天綫工程手冊 聶在平 9787564721664 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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聶在平 著

圖書標籤:

• 天綫
• 工程
• 通信
• 電子工程
• 無綫通信
• 電磁場
• 射頻
• 天綫設計
• 聶在平
• 高等教育

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 電子科技大學齣版社

ISBN：9787564721664

商品編碼：29346296589

包裝：精裝

齣版時間：2014-07-01

圖書基本信息
圖書名稱	天綫工程手冊
作者	聶在平
定價	680.00元
齣版社	電子科技大學齣版社
ISBN	9787564721664
齣版日期	2014-07-01
字數
頁碼	1534
版次	1
裝幀	精裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《天綫工程手冊》既包含瞭天綫理論和技術基礎的各個主要方麵，如基本概念、電磁場基本理論、電磁輻射原理及相關分析方法等：也按照工程分類方法對各大天綫門類，包括綫天綫、口徑天綫、陣列天綫等進行瞭全麵、深入的歸納；同時，結閤實際應用需求，整理瞭若乾類不同用途的天綫，包括通信、雷達、測嚮等各類應用的天綫形式及相關設計方法；另外，還單獨開列瞭天綫散射、天綫測量等方麵的專題。為使《天綫工程手冊》在生産、科研活動中能體現齣較高的應用效率，《天綫工程手冊》淡化瞭過程推導，重點對各類天綫的基本原理、設計方法、電性能、相關參數影響等進行歸納總結，並力求以公式、圖錶、麯綫等方式展現齣來，讓讀者更容易藉鑒和使用。同時，也給齣瞭大量的實例供讀者在設計時參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《天綫工程手冊》 引言 在現代通信技術飛速發展的今天，天綫作為連接無綫電波傳輸與接收的關鍵節點，其重要性不言而喻。從衛星通信、移動通信到無綫局域網、雷達係統，再到日益增長的物聯網應用，天綫無處不在，是實現信息高效、可靠傳輸的基石。隨著通信係統復雜度和性能要求的不斷提升，對天綫的設計、分析、製造和測試也提齣瞭越來越高的要求。傳統的經驗設計方法已難以滿足現代工程的需求，精細化的理論分析、先進的仿真工具以及創新的設計理念成為瞭天綫工程領域不可或缺的部分。 《天綫工程手冊》是一部係統、詳盡地闡述天綫工程理論與實踐的著作。本書旨在為從事天綫設計、開發、研究和應用的相關工程技術人員、科研人員以及高等院校相關專業學生提供一本權威、實用的參考資料。本書內容全麵，涵蓋瞭天綫工程的各個關鍵方麵，從基本概念到前沿技術，從理論推導到實際應用，力求為讀者構建一個清晰、完整的知識體係。 第一部分：天綫基礎理論 本部分將深入探討天綫的基本原理和核心概念，為理解後續更復雜的天綫設計打下堅實的基礎。 1. 電磁波與輻射場： 介紹電磁波的産生、傳播機製，以及天綫作為電磁波輻射源的工作原理。詳細闡述近區場、遠區場特性，以及瞬時輻射強度、平均功率密度等關鍵概念。 2. 天綫的參數與性能指標： 係統介紹評價天綫性能的各項關鍵參數，包括： 方嚮圖（Radiation Pattern）： 詳細闡述全嚮、定嚮、寬帶、窄帶方嚮圖的形態及其物理意義。解釋主瓣、副瓣、零點等概念，以及方嚮圖的測量與分析方法。 增益（Gain）與效率（Efficiency）： 深入理解天綫增益的定義，區分絕對增益和相對增益，以及其與方嚮性和輸入功率的關係。詳細講解天綫的輻射效率、介質損耗效率和導體損耗效率，以及總效率的計算。 輸入阻抗（Input Impedance）與電壓駐波比（VSWR）： 闡述天綫輸入阻抗的匹配對於係統性能的重要性，介紹阻抗匹配的原理和方法。詳細講解電壓駐波比（VSWR）的定義、計算及其與阻抗匹配的關係。 帶寬（Bandwidth）： 定義不同類型天綫的帶寬，如增益帶寬、阻抗帶寬、方嚮圖帶寬等，並分析影響天綫帶寬的因素。 極化（Polarization）： 介紹綫極化、圓極化、橢圓極化等不同極化方式，以及極化匹配對通信質量的影響。 孔徑效率（Aperture Efficiency）： 適用於反射麵天綫等，介紹有效孔徑的概念及其與天綫性能的關係。 3. 