天线：射频电能的收集器与中转站 9787118114782 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验 著

图书标签:

• 天线
• 射频能量收集
• 无线能量传输
• 电磁兼容性
• 微波技术
• 天线设计
• 射频电路
• 能量收集
• 无线通信
• 电子工程

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118114782

商品编码：29635154619

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名:天线：射频电能的收集器与中转站

：48.00元

售价：36.0元,便宜12.0元,折扣75

作者:电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787118114782

字数：

页码：101

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《天线：射频电能的收集器与中转站》从电磁环境效应产生的角度出发，对天线的历史、发展和基础理论进行了较全面和深入地梳理，对典型天线及其基本用途进行介绍。从电磁波的发现与应用、天线的产生及发展、天线基础理论、天线测量，以及典型天线的介绍及应用等几个方面，系统地介绍了天线相关的基础问题。
　　《天线：射频电能的收集器与中转站》是电磁环境效应科普读物系列之一，主要是关于天线基础知识的介绍和总结，适合高等院校电子信息工程专业、从事电磁环境效应相关领域研究工作的人员以及初、高级中学电子信息技术爱好者阅读使用，也可作为电子信息工程、通信、雷达等相关专业的辅导和教学参考用书。

目录

---

第1章 天线的历史及发展
1．1 电磁波的发现与应用
1．2 天线的发展
参考文献

第2章 天线基础
2．1 基本原理
2．2 发射天线的性能参数
2．2．1 方向函数
2．2．2 方向图
2．2．3 方向图参数
2．2．4 方向系数
2．2．5 天线效率
2．2．6 增益系数
2．2．7 天线的极化
2．2．8 输入阻抗与辐射阻抗
2．2．9 频带宽度
2．3 互易定理与接收天线参数
2．3．1 互易定理
2．3．2 有效接收面积
2．3．3 等效噪声温度
2．4 特殊性能指标
2．4．1 线天线专有性能指标
2．4．2 口径天线专有性能指标
2．4．3 反射器天线专有性能指标
2．4．4 阵列天线专有性能指标
2．4．5 谐振天线专有性能指标
2．5 天线分类
2．5．1 按分析方法分类
2．5．2 按使用波段分类
2．5．3 按方向性分类
2．5．4 按频带宽带分类
2．5．5 按形状分类
2．5．6 按工艺分类
参考文献

第3章 天线的测量
3．1 电路参数的测量
3．1．1 电路参数的术语
3．1．2 网络的散射参数
3．1．3 散射参数的测量
3．2 辐射特性测试场地
3．2．1 天线场的区域划分
3．2．2 反射测试场
3．2．3 自由空间测试场
3．3 天线方向图的测量
3．3．1 概述
3．3．2 测量方法
3．4 天线增益测量
3．4．1 概述
3．4．2 增益的测量方法
3．5 天线极化测量
3．5．1 概述
3．5．2 极化的测量方法
参考文献

第4章 典型天线介绍
4．1 线天线
4．1．1 对称振子天线
4．1．2 直立振子天线与水平振子天线
4．1．3 引向天线与电视天线
4．1．4 移动通信基站天线
4．1．5 螺旋天线
4．1．6 行波天线
4．1．7 宽频带线天线
4．1．8 缝隙天线
4．1．9 微带天线
4．2 面天线
4．2．1 旋转抛物面天线
4．2．2 卡塞格伦天线
4．3 阵列天线
4．4 智能天线
参考文献

第5章 天线的典型用途
5．1 卫星通信天线
5．1．1 卫星通信
5．1．2 卫星天线
5．1．3 基站天线
5．2 移动电话天线
5．2．1 手机天线
5．2．2 基站天线
5．3 广播电视天线
5．4 飞行器天线
5．5 汽车天线
5．6 雷达天线
5．7 通信电台天线
参考文献

