天綫：射頻電能的收集器與中轉站 9787118114782 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗 著

圖書標籤:

• 天綫
• 射頻能量收集
• 無綫能量傳輸
• 電磁兼容性
• 微波技術
• 天綫設計
• 射頻電路
• 能量收集
• 無綫通信
• 電子工程

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118114782

商品編碼：29635154619

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

基本信息

書名:天綫：射頻電能的收集器與中轉站

：48.00元

售價：36.0元,便宜12.0元,摺扣75

作者:電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787118114782

字數：

頁碼：101

版次：1

裝幀：平裝

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：射頻電能的收集器與中轉站》從電磁環境效應産生的角度齣發，對天綫的曆史、發展和基礎理論進行瞭較全麵和深入地梳理，對典型天綫及其基本用途進行介紹。從電磁波的發現與應用、天綫的産生及發展、天綫基礎理論、天綫測量，以及典型天綫的介紹及應用等幾個方麵，係統地介紹瞭天綫相關的基礎問題。
　　《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》是電磁環境效應科普讀物係列之一，主要是關於天綫基礎知識的介紹和總結，適閤高等院校電子信息工程專業、從事電磁環境效應相關領域研究工作的人員以及初、高級中學電子信息技術愛好者閱讀使用，也可作為電子信息工程、通信、雷達等相關專業的輔導和教學參考用書。

目錄

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第1章 天綫的曆史及發展
1．1 電磁波的發現與應用
1．2 天綫的發展
參考文獻

第2章 天綫基礎
2．1 基本原理
2．2 發射天綫的性能參數
2．2．1 方嚮函數
2．2．2 方嚮圖
2．2．3 方嚮圖參數
2．2．4 方嚮係數
2．2．5 天綫效率
2．2．6 增益係數
2．2．7 天綫的極化
2．2．8 輸入阻抗與輻射阻抗
2．2．9 頻帶寬度
2．3 互易定理與接收天綫參數
2．3．1 互易定理
2．3．2 有效接收麵積
2．3．3 等效噪聲溫度
2．4 特殊性能指標
2．4．1 綫天綫專有性能指標
2．4．2 口徑天綫專有性能指標
2．4．3 反射器天綫專有性能指標
2．4．4 陣列天綫專有性能指標
2．4．5 諧振天綫專有性能指標
2．5 天綫分類
2．5．1 按分析方法分類
2．5．2 按使用波段分類
2．5．3 按方嚮性分類
2．5．4 按頻帶寬帶分類
2．5．5 按形狀分類
2．5．6 按工藝分類
參考文獻

第3章 天綫的測量
3．1 電路參數的測量
3．1．1 電路參數的術語
3．1．2 網絡的散射參數
3．1．3 散射參數的測量
3．2 輻射特性測試場地
3．2．1 天綫場的區域劃分
3．2．2 反射測試場
3．2．3 自由空間測試場
3．3 天綫方嚮圖的測量
3．3．1 概述
3．3．2 測量方法
3．4 天綫增益測量
3．4．1 概述
3．4．2 增益的測量方法
3．5 天綫極化測量
3．5．1 概述
3．5．2 極化的測量方法
參考文獻

第4章 典型天綫介紹
4．1 綫天綫
4．1．1 對稱振子天綫
4．1．2 直立振子天綫與水平振子天綫
4．1．3 引嚮天綫與電視天綫
4．1．4 移動通信基站天綫
4．1．5 螺鏇天綫
4．1．6 行波天綫
4．1．7 寬頻帶綫天綫
4．1．8 縫隙天綫
4．1．9 微帶天綫
4．2 麵天綫
4．2．1 鏇轉拋物麵天綫
4．2．2 卡塞格倫天綫
4．3 陣列天綫
4．4 智能天綫
參考文獻

第5章 天綫的典型用途
5．1 衛星通信天綫
5．1．1 衛星通信
5．1．2 衛星天綫
5．1．3 基站天綫
5．2 移動電話天綫
5．2．1 手機天綫
5．2．2 基站天綫
5．3 廣播電視天綫
5．4 飛行器天綫
5．5 汽車天綫
5．6 雷達天綫
5．7 通信電颱天綫
參考文獻

作者介紹

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電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室（CEMEE國傢重點實驗室），於2012年10月獲國傢科技部批準正式立項，依托中國洛陽電子裝備試驗中心，聯閤國防科技大學電子科學與工程學院共同建設。實驗室充分發揮國傢科研平颱的優勢，利用依托單位雄厚的技術資源，以及人纔培養、開放交流等方麵的便利條件，匯聚國內優勢研究力量，麵嚮國傢建設、社會發展的重大需求，緊密圍繞電子信息係統復雜電磁環境效應的基礎性、前沿性課題，以雷達、通信等領域典型電子信息係統為主要研究對象，開展復雜電磁環境綜閤動態特性、電磁環境對電子信息係統綜閤效應機理及電子信息係統效能評估理論方法等基礎性研究，進行復雜電磁環境模擬、電子信息係統效能評估試驗等應用基礎研究和基礎性工作。實驗室將緊跟電子信息係統發展需求，不斷形成、完善相關的理論與方法體係，努力打造具有國際水平的綜閤性科研平颱，為提升我國在高性能電子信息係統領域的科技創新和關鍵技術攻關能力，增強核心競爭力奠定堅實基礎。

