下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[印] ）昆木德·蘭詹桑傑·賈，格含沙雅木·辛格 著，焦斌，楊曉帆，趙琳鋒 等 譯

圖書標籤:

• 太赫茲通信
• 平麵天綫
• 通信技術
• 下一代通信
• 5G/6G
• 天綫設計
• 高頻電路
• 無綫通信
• 電磁場
• 微波技術

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118112344

版次：1

商品編碼：12190136

包裝：平裝

叢書名： 高新科技譯叢·通信技術係列

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

用紙：膠版紙

頁數：171

字數：211000

正文語種：中文

內容簡介

　　在太赫茲通信係統中，為瞭與單片集成電路收發係統集成，研發人員主要采用波導和平麵兩種天綫。
　　目前，由於波導類天綫的增益和定嚮性要優於甲麵天綫，蚓此得到瞭廣泛的研究和應用，而平麵天綫還沒有得到充分的應用。作者認為，由於平麵天綫在集成度、製造成本等方麵非常有優勢，需要充分挖掘平麵天綫在太赫茲通信中的應用潛力。因此，作者在《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》中係統地研究瞭平麵天綫的優化設計問題，討論瞭平麵天綫增益和定嚮性增強的機理。我們相信，對於太赫茲頻段的平麵天綫，《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》將為相關的科研人員呈現齣一個更加全麵的視角，能夠為我國太赫茲無綫通信係統的設計、研製和應用提供重要的參考。

目錄

第1章 太赫茲源及天綫
1．1 引言
1．2 太赫茲通信領域
1．3 太赫茲源與檢測器
1．4 高定嚮性太赫茲天綫
1．5 後續研究方嚮
參考文獻

第2章 多層微帶傳輸綫
2．1 引言
2．2 多層微帶傳輸綫的必要性
2．3 微帶傳輸綫分析
2．3．1 有效介電常數
2．3．2 特徵阻抗
2．3．3 基片層對特徵阻抗的影響
2．3．4 微帶傳輸綫中的損耗
2．4 小結
參考文獻

第3章 采用電磁帶隙材料的微帶天綫設計
3．1 引言
3．2 光子晶體和超材料
3．3 帶隙材料分析
3．3．1 基片厚度對帶隙的影響
3．3．2 半徑和空氣柱間隔對帶隙的影響
3．4 有效介電常數的恢復
3．5 天綫分析與仿真
3．5．1 太赫茲微帶貼片天綫的幾何拳數
3．5．2 帶隙對天綫定嚮性的影響
3．5．3 均質基片天綫定嚮性對比
3．6 通過縮比模型確認分析的有效性-
3．7 小結
參考文獻

第4章 EBG基片上的貼片陣列天綫
4．1 引吉
4．2 幾何結構
4．3 基片材料與饋電機構
4．4 貼片天綫陣列的等效電路模型
4．5 相長乾涉
4．6 天綫參數研究
4．6．1 間隙G1和G2的影響
4．6．2 &和＆變化的影響-
4．6．3 引嚮器寬度對電性能的影響
4．6．4 EBG的影響
4．6．5 互耦對增益和定嚮性的影響
4．7 結果對比
4．8 貼片天綫陣列的最新進展
4．8．1 串聯饋電微帶貼片天綫
4．8．2 諧振腔型天綫
4．8．3 反射陣列
4．9 小結
參考文獻

第5章 環諧振腔集成半橢圓透鏡天綫
5．1 引言
5．2 為什麼在太赫茲通信中使用透鏡天綫
5．3 低介電常數透鏡材料
5．3．1 透鏡天綫設計中的低相對介電常數材料
5．3．2 介電常數影響的對比
5．4 環諧振腔集成透鏡天綫
5．5 環諧振腔集成透鏡工作原理
5．5．1 環諧振腔
5．5．2 半橢圓介質透鏡天綫分析
5．5．3 天綫係統的忌定嚮性
5．6 環形諧振腔集成透鏡天綫的數值分析
5．7 性能對比
5．8 用不同技術驗證理論
5．8．1 分析方法
5．8．2 仿真技術的對比
5．9 環與貼片集成透鏡天綫
5．1O 小結
參考文獻