作者介绍

---

电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室（CEMEE国家重点实验室），于2012年10月获国家科技部批准正式立项，依托中国洛阳电子装备试验中心，联合国防科技大学电子科学与工程学院共同建设。实验室充分发挥国家科研平台的优势，利用依托单位雄厚的技术资源，以及人才培养、开放交流等方面的便利条件，汇聚国内优势研究力量，面向国家建设、社会发展的重大需求，紧密围绕电子信息系统复杂电磁环境效应的基础性、前沿性课题，以雷达、通信等领域典型电子信息系统为主要研究对象，开展复杂电磁环境综合动态特性、电磁环境对电子信息系统综合效应机理及电子信息系统效能评估理论方法等基础性研究，进行复杂电磁环境模拟、电子信息系统效能评估试验等应用基础研究和基础性工作。实验室将紧跟电子信息系统发展需求，不断形成、完善相关的理论与方法体系，努力打造具有国际水平的综合性科研平台，为提升我国在高性能电子信息系统领域的科技创新和关键技术攻关能力，增强核心竞争力奠定坚实基础。

文摘

---

序言

---

第1章 天线的历史及发展
1．1 电磁波的发现与应用
1．2 天线的发展
参考文献

第2章 天线基础
2．1 基本原理
2．2 发射天线的性能参数
2．2．1 方向函数
2．2．2 方向图
2．2．3 方向图参数
2．2．4 方向系数
2．2．5 天线效率
2．2．6 增益系数
2．2．7 天线的极化
2．2．8 输入阻抗与辐射阻抗
2．2．9 频带宽度
2．3 互易定理与接收天线参数
2．3．1 互易定理
2．3．2 有效接收面积
2．3．3 等效噪声温度
2．4 特殊性能指标
2．4．1 线天线专有性能指标
2．4．2 口径天线专有性能指标
2．4．3 反射器天线专有性能指标
2．4．4 阵列天线专有性能指标
2．4．5 谐振天线专有性能指标
2．5 天线分类
2．5．1 按分析方法分类
2．5．2 按使用波段分类
2．5．3 按方向性分类
2．5．4 按频带宽带分类
2．5．5 按形状分类
2．5．6 按工艺分类
参考文献

第3章 天线的测量
3．1 电路参数的测量
3．1．1 电路参数的术语
3．1．2 网络的散射参数
3．1．3 散射参数的测量
3．2 辐射特性测试场地
3．2．1 天线场的区域划分
3．2．2 反射测试场
3．2．3 自由空间测试场
3．3 天线方向图的测量
3．3．1 概述
3．3．2 测量方法
3．4 天线增益测量
3．4．1 概述
3．4．2 增益的测量方法
3．5 天线极化测量
3．5．1 概述
3．5．2 极化的测量方法
参考文献

第4章 典型天线介绍
4．1 线天线
4．1．1 对称振子天线
4．1．2 直立振子天线与水平振子天线
4．1．3 引向天线与电视天线
4．1．4 移动通信基站天线
4．1．5 螺旋天线
4．1．6 行波天线
4．1．7 宽频带线天线
4．1．8 缝隙天线
4．1．9 微带天线
4．2 面天线
4．2．1 旋转抛物面天线
4．2．2 卡塞格伦天线
4．3 阵列天线
4．4 智能天线
参考文献

第5章 天线的典型用途
5．1 卫星通信天线
5．1．1 卫星通信
5．1．2 卫星天线
5．1．3 基站天线
5．2 移动电话天线
5．2．1 手机天线
5．2．2 基站天线
5．3 广播电视天线
5．4 飞行器天线
5．5 汽车天线
5．6 雷达天线
5．7 通信电台天线
参考文献

