现代无线系统射频微波平面电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈会著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121301766

商品编码：11027755446

出版时间：2016-12-01

《天线阵列理论与工程应用》 简介： 在现代通信、雷达、电子对抗、卫星导航以及科学探测等诸多尖端技术领域，天线阵列扮演着至关重要的角色。其核心在于通过合理设计和精确控制多个天线单元的组合，实现对电磁波的定向发射与接收，从而在信号的增益、方向性、波束控制以及抗干扰能力等方面获得传统单一天线无法比拟的优越性能。本书《天线阵列理论与工程应用》正是聚焦于这一关键技术，旨在系统地阐述天线阵列的设计原理、分析方法、关键技术及其在实际工程中的广泛应用，为读者提供一个全面而深入的知识体系。 本书内容涵盖了天线阵列从基础理论到实际工程应用的各个层面。首先，在理论基础部分，我们将从麦克斯韦方程组出发，逐步引入电磁波的传播特性、辐射机理，并详细阐述点源天线、偶极子、单极子等基本天线单元的电磁场分布、辐射方向图和阻抗特性。在此基础上，本书将重点深入剖析天线阵列的基本概念，包括均匀直线阵、均匀面阵、圆阵等典型阵列构型。我们将详细推导各类阵列的远场辐射方向图，分析阵因子与单元因子之间的关系，并深入探讨单元位置、馈电幅度和相位对阵列方向图的影响，例如波束的形成、扫描、旁瓣抑制等关键问题。 理论分析方面，本书将详细介绍均匀激励阵、非均匀激励阵以及有源和无源阵列的分析方法。我们将深入讲解Fourier级数展开、Zernike多项式法等用于分析复杂阵列方向图的方法，并对相控阵列和数字波束形成（DBF）技术进行详尽的论述。特别是相控阵列，我们将深入探讨其工作原理，包括移相器的工作模式、移相误差的控制、波束扫描的范围和速率，以及实现快速、灵活波束控制的多种技术。对于数字波束形成，我们将着重讲解其在接收端和发射端实现多波束、自适应波束形成以及干扰抑制的潜力与挑战。 在阵列设计与优化方面，本书将重点介绍各种经典的阵列综合技术，包括Butterworth、Chebyshev、Taylor、Baylis-Harrin等综合方法，详细阐述它们在实现特定方向图要求（如窄旁瓣、宽主瓣、低副瓣电平）方面的原理和设计流程。此外，本书还将探讨现代优化算法在阵列综合中的应用，例如遗传算法、粒子群优化等，它们能够有效地处理复杂约束条件下的阵列设计问题，获得更优的性能指标。 天线阵列的工程实现是本书的另一重要组成部分。我们将详细讨论阵列单元的设计与选型，包括不同类型单元（如偶极子、贴片、喇叭天线等）的特点、优缺点及其在不同频段和应用场景下的适用性。同时，本书将深入探讨阵列馈电网络的设计，包括功分器、合路器、移相器、匹配网络等关键器件的工作原理、设计参数和实现技术。在面临高频段和宽带应用时，阵列单元之间的互耦效应以及馈电网络损耗将对阵列性能产生显著影响，本书将对此进行详细分析，并介绍抑制互耦和降低损耗的设计方法，例如使用隔离度高的单元、采用优化布局、设计低损耗馈电网络等。 此外，本书还将关注阵列系统的集成与测试。我们将讨论阵列的结构设计、电磁兼容性（EMC）问题、热管理等系统级的设计考量。在测试方面，本书将详细介绍方向图测量、增益测量、阻抗匹配测量、互耦测量等关键测试项目及其测量方法和仪器。对于实际工程中的复杂情况，例如环境对阵列性能的影响（如多径效应、雨衰等），本书也将进行分析，并介绍相应的补偿和适应性设计技术。 在工程应用方面，本书将选取多个典型且具有代表性的领域，深入剖析天线阵列在该领域的具体应用原理、技术挑战和最新进展。 通信系统： 在蜂窝通信中，大规模MIMO（Massive MIMO）阵列技术是实现超高数据速率和网络容量的关键。本书将深入探讨MIMO阵列的设计、波束赋形、用户分离和多用户干扰管理等核心技术。在卫星通信领域，相控阵天线在地面站和终端中的应用，实现多波束通信、跟踪和抗干扰能力。无线局域网（WLAN）中的阵列技术，例如Wi-Fi 6/6E/7标准中的波束成形技术，能够提升覆盖范围和用户吞吐量。 雷达系统： 有源相控阵雷达（AESA）是现代先进雷达的核心。本书将详细介绍AESA的体制、工作原理、多功能性（如同时具备探测、跟踪、制导、电子对抗等能力），以及其在军用和民用雷达中的应用，例如地面监视雷达、空中交通管制雷达、气象雷达等。书中还将探讨合成孔径雷达（SAR）中使用的平面阵列技术，用于实现高分辨率成像。 电子对抗与监测： 在电子战领域，天线阵列是实现信号探测、识别、干扰和欺骗的关键。本书将介绍宽带、多功能阵列在电子侦察、电子干扰、反辐射导弹攻击等场景下的应用，以及如何利用阵列的指向性和灵活性来应对复杂的电磁环境。 卫星导航与定位： 在全球导航卫星系统（GNSS）接收机中，小型化、高性能的天线阵列对于提高信号接收灵敏度、抑制多径效应、实现精密定位至关重要。本书将探讨GNSS阵列天线的设计特点和应用。 其他新兴应用： 随着技术的发展，天线阵列在无线能量传输、生物医学成像、量子计算以及物联网（IoT）等新兴领域也展现出巨大的应用潜力。本书将对这些前沿应用进行展望和介绍。 本书的编写力求理论与实践相结合，既有严谨的数学推导和物理原理的阐述，又不乏实际工程设计中的经验总结和具体案例分析。每章均配有相应的例题和思考题，帮助读者巩固所学知识。此外，本书还将推荐相关的软件工具，如MATLAB、HFSS、CST等，以及相关的文献资料，以便读者进一步深入研究。 《天线阵列理论与工程应用》旨在成为一部兼具理论深度和工程实用性的参考书，适合高等院校相关专业的师生、科研院所的研究人员、以及从事通信、雷达、电子工程等领域的工程师阅读。通过学习本书，读者将能够深刻理解天线阵列的设计原理，掌握常用的分析和设计方法，并能够将所学知识应用于实际工程问题中，推动相关技术的发展。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的参考书，尤其是在我近期项目需要深入了解阻抗匹配和S参数的时候。作者在解释这些概念时，并没有像许多其他教材那样堆砌复杂的数学公式，而是花了大量的篇幅通过生动的类比和直观的图示来阐释。例如，他用“水流在管道中的阻力”来比喻射频信号在传输线中的衰减，用“能量在不同容器之间的流动”来形象地说明S参数的意义，这些接地气的解释方式，让我在短时间内就掌握了核心要点。书中关于损耗和失真的分析也非常透彻，对于如何优化电路设计以最小化这些不利因素，提供了许多实用的技巧和经验。我特别欣赏的是，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是引用了大量的实际案例，展示了如何在实际的PCB设计中应用这些理论，例如，如何选择合适的走线宽度、如何处理过孔效应等等，这些宝贵的工程经验，是其他理论书籍很难找到的。这本书的实用性极强，对于有志于从事射频微波电路设计的工程师来说，无疑是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑填补了当前射频微波领域在特定方向上的一些空白。我印象最深刻的是其关于滤波器设计部分的论述，作者并没有局限于传统的滤波器类型，而是深入探讨了如何利用微带线、耦合线以及其他平面结构来构建具有特定频率响应的滤波器。他详细讲解了如何通过调整传输线的长度、宽度、耦合间距等参数，来精确控制滤波器的中心频率、带宽、插入损耗以及阻带衰减。书中给出的设计流程和计算方法，都非常具体和实用，让我能够一步步地理解并复现设计过程。我尤其欣赏作者对于非理想效应的讨论，比如集肤效应、介质损耗以及寄生效应等，以及如何在其影响下对滤波器设计进行修正。这本书为我提供了一个全新的视角来理解滤波器的设计，也让我意识到，在现代无线系统中，滤波器扮演着多么关键的角色。