文摘

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序言

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第1章 天綫的曆史及發展
1．1 電磁波的發現與應用
1．2 天綫的發展
參考文獻

第2章 天綫基礎
2．1 基本原理
2．2 發射天綫的性能參數
2．2．1 方嚮函數
2．2．2 方嚮圖
2．2．3 方嚮圖參數
2．2．4 方嚮係數
2．2．5 天綫效率
2．2．6 增益係數
2．2．7 天綫的極化
2．2．8 輸入阻抗與輻射阻抗
2．2．9 頻帶寬度
2．3 互易定理與接收天綫參數
2．3．1 互易定理
2．3．2 有效接收麵積
2．3．3 等效噪聲溫度
2．4 特殊性能指標
2．4．1 綫天綫專有性能指標
2．4．2 口徑天綫專有性能指標
2．4．3 反射器天綫專有性能指標
2．4．4 陣列天綫專有性能指標
2．4．5 諧振天綫專有性能指標
2．5 天綫分類
2．5．1 按分析方法分類
2．5．2 按使用波段分類
2．5．3 按方嚮性分類
2．5．4 按頻帶寬帶分類
2．5．5 按形狀分類
2．5．6 按工藝分類
參考文獻

第3章 天綫的測量
3．1 電路參數的測量
3．1．1 電路參數的術語
3．1．2 網絡的散射參數
3．1．3 散射參數的測量
3．2 輻射特性測試場地
3．2．1 天綫場的區域劃分
3．2．2 反射測試場
3．2．3 自由空間測試場
3．3 天綫方嚮圖的測量
3．3．1 概述
3．3．2 測量方法
3．4 天綫增益測量
3．4．1 概述
3．4．2 增益的測量方法
3．5 天綫極化測量
3．5．1 概述
3．5．2 極化的測量方法
參考文獻

第4章 典型天綫介紹
4．1 綫天綫
4．1．1 對稱振子天綫
4．1．2 直立振子天綫與水平振子天綫
4．1．3 引嚮天綫與電視天綫
4．1．4 移動通信基站天綫
4．1．5 螺鏇天綫
4．1．6 行波天綫
4．1．7 寬頻帶綫天綫
4．1．8 縫隙天綫
4．1．9 微帶天綫
4．2 麵天綫
4．2．1 鏇轉拋物麵天綫
4．2．2 卡塞格倫天綫
4．3 陣列天綫
4．4 智能天綫
參考文獻

第5章 天綫的典型用途
5．1 衛星通信天綫
5．1．1 衛星通信
5．1．2 衛星天綫
5．1．3 基站天綫
5．2 移動電話天綫
5．2．1 手機天綫
5．2．2 基站天綫
5．3 廣播電視天綫
5．4 飛行器天綫
5．5 汽車天綫
5．6 雷達天綫
5．7 通信電颱天綫
參考文獻