天线：无线能量传输的基石与未来 在信息爆炸、万物互联的时代，对能量的需求呈现出前所未有的增长。传统有线供电方式，虽然成熟可靠，但在移动性、便利性以及部署成本上，已渐渐显露出其局限性。我们不再满足于被电线束缚，对“无线”的渴望，驱动着科技不断向前。而在这场波澜壮阔的无线化革命中，有一项技术扮演着至关重要的角色，它虽不直接产生能量，却能精准捕捉、高效传递，如同无形的桥梁，连接起能量的来源与使用者。这项技术，便是“天线”。 《天线：射频电能的收集器与中转站》一书，正是深入剖析这一核心技术的权威之作。它并非简单罗列各种天线模型，而是以宏大的视角，带领读者穿越时空，从天线理论的萌芽，到现代无线能量传输（WPT）系统中天线扮演的“收集器”与“中转站”的关键角色，再到其在未来物联网、智能设备、电动汽车乃至太空探索等领域的广阔应用前景，进行了一次全面而深刻的解读。 一、天线：无线通信的灵魂，能量传输的媒介 天线，作为电磁波的发射与接收装置，是无线电通信不可或缺的组成部分。它的基本原理是将电信号转换为电磁波向空间辐射，或将空间中的电磁波转换为电信号。然而，当我们将目光聚焦于无线能量传输时，天线的角色则发生了微妙而关键的转变。在WPT系统中，天线不再仅仅是信息的载体，更是能量的“捕手”和“摆渡者”。 1. 能量收集器（Collector）：从电磁波中汲取“食粮” 在无线能量传输的接收端，天线的功能从发射变为接收，但其重要性丝毫不减。它需要高效地捕获空气中弥漫的射频（RF）能量。这些能量可能来自于专门的能量发射器，也可能是在某些环境下“收集”到的散射信号。优秀的能量收集天线，需要具备以下几个关键特征： 宽带特性（Broadband Characteristics）: 无线能量传输可能涉及不同频率的信号，尤其是在复杂的电磁环境中。宽带天线能够覆盖更广的频率范围，从而提高能量捕获的效率和鲁棒性。它能“听”到更多的声音，抓住更多的能量机会。 高增益（High Gain）: 增益是衡量天线聚焦电磁波能力的重要参数。在能量受限的环境下，高增益天线能够将捕获到的微弱信号能量集中起来，提高能量收集的效率，确保设备能够获得足够的电力来维持运行。 阻抗匹配（Impedance Matching）: 天线的阻抗与后续的整流电路（Rectifier）的阻抗需要精确匹配，以实现最大的功率传输。正如水流需要顺畅的管道才能达到最优的输送效果，电磁能量也需要阻抗的完美匹配才能高效地传递到能量存储或消耗单元。 极化匹配（Polarization Matching）: 电磁波具有极化特性。在能量收集时，接收天线的极化方式需要与入射电磁波的极化方式相匹配，才能最大化能量的接收效率。如果极化不匹配，能量的损失将非常可观。 方向性（Directionality）: 根据具体的应用场景，能量收集天线可以设计成全向性（Omnidirectional）或定向性（Directional）。全向性天线能够从各个方向接收能量，适合环境能量收集；而定向性天线则能更好地聚焦特定方向的能量，提高特定区域的能量收集效率。 书中将详细阐述各种能量收集天线的结构、设计原理以及性能评估方法。从最简单的偶极子天线，到复杂的阵列天线，再到能够实现宽带和高增益的特殊结构，作者将一一剖析其优缺点，并结合实际应用案例，揭示如何选择和优化能量收集天线，以应对不同场景下的能量挑战。 2. 能量中转站（Relay/Transmitter）：无形能量的“摆渡者” 在某些WPT应用中，天线不仅是接收者，更是能量的“中转站”。它们可以将接收到的能量进行聚焦、放大或重新定向，然后将其传输到更远的地方，或者将能量从一个区域高效地传递到另一个区域。这种“能量中转”的功能，对于构建更大范围、更灵活的无线能量传输网络至关重要。 定向传输（Directional Transmission）: 通过使用定向天线，可以将能量集中到一个特定的区域或设备，从而提高传输效率，减少能量浪费。这类似于使用激光而不是散弹枪来传递信息，精准而高效。 信号放大与重发（Signal Amplification and Re-transmission）: 在某些情况下，天线可以与其他电路协同工作，对接收到的弱信号进行放大，然后将其重新发射出去。这种“接力”式的能量传输，能够有效克服距离衰减，实现远距离的无线能量传输。 