评分☆☆☆☆☆

当我拿起这本书时，我原本只是想找一本快速了解射频微波基本概念的读物，没想到它却带给了我远超预期的惊喜。作者在介绍天线设计的部分，简直是将一个充满艺术性和工程性的领域展现得淋漓尽致。他详细阐述了不同类型平面天线的结构、工作原理以及优缺点，从最基础的偶极子天线，到更复杂的贴片天线和微带天线，都做了深入的分析。书中关于天线增益、方向图、阻抗以及极化特性的讲解，都非常清晰且全面。我尤其喜欢的是，作者还探讨了如何通过优化天线布局和集成来提高系统的整体性能，以及如何处理不同天线之间的互耦问题。书中提供的许多设计图和仿真结果，都极具参考价值，让我能够更好地理解各种参数对天线性能的影响。这本书不仅让我对天线有了更深刻的认识，也让我领略到设计一个高性能天线所需要的严谨和创造力。

评分☆☆☆☆☆

尽管我不是射频微波领域的专业人士，但这本书的出现，让我对这个看似遥不可及的领域产生了浓厚的兴趣。作者在书中对射频微波传输线的讲解，真的是既严谨又充满趣味。他没有直接抛出复杂的数学公式，而是从信号的传播方式入手，一点点地构建起传输线的概念。我对于书中关于阻抗、反射和驻波的解释尤为赞赏，他用生动的比喻，例如“声音在空气中传播的反射”或者“水波的相互干涉”，来帮助我理解这些抽象的概念。书中详细介绍了各种类型传输线的特点，包括同轴线、微带线、带状线等，并分析了它们在不同应用场景下的优劣势。我特别喜欢作者在讨论损耗和失真时，所提供的一些实用的建议，比如如何减小接地不良带来的问题，以及如何通过合理布局来避免串扰。这本书让我感受到，射频微波电路的设计，其实也是一门关于“信号如何优雅地传输”的艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本书确实在我的书架上占了一个显眼的位置，当我第一次翻开它时，就被其中描绘的那些精密而微小的世界深深吸引。虽然书名听起来有点技术性，但作者的文字却以一种出人意料的流畅和易懂，将复杂的射频微波平面电路概念娓娓道来。我尤其喜欢书中对不同材料特性如何影响电路性能的深入剖析，比如介质常数、损耗因子等等，这些原本枯燥的物理概念，在作者的笔下变得生动有趣。书中提供的丰富图例和仿真结果，更是让我能够直观地理解理论知识，仿佛亲手搭建和测试这些电路一般。它不仅提供了基础的原理讲解，还涉及到了一些前沿的应用，例如在5G通信和物联网设备中的具体实现，这让我对这个领域的未来发展充满了好奇和期待。总而言之，这本书为我打开了一扇通往射频微波世界的大门，让我能够更深入地理解现代无线通信的核心技术，也激起了我进一步探索和学习的欲望。