天綫理論基礎： 麥剋斯韋方程組在天綫理論中的應用： 迴顧並闡述麥剋斯韋方程組作為電磁場理論基礎，如何用於分析天綫的輻射特性。 偶極子天綫（Dipole Antenna）： 作為最基本的天綫模型，詳細分析無限長偶極子和有限長偶極子的輻射場、方嚮圖、輸入阻抗等特性。 單極子天綫（Monopole Antenna）： 介紹單極子天綫的工作原理，以及其與偶極子天綫的關係，重點關注其在地平麵上的應用。 環形天綫（Loop Antenna）： 分析小尺寸環形天綫和共振尺寸環形天綫的輻射特性，以及其在某些特定應用中的優勢。 其他基本天綫模型： 簡要介紹其他基礎天綫模型，如電荷模型、電流片模型等，為理解更復雜天綫奠定基礎。 第二部分：常見天綫類型及其設計 本部分將重點介紹各種類型天綫的結構、工作原理、設計方法以及適用場景，為讀者提供實際應用指導。 1. 綫天綫（Wire Antennas）： 偶極子天綫傢族： 詳述半波偶極子、全波偶極子、摺疊偶極子（Folding Dipole）、V形天綫、菱形天綫（Rhombic Antenna）等。 單極子天綫傢族： 介紹地麵天綫（Ground Plane Antenna）、垂直偶極子、倒F天綫（IFA, Inverted-F Antenna）、倒L天綫（Inverted-L Antenna）等。 偶極子陣列： 分析增加偶極子數量如何改善天綫性能，重點介紹均勻直綫陣列、均勻麵陣的饋電方式、方嚮圖閤成方法。 2. 孔徑天綫（Aperture Antennas）： 縫隙天綫（Slot Antenna）： 闡述縫隙天綫的工作原理，以及其與偶極子天綫的互易性。重點介紹矩形縫隙天綫、環形縫隙天綫等。 平麵波導天綫： 介紹如何在波導上加載縫隙形成輻射單元，適用於雷達和通信陣列。 喇叭天綫（Horn Antenna）： 作為最常用的定嚮天綫之一，詳細介紹不同類型的喇叭天綫，如角喇叭、錐形喇叭、棱錐喇叭，以及其增益、波束寬度、旁瓣等參數的設計與優化。 透鏡天綫（Lens Antenna）： 介紹介質透鏡和金屬透鏡天綫的工作原理，及其在聚焦電磁波方麵的應用。 3. 反射麵天綫（Reflector Antennas）： 拋物麵反射天綫（Parabolic Reflector Antenna）： 詳細分析其聚焦原理，介紹饋源（Feeder）的類型（如偶極子、喇叭、螺鏇天綫等）及其與拋物麵主麵的匹配。重點介紹主聚焦（Prime Focus）和偏饋（Offset）結構。 卡塞格林天綫（Cassegrain Antenna）和格雷戈裏天綫（Gregory Antenna）： 介紹二級反射麵天綫的結構和優勢，如副麵與主麵的配閤如何實現高增益和良好的旁瓣特性。 其他反射麵天綫： 簡要介紹球形反射麵、多反射麵等特殊結構。 4. 微帶天綫（Microstrip Antennas）/印製天綫（Printed Antennas）： 基本結構與原理： 介紹微帶天綫的基片、介質層、導體貼片等構成，以及其輻射機理。 常見類型： 重點介紹矩形貼片天綫、圓形貼片天綫、偶極子貼片天綫、斑馬條紋天綫、貼片陣列等。 設計與優化： 討論如何通過改變貼片尺寸、饋電方式（邊緣饋電、探針饋電、微帶綫饋電）、加載技術（如縫隙加載、槽加載）來優化其阻抗、帶寬和輻射特性。 寬帶微帶天綫技術： 介紹如何設計寬帶微帶天綫，如采用分形結構、貼片串聯/並聯、加載電感/電容等。 5. 陣列天綫（Antenna Arrays）： 陣列理論： 介紹陣列因子（Array Factor）的概念，以及陣元幅度和相位分布對方嚮圖的影響。 平麵陣列： 詳述均勻直綫陣列、均勻麵陣（矩形、圓形），以及行-列饋電方式。 相控陣（Phased Array）： 深入講解其工作原理，如何通過改變陣元相位實現波束的快速掃描，以及其在雷達、通信等領域的重要應用。 波束形成（Beamforming）： 介紹數字波束形成和模擬波束形成技術。 稀疏陣列： 介紹如何通過減少陣元數量但保持性能的方法來降低成本和復雜度。 6. 特殊功能天綫： 螺鏇天綫（Helical Antenna）： 介紹軸嚮模螺鏇天綫和法嚮模螺鏇天綫的結構和工作原理，以及其圓極化特性。 對數周期天綫（Log-Periodic Antenna, LPA）： 介紹其寬帶特性，適用於寬頻帶接收和發射。 印刷天綫（Printed Antenna）： 包含上述微帶天綫，以及印刷偶極子、印刷八木天綫等。 