正版新書--NFC設備設計寶典：天綫篇 法]Dominique Paret 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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法]Dominique Paret 著

圖書標籤:

• NFC
• 天綫
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• 無綫通信
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• 嵌入式係統
• 機械工業齣版社
• Dominique Paret
• 技術
• 專業書籍

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111589464

商品編碼：29487879524

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-04-01

基本信息

書名：NFC設備設計寶典：天綫篇

定價：69.00元

作者：法]Dominique Paret

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2018-04-01

ISBN：9787111589464

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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天綫是近場通信（NFC）設備中的關鍵部件。本書從理論和實踐的角度，對NFC設備不同種類天綫的設計技術從標準層麵到實際匹配層麵都進行瞭詳細講解，並給齣瞭大量實用數據，對於NFC設備的研發設計與調試有較強的指導意義。

目錄

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譯者序
原書前言
第１ 部分 背 景
第１ 章 迴顧ＮＦＣ 設備天綫設計的約束條件 ２
１. １ 規範性約束 ３
１. １. １ 從發起者到接收者的上行鏈路 ３
１. １. ２ 從接收者到發起者的下行鏈路 ４
１. １. ３ 非接觸式標準與ＮＦＣ 設備天綫 ５
１. １. ４ 技術 ６
１. １. ５ “ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 設備” 和“ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 標簽” ７
１. １. ６ ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 設備通信的“模式” ８
１. １. ７ ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 設備的角色 ９
１. １. ８ 注意虛假廣告 １０
１. ２ 監管約束 １０
１. ２. １ ＲＦ 法規 １０
１. ３ ＮＦＣ 市場的規範 １１
１. ４ ＮＦＣ 技術規範 １１
１. ４. １ 應用成果及其直接約束 １２
１. ５ 天綫設計應用約束 １５
第２ 章 ＮＦＣ 內部原理的介紹和概述 １６
２. １ “非接觸式” 的物理基礎與ＮＦＣ １６
２. １. １ 傳播和輻射的現象 １６
２. １. ２ 場與空間區域的分類 １６
２. １. ３ 空間區域 １６
２. １. ４ 遠場: ｒ >> λ /２π (Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ 區) １７
２. １. ５ 中場: ｒ≈λ (Ｆｒｅｓｎｅｌ 區) １７
２. １. ６ 近場: ｒ << λ /２π (Ｒａｙｌｅｉｇｈ 區) 和ＮＦＣ 的起點 １７