能量汇聚与分配（Energy Focusing and Distribution）: 天线阵列可以实现对电磁波的波束成形（Beamforming），将能量汇聚到目标点，或者将能量精确地分配到多个目标设备。这为实现大规模的无线充电网络提供了可能。 本书将深入探讨能量中转站中天线的关键技术，包括定向天线的物理原理、阵列天线的波束成形技术、以及如何通过智能控制算法来优化能量的传输路径和效率。作者将结合大量的理论推导和仿真分析，为读者展现能量中转站如何成为无线能量传输网络中的重要节点。 二、天线的进化：从理论到实践的漫长征途 天线理论的发展，是人类对电磁波认识不断深入的体现。从麦克斯韦的电磁场方程组，到赫兹的实验验证，再到马可尼的无线电报，天线技术一步步走向成熟。书中将回顾天线发展史上的重要里程碑，并重点介绍在无线能量传输领域，那些对天线设计和应用产生深远影响的关键理论和技术突破。 电磁散射与吸收理论（Electromagnetic Scattering and Absorption Theory）: 理解电磁波与物体之间的相互作用，是设计高效能量收集天线的关键。本书将深入剖析相关的电磁理论，帮助读者理解能量如何在空间中传播，以及天线如何有效地与之“对话”。 近场与远场传输（Near-field and Far-field Transmission）: 无线能量传输可以分为近场和远场两种模式。近场传输（如电磁感应和磁共振）效率较高，但传输距离短；远场传输（如微波）传输距离远，但效率较低。本书将详细分析这两种模式下天线的特点和设计考量。 超材料天线（Metamaterial Antennas）: 近年来，超材料的出现为天线设计带来了革命性的变革。超材料具有天然材料所不具备的奇异电磁特性，能够实现体积更小、效率更高、性能更优的天线。书中将介绍超材料在WPT天线设计中的最新进展和应用潜力。 三、天线在未来的无限可能 随着无线能量传输技术的不断成熟，天线作为核心组件，其应用场景也日益广泛，并预示着一个更加便捷、智能的未来。 物联网（IoT）设备的供电: 海量的物联网设备需要低功耗、长续航的解决方案。通过部署无处不在的射频能量收集天线，这些设备将能够从周围环境中自主获取能量，摆脱电池更换的烦恼，实现真正的“永久在线”。 智能家居与智能城市: 从智能家电到环境监测传感器，再到城市基础设施，天线驱动的无线能量传输将极大地简化部署和维护，并为城市的智能化管理提供坚实的基础。 可穿戴设备与医疗植入物: 腕带式健康监测器、智能手表，甚至植入体内的医疗设备，都将受益于无线能量传输。天线能够实现无创、便捷的能量补充，提升用户体验和设备安全性。 电动汽车的无线充电: 告别插拔充电桩，未来的电动汽车将能够通过无线感应或远距离射频能量传输进行充电，实现“边走边充”或“停即充”的便捷体验。 太空探索与深空通信: 在太空环境中，能量的获取和传输尤为重要。天线在无线能量传输中的应用，将为深空探测器提供持续的动力，甚至有望实现星际间的能量传递。 《天线：射频电能的收集器与中转站》一书，将通过详实的理论分析、丰富的案例研究以及前沿的技术展望，全面而深入地展现天线在无线能量传输领域的重要作用。它不仅是工程师和研究人员的宝贵参考资料，也是所有对无线能量传输技术和未来生活充满好奇的读者的必读之选。它将带领我们一同揭开天线神秘的面纱，理解它如何化身为无形的能量之手，塑造我们即将到来的无线世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是：权威、前沿且极其实用。它不仅仅是讲述了“如何做”，更是深入剖析了“为什么必须这样做”。我过去阅读的其他相关书籍，往往在深入到实际的器件和集成层面时就戛然而止，留下了许多实际操作上的空白。但这本书，它几乎覆盖了从电磁场理论到最终系统实现的所有环节。特别是对于那些涉及环境能量捕获的应用场景，作者提供的环境建模和场景分析非常到位，这对于确保设计的鲁棒性至关重要。读完后，我感觉自己的知识体系得到了极大的夯实，不再是对射频能量收集的零散认知，而是一个完整、可操作的技术框架。这本书的价值在于，它将一个复杂的、多学科交叉的领域，用一种清晰、有逻辑的方式呈现了出来，极大地加速了对这项前沿技术的理解和应用进程。