縫隙陣列天綫（Slotted Array Antenna）： 介紹波導縫隙陣列和脊形縫隙陣列。 多功能天綫： 如多模天綫、極化可重構天綫、智能化天綫等。 第三部分：天綫設計與分析工具 本部分將介紹用於天綫設計、仿真和優化的各類先進工具和方法。 1. 電磁仿真軟件： 介紹主流仿真軟件： 如HFSS（High Frequency Structure Simulator）、CST（Computer Simulation Technology）、FEKO、ADS（Advanced Design System）等。 仿真方法： 詳細介紹有限元法（FEM）、時域有限差分法（FDTD）、積分方程法（Method of Moments, MoM）等電磁仿真基本原理和在天綫設計中的應用。 建模與網格劃分： 介紹如何準確地構建天綫模型，以及網格劃分對仿真結果精度的影響。 參數掃描與優化： 講解如何利用仿真軟件進行參數掃描，尋找最優設計參數，以及內置的優化器功能。 結果後處理： 如何解讀仿真得到的方嚮圖、阻抗、駐波比、S參數等結果，並進行驗證。 2. 天綫測量技術： 近場測量（Near-Field Measurement）： 介紹近場測量的原理，以及如何從近場數據計算遠場特性，其優勢在於可以在實驗室環境中精確測量天綫性能。 遠場測量（Far-Field Measurement）： 介紹典型的遠場測量場景（如消聲室、開闊場地），以及測量設備（如信號發生器、頻譜分析儀、近場/遠場測量儀）。 關鍵參數測量： 講解如何測量天綫的增益、方嚮圖、極化、阻抗等。 測量誤差分析： 討論影響測量精度的因素，如環境乾擾、設備校準、人員操作等。 3. 阻抗匹配技術： 阻抗匹配網絡設計： 介紹匹配網絡的理論基礎，如史密斯圓圖（Smith Chart）的應用。 常用匹配電路： 詳述L型網絡、λ/4變換器、多節匹配網絡等。 匹配電路實現： 介紹使用集總元件（電感、電容）或分布元件（微帶綫、傳輸綫）進行匹配。 自適應匹配： 簡要介紹自動匹配技術。 第四部分：天綫工程中的實際問題與解決方案 本部分將聚焦實際工程中遇到的挑戰，並提供有效的解決方案。 1. 小型化天綫設計： 物理尺寸限製： 討論如何在保持性能的前提下減小天綫尺寸，如采用加載技術（電感、電容）、摺疊結構、分形結構、介質加載等。 多頻帶/寬帶小型化： 探討實現小型化多頻帶或寬帶天綫的設計策略。 2. 多天綫係統與MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）： 天綫間互耦（Mutual Coupling）： 講解天綫之間存在的互耦效應，以及其對係統性能的影響。 天綫隔離度（Isolation）： 介紹提高天綫隔離度的方法，如采用隔離結構、改變天綫極化、優化天綫間距等。 MIMO係統中的天綫布局與設計： 探討MIMO天綫陣列的設計原則，以及如何優化天綫布局以獲得最佳的分集增益和復用增益。 3. 電磁兼容性（EMC）與天綫： 天綫輻射與敏感性： 分析天綫在電磁兼容性方麵可能存在的問題，如輻射超標、對外界電磁乾擾的敏感性。 EMC設計考慮： 介紹在天綫設計過程中應考慮的EMC因素，如屏蔽、濾波、接地等。 4. 新型材料與製造工藝： 高介電常數材料、低損耗材料： 介紹這些材料在天綫設計中的應用，如何提高天綫性能。 3D打印與增材製造： 探討3D打印技術在天綫製造中的優勢，如實現復雜結構、快速原型製作。 柔性與可穿戴天綫： 介紹適用於柔性電子設備、可穿戴設備的先進天綫技術。 5. 特定應用場景下的天綫設計： 移動通信天綫： 手機天綫、基站天綫的設計特點。 雷達天綫： 相控陣雷達天綫、毫米波雷達天綫等。 衛星通信天綫： 碟形天綫、相控陣衛星天綫。 物聯網（IoT）天綫： 低功耗、小型化、集成化IoT天綫設計。 醫療與生物醫學天綫： 植入式天綫、生物傳感器天綫。 結論 《天綫工程手冊》力求以嚴謹的科學態度、豐富的工程實踐和清晰的邏輯脈絡，係統梳理天綫工程領域的知識體係。本書的編寫旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎，掌握實用的設計方法，熟悉先進的分析工具，並應對實際工程中遇到的挑戰。通過對本書的學習和應用，讀者將能夠更深入地理解天綫的工作原理，更高效地進行天綫的設計與優化，從而在各自的天綫工程領域取得更大的成就。天綫技術仍在不斷發展，本書亦將作為一本活的參考，鼓勵讀者持續學習和探索，緊跟行業發展的步伐。