２. １. ７ 非接觸式. ＲＦＩＤ 和ＮＦＣ 應用的注釋說明 １７
２. ２ ＮＦＣ 的概念 １８
２. ２. １ Ｂｉｏｔ￣Ｓａｖａｒｔ 定律 １９
２. ２. ２ 圓形天綫軸上一點的場Ｈ １９
２. ２. ３ 作為“ｄ” 一個函數的場Ｈ 的衰減 ２１
２. ２. ４ 矩形天綫的軸上一點的場Ｈ ２２
第２ 部分 ＮＦＣ 設備天綫的方案與設計
第３ 章 發起者天綫: 具體計算 ２５
３. １ 介紹 ２５
３. １. １ 這裏有一些發起者..還有一些發起者 ２５
３. ２ 發起者天綫的設計(不考慮外部環境的影響) ２６
３. ２. １ 操作模式 ２７
３. ２. ２ 扼要概述 ２８
３. ２. ３ 集成電路的選擇 ３５
３. ２. ４ 法律約束方麵與ＥＭＣ 汙染 ３８
３. ２. ５ ＥＭＣ 濾波 ３９
３. ２. ６ 接收者的選擇和其閾值Ｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ４８
３. ２. ７ 發起者天綫的電感值的確定 ４９
３. ２. ８ 簡單天綫 ５４
３. ２. ９ 天綫阻抗匹配電路 ５８
３. ２. １０ 計算發起者天綫綫圈中的電流 ６１
３. ２. １１ 總結和舉例 ６３
３. ２. １２ 模擬 ６５
３. ２. １３ 天綫輻射場Ｈ 的值 ６７
３. ２. １４ 工作距離的計算與取值 ６８
３. ３ 發起者天綫的大品質因數質量係數Ｑ ６９
３. ３. １ Ｑ 和場的截止 ６９
３. ３. ２ 在ＩＳＯ 字段 ７１
３. ３. ３ 在應用中測量Ｑ ７２
３. ３. ４ 應用中帶寬的測量 ７３
３. ４ 關於發起者過程的簡要手冊 ７４
第４ 章 發起者天綫的應用實例 ７６
４. １ 大天綫 ７６
４. １. １ 在“卡仿真￣有電池” 模式下與單ＮＦＣ 設備通信 ７６
目 錄 Ⅸ
４. １. ２ 在“標簽￣無電池” 模式下與多個ＮＦＣ 設備通信 ７７
４. ２ 單設備中的大天綫 ７７
４. ２. １ 接收者的機械格式 ７７
４. ２. ２ “形狀因子” 和接收者的天綫尺寸 ７７
４. ２. ３ 操作時需要的應用距離 ７８
４. ２. ４ 估計由於距離或工作範圍所産生的“負載效應” ７８
４. ２. ５ 環境(銅、鐵氧體、電池等) ７８
４. ２. ６ 說明我們建議的幾個措施 ７８
４. ２. ７ 接收者必要的Ｈ＿ｄ 場 ８０
４. ２. ８ 發起者的天綫級創建所必需的Ｈ＿０ ８０
４. ２. ９ 功率Ｐ ８１
４. ２. １０ 場Ｈ. 必須由特定接收者的發起者生成 ８１
４. ２. １１ 發起者的定義: 讀取器“著陸區域” 的格式
(放置接收者的區域) ８１
４. ２. １２ 應用“係統” 注意事項 ８１
４. ２. １３ 直接驅動天綫的商用集成電路 ８２
４. ２. １４ ｂｏｏｓｔｅｒ 放大器 ８３
４. ２. １５ 逆調製值的問題 ８６
４. ３ 多天綫中的大型天綫 ８７
４. ３. １ 同步模式(暫時非復用) ８７
４. ３. ２ 暫時多路復用模式 ８８
４. ４ 多設備中的大型天綫 ９０
４. ５ 發起者的其他示例 ９１
第５ 章 接收者和標簽的天綫: 詳細計算 ９４
５. １ 簡介: 接收者 ９４
５. ２ ＮＦＣ Ｆｏｒｕｍ 標簽 ９５
５. ２. １ “技術子集” ９５
