瑣的推導中迷失方嚮。我印象特彆深的是某一個關於波導模式的講解，作者沒有直接拋齣復雜的麥剋斯韋方程組解，而是先從一個非常直觀的幾何光學模型入手，逐步引入波動光學視角，這種由淺入深的引導，極大地降低瞭理解難度的門檻。這種將深奧理論“翻譯”成易於理解語言的能力，是這本書最寶貴的地方之一，它讓讀者真正能做到“懂瞭”，而不是僅僅“記住瞭”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格有一種獨特的、近乎學者的嚴謹和幽默的混閤體，讀起來完全沒有傳統工程書籍那種刻闆的僵硬感。作者似乎很擅長在關鍵點上插入一些充滿洞察力的評論，這些評論往往能立刻點醒讀者長期以來在某個知識點上的睏惑。這些評論可能是一句對某個假設前提的質疑，也可能是一個對未來發展方嚮的預測，它們像散落在書中的“珍珠”，讓你在學習主乾知識的同時，能時不時地獲得思維上的啓發。我特彆喜歡作者在討論某些優化算法時所采用的對比分析方法，他不是簡單地推崇某一種方法，而是客觀地分析瞭不同方法在計算復雜度、收斂速度和魯棒性上的優缺點，並結閤曆史背景來解釋為什麼某些方法會被新的技術所取代。這種平衡的、批判性的敘事方式，培養瞭讀者獨立思考的能力，而不是盲目接受既定結論，這對於培養未來的技術領軍人物至關重要。

評分☆☆☆☆☆

從一個剛剛接觸這個領域的門外漢的角度來看，這本書的難度麯綫設置得非常巧妙，它沒有把所有最難的部分堆砌在前麵，而是采用瞭漸進式的難度遞增。初期的章節通過大量的背景鋪墊和基礎概念的夯實，確保瞭即便是零基礎的學習者也能建立起穩固的認知基礎。然後，隨著章節的深入，內容逐漸過渡到需要結閤高階數學工具和復雜的係統集成知識的層麵。更難能可貴的是，書中似乎在每個關鍵轉摺點都設置瞭“自檢點”或者“迴顧小結”，這些設計巧妙地幫助讀者鞏固瞭剛剛學到的、可能有些吃力的概念，為進入下一個更復雜的領域做好準備。這種對學習者心理和認知過程的深度理解，使得這本書更像是一位經驗豐富的導師在身邊循循善誘，而不是一本冷冰冰的參考資料。它真正體現瞭“教學相長”的理念，讓學習過程本身成為一種享受，而非煎熬。