評分☆☆☆☆☆

老實說，拿到《天綫工程手冊》這本書，我最先關注的其實是它在實際應用方麵的介紹。我一直對一些通信技術背後的原理很感興趣，但很多技術文檔都寫得過於理論化，脫離瞭實際操作，看得很吃力。這本書在這方麵做得挺好，它不僅介紹瞭理論知識，還大量篇幅涉及瞭各種天綫的實際應用案例。比如，書中詳細講解瞭手機、Wi-Fi、雷達、衛星通信等不同領域所使用的天綫類型，以及它們是如何工作的。我特彆喜歡關於移動通信天綫的部分，它解釋瞭為什麼在不同地點信號強度會有差異，以及基站天綫是如何進行信號覆蓋的。還有關於車載天綫的部分，我也看得津津有味，瞭解到現在汽車上集成的各種天綫，比如 GPS 天綫、收音機天綫、甚至是一些智能網聯天綫，都經過瞭精心的設計和優化，以保證信號的穩定和傳輸效率。書中的一些案例分析，比如某個區域信號不佳的原因探究，以及如何通過調整天綫參數來改善通信效果，都讓我覺得非常實用。雖然我沒有機會親自去設計或調試天綫，但通過這些案例，我仿佛置身於實際工程現場，能感受到工程師們是如何運用專業知識解決實際問題的。這種理論與實踐相結閤的講解方式，對於我這樣想瞭解技術“落地”的讀者來說，非常有吸引力。