５. ３ 天綫接收者/標簽問題介紹 ９７
５. ３. １ 接收者/標簽的調諧 ９７
５. ３. ２ 電感Ｌ ９８
５. ３. ３ 電容Ｃ ９８
５. ３. ４ 應用領域和額外功能的使用 １０１
５. ４ 好的天綫尺寸 １０３
５. ４. １ 接收者天綫的尺寸 １０３
５. ４. ２ ＩＳＯ 接收天綫類彆的應用示例 １０５
Ⅹ ＮＦＣ 設備設計寶典: 天綫篇
５. ５ ＮＦＣ 接收者和標簽的工藝特性 １０９
５. ５. １ ＮＦＣ 接收者使用的集成電路數據規範 １０９
５. ５. ２ 外置電容的數據規範 １１０
５. ５. ３ 天綫技術的工業數據規範 １１０
５. ５. ４ 技術要點 １１０
５. ５. ５ 保證無綫供電的接收者的天綫綫圈小數量的估算 １１３
第６ 章 接收者天綫設計的詳細示例 １１４
６. １ 小天綫的情況 １１４
６. １. １ ４、５、６ 類或相近的示例 １１５
６. １. ２ ５ 類天綫設計示例 １１５
６. １. ３ 舉例 １１８
６. １. ４ ６ 類天綫的設計示例 １２１
６. ２ 非常小的天綫的情況 １２５
６. ２. １ １１、１２、１３ 類天綫的設計示例 １２５
６. ３ 大型ＮＦＣ 天綫或標簽: Ａ４ 格式 １３３
６. ３. １ 在馬拉鬆和鐵人三項運動中應用ＮＦＣ 號碼比賽服 １３３
６. ３. ２ ＮＦＣ 標簽的技術特性 １３４
６. ４ 特彆大的天綫的情況: Ａ３ 格式天綫 １３５
６. ４. １ 大型天綫的內容與技術框架 １３５
６. ４. ２ 傳統概念 １３５
６. ４. ３ ４ 天綫網絡示例 １４０
６. ４. ４ 等式的簡化 １４２
第７ 章 發起者—接收者天綫對及其耦閤 １５４
７. １ 電路與耦閤 １５５
７. １. １ 互感 １５５
７. １. ２ 完全互感 １５７
７. １. ３ 不完全的互感 １５７
７. １. ４ 耦閤係數ｋ １５９
７. ２ 通過互感耦閤的調諧電路 １６１
７. ２. １ 為什麼說“幾乎” １６１
７. ２. ２ 耦閤指數ｎ １６２
７. ２. ３ 小結 １６３
７. ３ 調諧到相同頻率的同相耦閤電路 １６４
７. ３. １ 轉換函數 １６４
７. ３. ２ 轉移係數Ｋｔ １６５
目 錄 Ⅺ
７. ３. ３ 主要參數總結 １６６
７. ３. ４ 當頻率臨近諧振頻率的操作 １６８
第８ 章 發起者—接收者耦閤和負載效應 １８０
８. １ 由耦閤所導緻的負載效應 １８０
８. ２ 耦閤調諧天綫的主電流 １８１
８. ２. １ 發起者. 無負載(磁場中不存在接收者) １８１
８. ２. ２ 發起者磁場中存在負載(接收者) 的情況 １８２
８. ２. ３ 環境因素對Ｒ２ 的影響 １８４
８. ３ 一些改進想法 １８４
８. ４ 負載效應 １８６
８. ４. １ 定義和解釋 １８６
８. ４. ２ 負載效應中涉及的參數 １８７
８. ４. ３ 工作距離的變化以及因此産生的耦閤情況的變化 １８９
８. ４. ４ 磁耦閤及其後果 １８９
８. ４. ５ 發起者的要求: 對接收者遠程供電的電源的負載效應 １８９
８. ４. ６ 發射磁場的質量 １９０
８. ４. ７ 耦閤係數和負載效應的例子 １９５
８. ４. ８ ＮＦＣ 中的分流電路 ２００
８. ５ 如何進行一個ＮＦＣ 項目 ２０４
總 結
參考文獻 ２１１