第6章 高定嚮腔型太赫茲天綫設計
6．1 引言
6．2 天綫的基本外形
6．3 工作原理
6．3．1 有效媒質近似
6．3．2 有效媒質法和射綫追蹤技術的關係
6．4 太赫茲偶極子
6．5 兩個側金屬壁的影響
6．6 天綫的縮比模型
6．7 天綫性能的對比
6．8 小結
參考文獻

第7章 開環諧振腔負載太赫茲微帶天綫性能分析
7．1 引言
7．2 基片的影響
7．3 錶麵波模型與基片厚度
7．4 錶麵波損耗的抑製
7．5 開環諧振腔微帶天綫
7．6 基片與饋綫的選擇
7．7 參數研究
7．7．1 基片厚度對增益和輻射效率的影響
7．7．2 損耗角正切對增益的影響
7．8 開環諧振腔微帶天綫的優化
7．8．1 寬度與內諧振腔間隙的影響
7．8．2 間隙升天綫增益的影響
7．9 定嚮性的對比
7．10 分析的驗證
7．11 小結
參考文獻

第8章 用於預測太赫茲貼片天綫定嚮性的對比法
8．1 引言
8．2 工作原理
8．2．1 頻率選擇錶麵分析
8．2．2 使用射綫追蹤法進行諧振估計
8．2．3 對比法
8．3 數值分析
8．4 接地麵尺寸的影響
8．5 天綫損耗的影響
8．5．1 介質損耗
8．5．2 導體損耗
8．5．3 輻射效率和增益
8．6 外側壁的影響
8．7 結果對比
8．8 定嚮性的對比
8．9 硬件實現
8．10 小結
參考文獻

第9章 太赫茲頻率選擇錶麵
9．1 引素
9．2 FSS簡要迴顧
9．3 FSS模型
9．4 數值和仿真結果
9．5 角敏感性
9．6 太赫茲頻段損耗
9．6．1 電阻損耗
9．6．2 錶麵粗糙度
9．6．3 介質損耗
9．7 小結
參考文獻

第10章 太赫茲通信係統進展
10．1 引言
10．2 太赫茲通信的未來
10．3 太赫茲器件
10．3．1 肖特基勢壘二極管
10．3．2 共振隧穿二極管
1O．3．3 耿氏二極管
10．3．4 場效應晶體管
10．3．5 崩越二極管
10．3．6 鍺化矽異質結雙極晶體管
10．4 太赫茲鏡
10．5 太赫茲波傳播
10．5．1 視距傳播模型
1O．5．2 非視距傳播模型
10．6 太赫茲通信係統
10．6．1 太赫茲檢測技術
10．6．2 100GHz數據傳輸
10．7 太赫茲頻率的信道編碼
10．8 總結
參考文獻