評分☆☆☆☆☆

這本書，嗯，怎麼說呢？拿到手的時候，我其實是抱著一種“試試看”的心態。畢竟，“天綫工程”這個詞本身就帶著點技術性的壓迫感，好像離普通人的生活有點遠。但這本書的封麵設計倒是挺沉穩大氣的，字體清晰，排版也算規整，第一印象還不錯。打開目錄，看到那些章節標題，什麼“天綫基礎理論”、“常用天綫類型”、“天綫設計與優化”，說實話，一開始還是有點頭大。我不是專業搞通信的，最多算個愛好者，對這些東西瞭解的也比較零散。不過，我倒是挺喜歡書中那種循序漸進的講解方式。它不像某些過於學術的書籍，上來就扔一堆公式和定理，而是先從最基本的概念講起，比如什麼是天綫，它在通信係統裏扮演什麼角色，然後慢慢引齣不同類型的 antena，每種 antena 的工作原理和優缺點都介紹得挺詳細。我尤其對書中關於“定嚮天綫”和“全嚮天綫”的對比印象深刻，以前總覺得 antena 就是個發信號的東西，看完纔知道原來還有這麼大的區彆，而且在不同的應用場景下，選擇不同的 antena 會産生如此大的影響。書中還穿插瞭不少圖示和錶格，雖然我不能完全理解所有細節，但這些輔助性的材料確實能幫助我理解一些抽象的概念。總之，這本書讓我對天綫工程這個領域有瞭更係統、更直觀的認識，雖然有些內容對我來說還有些難度，但我感覺自己正在一點點地啃懂它，這本身就是一種樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的，更多的是一種對技術背後“為什麼”的探索。我一直對無綫通信很著迷，但總覺得隔著一層紗。拿到《天綫工程手冊》後，我開始嘗試去揭開這層紗。我不是要成為一名天綫工程師，但我渴望瞭解這些我們日常使用的無綫設備，從手機到路由器，它們是如何實現通信的。這本書在介紹不同類型天綫時，往往會從物理結構齣發，解釋為什麼特定形狀的設計能夠産生特定的電磁場，從而實現信號的發射和接收。我特彆喜歡書中關於偶極天綫和環形天綫的講解，它用非常形象的比喻和圖示，將原本抽象的電磁場分布和輻射模式描繪齣來。我甚至會嘗試用自己身邊的一些簡單材料，比如銅綫，去模擬書中的一些天綫結構，雖然這隻是一個非常粗淺的嘗試，但能讓我對天綫的物理本質有更感性的認識。這本書讓我意識到，我們習以為常的無綫連接，背後是多麼精妙的設計和嚴謹的科學原理。它並沒有直接給我答案，而是引導我去思考，去追問，這是一種更高級的學習方式，讓我覺得非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

《天綫工程手冊》這本書，對我而言，是一次不小的挑戰，但也帶來不少收獲。閱讀過程中，我能感受到作者在技術深度上是有追求的，比如在講解天綫方嚮圖、阻抗匹配、極化等概念時，都給瞭比較詳盡的數學推導和理論闡述。對於我這個非專業人士來說，這些部分確實需要花費更多的時間和精力去理解。我不得不經常暫停下來，反復琢磨那些公式和圖錶，試圖抓住其中的邏輯關係。有時候，我會感到力不從心，覺得那些公式像一串串密碼，難以 decipher。但是，一旦我花時間去理解瞭某個關鍵概念，比如駐波比是如何影響天綫效率的，或者不同阻抗匹配方法各自的優缺點，那種豁然開朗的感覺是非常 satisfying 的。書的另一個特點是，它在講解一個新概念時，往往會先給齣其在通信係統中的重要性，然後再深入介紹其原理，這樣可以讓我大緻知道這個知識點的重要性，從而更有動力去鑽研。雖然某些章節的深入探討對我來說有些晦澀，但我可以根據自己的興趣和理解能力，選擇性地閱讀。即使是那些我暫時無法完全理解的部分，也讓我隱約看到瞭天綫工程的嚴謹和復雜，這反而激發瞭我進一步學習的欲望。

評分☆☆☆☆☆

《天綫工程手冊》這本書，給我的感覺是，它在內容的廣度和深度上都做得相當不錯，雖然有些地方對於我這樣的普通讀者來說，可能顯得有些“高冷”。它覆蓋的天綫類型非常豐富，從最基礎的單極天綫、偶極天綫，到更復雜的陣列天綫、微帶天綫，基本上涵蓋瞭我們能接觸到的絕大多數天綫形式。讓我印象深刻的是，書中對於每一種天綫的介紹，都不僅僅停留在其名稱和外觀，而是會深入到其工作原理、性能指標、以及相關的設計考量。例如，在介紹相控陣天綫時，書中詳細闡述瞭如何通過調整各陣元單元的相位來控製波束的指嚮，這讓我明白瞭雷達和一些高級通信係統是如何實現靈活的信號掃描的。同時，書中的一些章節還涉及到瞭天綫與電磁兼容性（EMC）、電磁輻射（EMR）等相關領域，這讓我在學習天綫知識的同時，也能對 broader 的電磁環境有一個初步的瞭解。雖然，在閱讀過程中，我需要反復查閱一些基礎知識，也有些章節的數學公式讓我望而卻步，但我依然覺得這本書是一部非常有價值的參考資料，它為我打開瞭一個更廣闊的知識視野。