作者介紹

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文摘

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序言

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《NFC設備設計寶典：天綫篇》 是一本深入探討近場通信（NFC）技術核心環節——天綫設計的專業參考書。本書以其嚴謹的理論基礎、詳實的工程實踐和清晰的結構，為從事NFC設備研發、産品設計、天綫工程以及相關領域研究的專業人士提供瞭一份不可多得的寶貴指南。 本書的價值與定位： 在物聯網（IoT）和智能互聯設備蓬勃發展的今天，NFC技術作為一種短距離、低功耗、高安全性的通信方式，其應用場景日益廣泛，從移動支付、門禁控製、電子票務到産品溯源、智能傢居，無不彰顯著NFC的強大潛力。然而，NFC設備的性能高度依賴於其核心組件——天綫的設計和優化。一個設計不當的天綫，不僅會嚴重影響通信距離、數據傳輸速率和穩定性，甚至可能導緻設備功能失效。 《NFC設備設計寶典：天綫篇》正是瞄準瞭這一關鍵技術瓶頸，為讀者提供瞭係統、全麵的天綫設計解決方案。它並非泛泛而談NFC的宏觀概念，而是將目光聚焦於NFC天綫這一具體而至關重要的技術層麵。本書的齣發點是為工程師提供解決實際問題的工具和思路，幫助他們剋服設計過程中的重重挑戰，設計齣高性能、可靠的NFC天綫。 本書的核心內容與深度解析： 本書的結構安排嚴謹且邏輯清晰，從基礎理論到工程應用，層層遞進，確保讀者能夠循序漸進地掌握NFC天綫設計的精髓。 第一部分：NFC天綫基礎理論與關鍵參數 NFC技術原理迴顧： 雖然本書側重於天綫，但一個簡要的迴顧有助於讀者建立整體認知。這裏會梳理NFC的工作模式（讀卡器模式、卡模式、點對點模式）、通信協議基礎，以及其與RFID技術的聯係和區彆，為理解天綫在整個通信鏈路中的作用打下基礎。 電磁場理論基礎： 天綫的設計本質上是應用電磁場理論。本書會提煉齣與NFC天綫設計最相關的電磁場基本概念，例如電場、磁場、麥剋斯韋方程組的簡化應用，以及波的傳播特性。這部分內容將以易於理解的方式呈現，避免過於深奧的數學推導，重點在於建立物理概念。 天綫基本參數詳解： 這是本書的基石。讀者將深入理解以下關鍵參數的含義、影響因素以及優化方嚮： 阻抗（Impedance）： 包括天綫的輻射阻抗和匹配阻抗。理解阻抗失配對信號傳輸的影響，以及如何通過匹配網絡（Matching Network）實現最大功率傳輸，是設計的重中之重。 輻射方嚮圖（Radiation Pattern）： 闡述天綫在空間中能量輻射的分布情況，分析不同方嚮圖對NFC通信的影響，以及如何根據實際應用需求選擇或設計閤適的方嚮圖。 增益（Gain）： 天綫將能量定嚮輻射或接收的能力。雖然NFC工作距離短，但增益仍然是影響通信鏈路預算的關鍵因素。 帶寬（Bandwidth）： 天綫能夠有效工作的頻率範圍。NFC工作在特定的ISM頻段（13.56 MHz），因此帶寬的考量更多體現在對頻率偏移和工藝公差的容忍度上。 效率（Efficiency）： 天綫將輸入功率轉換為輻射功率的比例。高效率的天綫意味著更低的功耗和更好的通信性能。 S參數（Scattering Parameters）： 特彆是S11（迴波損耗）和S21（傳輸係數），這些參數是錶徵天綫性能和匹配狀態的關鍵指標，本書將詳細解釋如何解讀和利用這些參數進行設計和調試。 第二部分：NFC天綫的設計與實現 NFC天綫類型： 本部分將詳細介紹幾種常見的NFC天綫類型，並分析它們的優缺點及適用場景： 綫圈天綫（Coil Antenna）： 這是NFC中最普遍的天綫形式，通常由銅綫繞製而成。本書將深入探討綫圈的形狀（圓形、矩形、方形）、綫徑、匝數、繞綫方式等對天綫性能的影響。 PCB天綫（Printed Circuit Board Antenna）： 利用印刷電路闆上的銅箔直接蝕刻形成天綫。詳細介紹PCB天綫的設計流程、材料選擇（如FR-4、高頻闆材）、銅箔厚度、蝕刻精度等關鍵工藝因素。 集成天綫（Integrated Antenna）： 探討將天綫設計與設備外殼、內部結構緊密結閤的技術，以優化空間利用率和整體美觀度。 材料選擇與工藝考量： 導電材料： 銅、銀的性能差異，以及它們在不同工藝下的選擇。 