探尋無綫通信的未來邊界：下一代通信中的太赫茲平麵天綫 簡介 隨著信息時代的飛速發展，我們正以前所未有的速度邁嚮一個萬物互聯、數據洪流奔湧的未來。從智能手機的普及到物聯網設備的激增，再到虛擬現實、增強現實以及自動駕駛等新興技術的崛起，對通信帶寬、速率和容量的需求呈現齣指數級的增長。傳統的無綫通信頻段已日漸擁擠，頻譜資源瀕臨枯竭，這迫使我們必須將目光投嚮更廣闊的未知領域，以尋求解脫當前瓶頸、實現通信技術跨越式發展的鑰匙。 太赫茲（THz）頻段，即頻率在0.1 THz至10 THz之間的電磁波，正以其獨特的優勢，成為下一代無綫通信最具潛力的候選者之一。這一頻段擁有海量的可用帶寬，能夠提供極高的通信速率，遠超當前4G和5G技術所能企及的範疇。然而，太赫茲波也伴隨著顯著的挑戰：傳播距離短、易受障礙物阻擋、對器件的集成度和效率要求極高。在這樣的背景下，下一代通信中的太赫茲平麵天綫的研究與開發，便成為瞭突破技術瓶頸、解鎖太赫茲通信潛力的關鍵所在。 本書並非僅僅是對太赫茲平麵天綫技術的簡單羅列，而是深入探究瞭這一前沿領域的核心科學原理、關鍵技術挑戰以及未來發展方嚮。它旨在為讀者構建一個全麵、深入的知識體係，理解太赫茲波的特性如何影響天綫的設計，以及如何通過創新的平麵天綫技術來剋服太赫茲通信的固有難題。 第一部分：太赫茲通信的浪潮與平麵天綫的使命 本部分首先描繪瞭下一代通信技術發展的宏大圖景，分析瞭現有通信技術麵臨的瓶頸，並清晰地闡述瞭太赫茲頻段作為未來通信“新大陸”的巨大潛力。我們將探討太赫茲波在帶寬、速率、信號分辨率等方麵的獨特優勢，以及其在超高速數據傳輸、高精度成像、傳感以及生物醫學等領域的廣泛應用前景。 與此同時，我們也審視瞭太赫茲波傳播所帶來的嚴峻挑戰。高頻特性導緻瞭信號的快速衰減，需要更精細的光束控製和更低的損耗。這一挑戰直接引齣瞭平麵天綫的重要性。不同於傳統的柱狀或喇叭形天綫，平麵天綫以其輕薄、易於集成、可實現復雜波束控製等特點，成為解決太赫茲通信難題的理想載體。本書將詳細介紹平麵天綫的定義、分類及其在微波和毫米波頻段的成功應用，為理解其在太赫茲頻段的獨特作用奠定基礎。 第二部分：太赫茲平麵天綫的設計理論與關鍵要素 理解太赫茲平麵天綫的設計，離不開對電磁場理論的深刻認識。本部分將係統梳理與高頻電磁波傳播、天綫輻射原理相關的基礎理論，重點強調在太赫茲頻段下，這些理論需要如何被修正和應用。我們將深入探討阻抗匹配、增益、方嚮性、極化等天綫關鍵參數，並分析這些參數在太赫茲波段的特殊錶現。 在此基礎上，本書將詳細介紹構建高效太赫茲平麵天綫所需的各種關鍵技術要素。這包括： 高性能介質材料的選擇與特性分析： 太赫茲頻段對介質材料的損耗、介電常數等參數要求極高。我們將分析不同類型介質材料（如低損耗陶瓷、聚閤物、自由空間介質等）的特性，以及如何根據具體應用選擇最閤適的材料。 微納加工技術與精度控製： 太赫茲天綫結構尺寸通常在微米甚至亞微米量級，對加工精度有著極其苛刻的要求。本部分將介紹先進的微納加工技術，如光刻、刻蝕、3D打印等，以及如何通過高精度控製實現復雜天綫結構的製造。 輻射單元的設計與優化： 平麵天綫由一係列輻射單元構成。我們將深入研究不同類型的輻射單元（如偶極子、單極子、貼片、縫隙等）在太赫茲頻段的設計考慮，以及如何通過單元的形狀、尺寸、排列方式來優化天綫的性能。 饋電網絡的設計與損耗抑製： 高效的饋電網絡是確保信號能量準確、低損耗地傳輸到輻射單元的關鍵。我們將分析各種饋電技術（如微帶綫、脊形波導、空氣介質脊等）在太赫茲頻段的適用性，以及如何通過材料和結構設計來最小化饋電損耗。 集成與封裝技術： 為瞭實現太赫茲通信係統的緊湊化和實用化，天綫需要與其他電子器件（如發射器、接收器、移相器等）進行高效集成。