评分☆☆☆☆☆

对于任何从事物联网 (IoT) 或者低功耗设备供电的工程师来说，这本书无疑是一剂强心针。我们都知道，未来大量的传感器和边缘设备需要摆脱电池束缚，而射频能量收集就是实现这一目标的关键技术之一。这本书正是聚焦于这个“最后一英里”的供电难题。我喜欢它那种务实至上的风格，作者似乎非常了解设计者在实际工作中遇到的种种限制——成本、尺寸、功耗等。书中提供的设计流程非常清晰，每一步都有明确的指导方针和需要注意的“陷阱”。例如，关于宽带天线设计与窄带放大器链匹配的权衡，作者给出的分析非常到位，这直接关系到系统能否在复杂的无线电环境中持续工作。这本书的排版和图示也做得非常专业，大量的仿真结果图表，使得抽象的电磁概念变得直观易懂，让人感觉自己仿佛亲手进行了那些复杂的模拟和测试。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会更侧重于某种特定的天线类型，比如微带贴片或者偶极子，但实际上，它构建了一个非常宏大的框架，涵盖了从电磁波的本质到系统集成的全流程。其中关于功率管理和负载匹配的那一章节，写得尤为精妙。在射频能量收集领域，收集到的微弱能量如何高效地被电路系统利用，往往是成败的关键。作者详细分析了不同匹配网络对整体系统效率的影响，并给出了多种实用工具和方法论。我发现，很多我过去认为是经验主义的做法，在这本书里都能找到严谨的理论支撑。更难能可贵的是，它没有回避射频能量收集技术的局限性，而是诚实地指出了当前面临的挑战，比如能量密度不足和电磁兼容性问题。这种平衡和客观的视角，让这本书的参考价值大大提升，它不是在鼓吹一个完美的技术，而是在描绘一个正在发展中的工程领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，对于射频能量的捕捉和应用，它简直就是一本详尽的指南。我一直对无线充电和能量收集抱有浓厚的兴趣，但市面上的资料要么过于理论化，要么就是碎片化的应用介绍。这本书的作者显然在这方面有着深厚的积累，他们没有仅仅停留在原理的阐述，而是深入到了实际的设计和优化层面。我特别喜欢其中关于天线结构对接收效率影响的分析，那部分写得非常透彻，图文并茂的展示了不同几何形状如何影响带宽和增益。而且，它不仅仅关注于如何“收集”能量，还花了相当大的篇幅来讨论如何“中转”和“管理”这些能量，这对于构建一个完整的射频能量采集系统至关重要。读完后，我对如何在高频段设计高效的谐振结构有了全新的认识，这不仅仅是学术上的进步，更是工程实践中的巨大飞跃。那种感觉就像是拿到了一张通往射频工程核心秘密的地图，让人迫不及待想付诸实践。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书是抱着试试看的心态，因为我对天线理论的理解一直停留在教科书的基础层面，总是觉得那些公式推导有些脱离实际应用。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它的叙事方式非常独特，它没有像很多技术书籍那样堆砌复杂的数学公式，而是巧妙地将理论与实际的工程挑战结合起来。我尤其欣赏作者在处理多径效应和环境干扰时的探讨。在实际的城市环境中，射频能量的传播是极其复杂的，这本书提供了一套系统性的方法来应对这些非理想因素。书中的案例研究部分，简直是宝藏，它们展示了如何从零开始设计一个能够适应真实世界电磁环境的收集系统。那种把理论知识“揉碎了”再用工程语言重新组织起来的写作手法，使得即便是初学者也能快速抓住核心要点，而资深工程师也能从中找到可以借鉴的优化思路。这绝不是一本可以束之高阁的参考书，它更像是一位经验丰富的前辈在手把手地教你如何解决实际问题。