介質材料： PCB基闆的介電常數（εr）和介質損耗（tanδ）對天綫性能的影響。 製造工藝： 蝕刻精度、錶麵處理、焊接等工藝對天綫性能的實際影響，以及如何通過工藝控製來保證設計結果。 匹配網絡設計： 匹配網絡的重要性： 深入闡述阻抗匹配是實現高效NFC通信的關鍵。 匹配網絡拓撲： 介紹L型、Pi型、T型等常見的匹配網絡拓撲結構。 匹配元件選擇： 詳細講解電感（Inductor）和電容（Capacitor）的選擇原則，包括寄生電感、寄生電容的影響。 匹配電路設計流程： 提供一步步的設計指導，包括計算、仿真和實際調試。 天綫布局與耦閤： 與其他電子元件的耦閤： 分析NFC天綫與其他電路（如電源綫、數據綫）、金屬部件（如電池、屏幕邊框）之間的電容耦閤和電感耦閤，以及如何采取措施減小不良耦閤。 多天綫係統設計： 如果設備包含其他無綫通信天綫（如藍牙、Wi-Fi），則需要考慮NFC天綫與其之間的互擾問題，並提供相應的隔離設計技術。 設備外形和結構對天綫的影響： 探討天綫在不同形狀、尺寸和材質的設備外殼內的性能變化，以及如何進行優化。 第三部分：NFC天綫的設計工具與仿真技術 電磁仿真軟件介紹： 推薦並簡要介紹幾款主流的電磁場仿真軟件（如CST Studio Suite, HFSS, COMSOL Multiphysics），說明它們在NFC天綫設計中的應用。 仿真流程與技巧： 模型建立： 如何準確地建立天綫和周圍環境的幾何模型。 網格劃分： 仿真精度與計算資源的關係，以及網格劃分的優化技巧。 激勵源與邊界條件設置： 正確設置仿真所需的激勵和邊界條件。 後處理與結果分析： 如何解讀仿真結果，包括S參數、輻射方嚮圖、阻抗麯綫等。 參數化掃描與優化： 利用仿真軟件的參數化掃描功能，快速評估不同設計參數對天綫性能的影響，並通過優化算法自動尋找最佳設計點。 現場可編程門陣列（FPGA）與可編程邏輯器件（PLD）在天綫調諧中的應用： 探討如何利用可編程器件實現動態天綫調諧，以適應不同環境條件下的通信需求。 第四部分：NFC天綫調試、測試與標準化 測量設備與方法： 介紹矢量網絡分析儀（VNA）、近場探頭、暗室等常用的天綫測量設備，以及如何進行準確的天綫性能測量。 實際調試技巧： 阻抗匹配調試： 如何在實際電路中微調匹配網絡，達到最佳匹配效果。 性能優化： 基於測量結果，對天綫設計進行迭代優化。 功耗與穩定性測試： 評估天綫在不同工作狀態下的功耗錶現和通信穩定性。 NFC相關標準與閤規性： 簡要介紹與NFC天綫設計相關的國際和行業標準（如ISO/IEC 14443, NFC Forum規範），以及如何確保設計符閤這些標準要求。 本書的目標讀者： RF/微波工程師： 專注於無綫通信係統設計的工程師。 嵌入式係統工程師： 需要將NFC功能集成到各種嵌入式設備中的工程師。 硬件工程師： 負責電路闆設計和硬件實現工程師。 産品設計師： 關注産品小型化、美觀化，並需要考慮天綫集成問題的設計師。 技術研究人員： 對NFC技術及其天綫設計有深入研究需求的學者和科研人員。 對NFC技術感興趣的學生和愛好者： 希望係統學習NFC天綫設計理論和實踐的學生。 總而言之，《NFC設備設計寶典：天綫篇》是一本集理論深度、工程實用性和前沿技術於一體的專業著作。它將幫助讀者全麵掌握NFC天綫的核心設計原理，熟練運用設計工具進行仿真與優化，並最終成功地設計齣滿足各種應用需求的、高性能的NFC設備。本書不僅是工程師案頭的必備參考，更是推動NFC技術在更廣泛領域落地應用的關鍵支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺齣乎我意料的，封麵色彩搭配得比較沉穩，沒有那種過度花哨的感覺，看起來確實像一本技術類的工具書，挺適閤放在書架上鎮場麵的。拿到手裏掂瞭掂，分量感十足，這通常意味著內容厚實，而不是那種湊數的“薄本”。不過，說實話，拿到手的時候，我首先關注的是側邊書脊上的字體，印刷得比較清晰銳利，這一點對於需要經常查找特定章節的書來說非常重要，至少不用眯著眼去辨認那些技術名詞。至於內容，我還沒來得及深入閱讀，但光看目錄的排版，就能感受到作者在結構組織上的用心，條理似乎很清晰，從基礎概念到深入應用，層次分明，這對於一個技術小白來說，是個不錯的指引，希望能幫我少走一些彎路。總的來說，第一印象是專業且紮實，包裝閤格。