本部分將探討先進的集成與封裝技術，以及如何解決高頻下的封裝損耗和散熱問題。 第三部分：太赫茲平麵天綫的創新設計與前沿探索 在掌握瞭基礎理論和關鍵技術後，本部分將聚焦於當前太赫茲平麵天綫設計的創新方嚮和前沿探索。我們將深入分析各種先進的太赫茲平麵天綫技術，包括但不限於： 寬帶與超寬帶太赫茲平麵天綫： 針對太赫茲頻段的巨大帶寬潛力，我們將介紹實現寬帶甚至超寬帶特性的設計策略，如多諧振結構、頻變材料應用、負載技術等。 可重構與智能太赫茲平麵天綫： 為瞭適應動態變化的通信環境，可重構天綫技術至關重要。本部分將探討如何通過移相器、開關、變容二極管等元件實現天綫的頻率、極化、波束方嚮的可調控，以及人工智能在智能天綫控製中的應用。 多輸入多輸齣（MIMO）太赫茲平麵天綫： MIMO技術是提升通信容量和魯棒性的關鍵。我們將研究如何在有限的平麵空間內設計高隔離度的多端口天綫陣列，以支持高階MIMO係統。 集成電路（IC）兼容的太赫茲平麵天綫： 為瞭實現芯片級集成，我們將探討與CMOS、SiGe等集成電路工藝兼容的平麵天綫設計，以及如何最大限度地減小天綫與芯片之間的接口損耗。 新型太赫茲平麵天綫結構： 本部分還將介紹一些具有突破性的新型天綫結構，如超材料天綫、光學天綫、空腔諧振天綫等，及其在太赫茲通信中的潛在應用。 第四部分：太赫茲平麵天綫的仿真、測試與實際應用 理論設計固然重要，但實際的仿真和測試是驗證和優化天綫性能的必經之路。本部分將介紹用於太赫茲平麵天綫設計的電磁仿真軟件和方法，以及在高頻段進行天綫參數測量所麵臨的挑戰和解決方案。我們將詳細介紹近場/遠場測量技術、阻抗參數測量、方嚮圖測量等關鍵環節。 更重要的是，本書將著眼於太赫茲平麵天綫的實際應用場景。我們將探討這些天綫如何賦能： 下一代無綫通信係統： 包括超高速無綫接入、無綫迴傳、點對點通信等。 高分辨率成像與感知： 在安檢、遙感、醫學成像等領域的應用。 高速數據傳輸與通信： 如光縴無綫混閤網絡、數據中心內部高速互聯。 新興應用： 如無綫充電、環境監測、生物信號檢測等。 結語 下一代通信中的太赫茲平麵天綫，是連接太赫茲波潛力和未來無綫通信需求的橋梁。本書通過係統性的梳理和深入的探討，不僅為讀者揭示瞭這一前沿領域的核心奧秘，更提供瞭解決實際工程問題的思路和方法。我們相信，對太赫茲平麵天綫技術的深入理解和不斷創新，必將推動下一代通信技術迎來革命性的飛躍，為人類社會的信息化進程注入新的澎湃動力。 本書適閤於通信工程、電子工程、物理學等相關領域的科研人員、工程師、研究生以及對未來通信技術充滿好奇的讀者。通過閱讀本書，您將能夠深入理解太赫茲平麵天綫的關鍵技術，把握其發展趨勢，並為推動下一代通信技術的進步貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》給我帶來的感受，更像是踏入瞭一個全新的學術殿堂。雖然我本身並非直接從事天綫設計領域的研究，但作為一名對技術前沿信息敏感的從業者，我深知掌握前沿技術的重要性。書中對太赫茲技術和平麵天綫結閤的闡述，讓我立刻聯想到當前通信行業正經曆的深刻變革。每一次通信技術的飛躍，都離不開關鍵技術的突破，而天綫作為通信的“耳朵”和“嘴巴”，其性能的提升至關重要。我尤其對書中可能涉及的電磁場理論、新型材料的應用以及集成電路與天綫設計的協同發展等內容充滿瞭好奇。我設想，通過學習這本書，我能更深刻地理解太赫茲通信的物理基礎，掌握平麵天綫設計在實現高增益、寬帶寬、小型化等方麵的技術難點和解決方案。這對於我在思考未來産品方嚮、評估技術可行性以及與技術團隊進行更有效的溝通方麵，都將帶來極大的助益。這本書的引進，無疑為國內相關領域的研究者和工程師提供瞭一個寶貴的學習平颱，也預示著我國在下一代通信技術研發領域將迎來新的發展機遇。

評分☆☆☆☆☆

我是一名普通的電子工程專業學生，目前正在攻讀碩士學位，我的研究方嚮與無綫通信領域緊密相關。最近，我聽說瞭《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》這本書，並且對它産生瞭濃厚的興趣。雖然我還沒有親自拿到這本書，但從書名就能判斷齣，它聚焦於當前通信技術中最具前瞻性的兩個方嚮：太赫茲頻段和平麵天綫。我深知，隨著數據量的爆炸式增長，現有的通信頻段已經逐漸飽和，而太赫茲頻段以其巨大的頻譜資源，被認為是未來超高速、超大容量通信的關鍵。與此同時，平麵天綫因其結構簡單、易於製造、易於集成等優點，在小型化、低功耗的通信設備中展現齣巨大的優勢。我期待這本書能夠係統地介紹太赫茲波的傳播特性、衰減機製，以及適用於太赫茲頻段的各種平麵天綫的設計方法、仿真技術和製造工藝。我希望能從中學習到如何設計齣高性能的太赫茲平麵天綫，剋服信號衰減、方嚮性差等技術難題，為未來的6G通信係統乃至更高級彆的通信技術奠定堅實的基礎。這本書對我而言，將是一份極具價值的學習資料，能夠極大地拓寬我的知識視野，為我的畢業論文和未來的科研工作提供重要的理論指導和技術參考。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對通信技術發展充滿熱情的科技博主，我總是努力挖掘那些能夠代錶未來發展方嚮的尖端書籍。當《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》這個書名映入眼簾時，我立刻就被它所吸引。太赫茲，這個詞本身就充滿瞭未來感，它代錶著比毫米波更高的頻段，擁有巨大的通信帶寬潛力，是實現超高速數據傳輸的“終極疆域”之一。而“平麵天綫”，則預示著技術的輕薄化、集成化趨勢，這與我們對未來通信設備的期望高度契閤——更加小巧、更加無縫地融入生活。我設想，這本書會詳細介紹太赫茲波的物理特性，包括其在大氣中的傳播損耗、穿透能力等，以及這些特性對天綫設計提齣的特殊要求。同時，書中對“平麵天綫”的深入探討，可能涵蓋瞭各種創新的設計理念，例如微帶天綫、縫隙天綫，甚至是一些更為前沿的電磁超材料在天綫設計中的應用。我希望通過這本書，能夠清晰地理解太赫茲平麵天綫在實現高數據速率、低功耗、以及在物聯網、自動駕駛、智能醫療等新興應用領域中所扮演的關鍵角色。這本書不僅會是我內容創作的寶貴素材來源，更會讓我對通信技術的未來發展脈絡有更深刻、更準確的把握。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深通信行業從業者，在過去的十幾年裏，我見證瞭從2G到5G的每一次技術演進。目前，我的工作內容涉及無綫通信係統架構設計和關鍵技術評估。近期，一本名為《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》的書引起瞭我的高度關注。我深知，通信技術的迭代並非一蹴而就，往往需要突破性的基礎技術來支撐。太赫茲頻段憑藉其巨大的可用帶寬，無疑是未來通信（如6G）的重要發展方嚮，但其信號損耗大、器件集成難度高是擺在技術麵前的巨大挑戰。而“平麵天綫”的設計，尤其是能適應太赫茲頻段特性的平麵天綫，是解決這些挑戰的關鍵。我推測書中會詳細闡述太赫茲波的傳播特性，以及如何利用平麵天綫的設計來優化信號的發射和接收，例如通過陣列設計、波束賦形技術來剋服路徑損耗，以及如何實現寬帶、高效率的太赫茲平麵天綫。此外，書中可能還會涉及先進的電磁仿真技術、製造工藝以及與射頻前端的集成設計等內容。這本書對於我們評估太赫茲通信技術的可行性、製定下一代通信係統的技術路綫，以及指導相關的研發工作，都將具有極其重要的參考價值。它提供瞭一個深入瞭解下一代通信關鍵技術前沿的絕佳窗口。

評分☆☆☆☆☆

作為一個一直對無綫通信技術發展趨勢非常關注的愛好者，最近被一本名為《下一代通信中的太赫茲平麵天綫/高新科技譯叢·通信技術係列》的書吸引瞭。雖然我還沒有來得及深入研讀這本書的每一個細節，但僅僅是翻閱其目錄和前言，我就已經能感受到其中蘊含的巨大潛力。尤其是書中對太赫茲頻段的深入探討，這讓我聯想到當前5G技術正逐漸滲透到我們生活的方方麵麵，而6G乃至更遠期的通信技術，勢必會嚮更高的頻段進發，太赫茲無疑是其中的一個關鍵候選。書中“平麵天綫”這個關鍵詞也引起瞭我的興趣，我一直對輕薄、易於集成到各種設備中的天綫設計充滿好奇，想象著未來智能手機、可穿戴設備，甚至是我們日常使用的傢具，都能集成高性能的天綫，實現無處不在的通信。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往未來通信世界的大門，讓我對未來的無綫通信場景充滿瞭期待，也對天綫設計在這個進程中所扮演的關鍵角色有瞭更清晰的認識。我迫不及待地想通過這本書，瞭解更多關於太赫茲波的特性、其在通信領域麵臨的挑戰以及各種創新性的平麵天綫設計方案，相信它會為我提供寶貴的知識和啓發。