評分☆☆☆☆☆

我最近在琢磨一個關於低功耗通信的優化方案，所以對這類偏嚮實踐操作的書籍需求比較迫切。翻開這本書的扉頁和前言部分，能感受到作者那種深入骨髓的工程師思維。他們沒有過多地去渲染NFC技術的“高大上”，而是直接切入到實際操作中可能遇到的那些令人頭疼的細節問題，比如電磁乾擾的抑製，以及如何在有限的空間內實現最佳的耦閤效率。我注意到其中有些圖示，雖然是黑白的，但標注得極其精確，比如各種綫圈的匝數、間距對場強分布的影響麯綫，這些都是需要動手搭建電路闆纔能體會到的“坑”。這本書似乎就是想把這些前輩踩過的坑都提前標記齣來，從這個角度看，它的價值已經超越瞭一本普通的教材，更像是一份經過實戰檢驗的工程備忘錄。這對於我這種需要快速落地項目的技術人員來說，簡直是救星。

評分☆☆☆☆☆

坦白地說，我買技術書通常是抱著一種“姑且一試”的心態，因為很多國內引進的翻譯作品，在跨文化的技術術語轉換上總會有些令人睏惑的地方，有些詞匯的錶述，按照字麵意思去理解，反而會和實際的硬件行為對不上號。這本書在這一點上錶現得相當不錯，閱讀起來的順暢度遠超我的預期。雖然是法文原著翻譯過來的，但譯者似乎對射頻工程領域有深刻的理解，沒有齣現那種僵硬的直譯腔調，讀起來非常“接地氣”。例如，對某些特定耦閤模式的描述，用詞精準，沒有模棱兩可的感覺。這讓我對後續章節中涉及的阻抗匹配和諧振迴路的設計部分充滿瞭信心，希望能看到更深入、更細緻的數學推導和等效電路模型，而不是浮於錶麵的概念介紹。

評分☆☆☆☆☆

這本書的篇幅看起來並不算特彆龐大，但內容的密度卻令人驚訝。我快速瀏覽瞭其中關於“近場耦閤機製”的那一章，發現它沒有像很多入門讀物那樣，隻是簡單提及“距離越近，信號越強”這種常識性的結論。相反，作者似乎更傾嚮於從麥剋斯韋方程組的角度齣發，深入剖析瞭不同天綫拓撲結構在微米級彆距離變化時，其互感係數和輻射效率是如何非綫性變化的。這種深度分析的傾嚮，對於我這種已經掌握瞭基礎NFC協議和硬件架構，現在想進入到“極限性能調優”階段的工程師來說，是非常寶貴的財富。它提供的不是“怎麼做”，而是“為什麼這麼做會是最佳選擇”的底層邏輯支撐，這種硬核的理論基礎，纔是真正能推動設計方案突破瓶頸的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量雖然整體尚可，但在某些細節的處理上，還是暴露齣瞭商業齣版的局限性。比如，在涉及大量圖形符號和復雜的電磁場分布圖時，如果能采用全彩印刷，哪怕隻是在關鍵的耦閤區域用不同顔色高亮顯示，對於理解三維空間內的能量傳輸路徑，將會起到事半功倍的效果。現在是單色印刷，導緻很多本應直觀的波形圖和場分布圖，需要花費額外的時間去解讀那些黑白綫條和陰影的深淺變化，這無疑增加瞭閱讀的認知負擔。我理解成本控製是齣版社必須考慮的因素，但對於一本專攻“天綫設計”這種高度依賴視覺信息的書籍來說，這種取捨確實有些可惜，希望未來的再版能在這方麵有所改進，畢竟技術讀者對清晰度的要求是非常苛刻的。