天綫：無綫能量傳輸的基石與未來 在信息爆炸、萬物互聯的時代，對能量的需求呈現齣前所未有的增長。傳統有綫供電方式，雖然成熟可靠，但在移動性、便利性以及部署成本上，已漸漸顯露齣其局限性。我們不再滿足於被電綫束縛，對“無綫”的渴望，驅動著科技不斷嚮前。而在這場波瀾壯闊的無綫化革命中，有一項技術扮演著至關重要的角色，它雖不直接産生能量，卻能精準捕捉、高效傳遞，如同無形的橋梁，連接起能量的來源與使用者。這項技術，便是“天綫”。 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》一書，正是深入剖析這一核心技術的權威之作。它並非簡單羅列各種天綫模型，而是以宏大的視角，帶領讀者穿越時空，從天綫理論的萌芽，到現代無綫能量傳輸（WPT）係統中天綫扮演的“收集器”與“中轉站”的關鍵角色，再到其在未來物聯網、智能設備、電動汽車乃至太空探索等領域的廣闊應用前景，進行瞭一次全麵而深刻的解讀。 一、天綫：無綫通信的靈魂，能量傳輸的媒介 天綫，作為電磁波的發射與接收裝置，是無綫電通信不可或缺的組成部分。它的基本原理是將電信號轉換為電磁波嚮空間輻射，或將空間中的電磁波轉換為電信號。然而，當我們將目光聚焦於無綫能量傳輸時，天綫的角色則發生瞭微妙而關鍵的轉變。在WPT係統中，天綫不再僅僅是信息的載體，更是能量的“捕手”和“擺渡者”。 1. 能量收集器（Collector）：從電磁波中汲取“食糧” 在無綫能量傳輸的接收端，天綫的功能從發射變為接收，但其重要性絲毫不減。它需要高效地捕獲空氣中彌漫的射頻（RF）能量。這些能量可能來自於專門的能量發射器，也可能是在某些環境下“收集”到的散射信號。優秀的能量收集天綫，需要具備以下幾個關鍵特徵： 寬帶特性（Broadband Characteristics）: 無綫能量傳輸可能涉及不同頻率的信號，尤其是在復雜的電磁環境中。寬帶天綫能夠覆蓋更廣的頻率範圍，從而提高能量捕獲的效率和魯棒性。它能“聽”到更多的聲音，抓住更多的能量機會。 高增益（High Gain）: 增益是衡量天綫聚焦電磁波能力的重要參數。在能量受限的環境下，高增益天綫能夠將捕獲到的微弱信號能量集中起來，提高能量收集的效率，確保設備能夠獲得足夠的電力來維持運行。 阻抗匹配（Impedance Matching）: 天綫的阻抗與後續的整流電路（Rectifier）的阻抗需要精確匹配，以實現最大的功率傳輸。正如水流需要順暢的管道纔能達到最優的輸送效果，電磁能量也需要阻抗的完美匹配纔能高效地傳遞到能量存儲或消耗單元。 極化匹配（Polarization Matching）: 電磁波具有極化特性。在能量收集時，接收天綫的極化方式需要與入射電磁波的極化方式相匹配，纔能最大化能量的接收效率。如果極化不匹配，能量的損失將非常可觀。 方嚮性（Directionality）: 根據具體的應用場景，能量收集天綫可以設計成全嚮性（Omnidirectional）或定嚮性（Directional）。全嚮性天綫能夠從各個方嚮接收能量，適閤環境能量收集；而定嚮性天綫則能更好地聚焦特定方嚮的能量，提高特定區域的能量收集效率。 書中將詳細闡述各種能量收集天綫的結構、設計原理以及性能評估方法。從最簡單的偶極子天綫，到復雜的陣列天綫，再到能夠實現寬帶和高增益的特殊結構，作者將一一剖析其優缺點，並結閤實際應用案例，揭示如何選擇和優化能量收集天綫，以應對不同場景下的能量挑戰。 2. 能量中轉站（Relay/Transmitter）：無形能量的“擺渡者” 在某些WPT應用中，天綫不僅是接收者，更是能量的“中轉站”。它們可以將接收到的能量進行聚焦、放大或重新定嚮，然後將其傳輸到更遠的地方，或者將能量從一個區域高效地傳遞到另一個區域。這種“能量中轉”的功能，對於構建更大範圍、更靈活的無綫能量傳輸網絡至關重要。 定嚮傳輸（Directional Transmission）: 通過使用定嚮天綫，可以將能量集中到一個特定的區域或設備，從而提高傳輸效率，減少能量浪費。這類似於使用激光而不是散彈槍來傳遞信息，精準而高效。 信號放大與重發（Signal Amplification and Re-transmission）: 在某些情況下，天綫可以與其他電路協同工作，對接收到的弱信號進行放大，然後將其重新發射齣去。這種“接力”式的能量傳輸，能夠有效剋服距離衰減，實現遠距離的無綫能量傳輸。 能量匯聚與分配（Energy Focusing and Distribution）: 天綫陣列可以實現對電磁波的波束成形（Beamforming），將能量匯聚到目標點，或者將能量精確地分配到多個目標設備。這為實現大規模的無綫充電網絡提供瞭可能。 本書將深入探討能量中轉站中天綫的關鍵技術，包括定嚮天綫的物理原理、陣列天綫的波束成形技術、以及如何通過智能控製算法來優化能量的傳輸路徑和效率。作者將結閤大量的理論推導和仿真分析，為讀者展現能量中轉站如何成為無綫能量傳輸網絡中的重要節點。 二、天綫的進化：從理論到實踐的漫長徵途 天綫理論的發展，是人類對電磁波認識不斷深入的體現。從麥剋斯韋的電磁場方程組，到赫茲的實驗驗證，再到馬可尼的無綫電報，天綫技術一步步走嚮成熟。書中將迴顧天綫發展史上的重要裏程碑，並重點介紹在無綫能量傳輸領域，那些對天綫設計和應用産生深遠影響的關鍵理論和技術突破。 電磁散射與吸收理論（Electromagnetic Scattering and Absorption Theory）: 理解電磁波與物體之間的相互作用，是設計高效能量收集天綫的關鍵。本書將深入剖析相關的電磁理論，幫助讀者理解能量如何在空間中傳播，以及天綫如何有效地與之“對話”。 近場與遠場傳輸（Near-field and Far-field Transmission）: 無綫能量傳輸可以分為近場和遠場兩種模式。近場傳輸（如電磁感應和磁共振）效率較高，但傳輸距離短；遠場傳輸（如微波）傳輸距離遠，但效率較低。本書將詳細分析這兩種模式下天綫的特點和設計考量。 超材料天綫（Metamaterial Antennas）: 近年來，超材料的齣現為天綫設計帶來瞭革命性的變革。超材料具有天然材料所不具備的奇異電磁特性，能夠實現體積更小、效率更高、性能更優的天綫。書中將介紹超材料在WPT天綫設計中的最新進展和應用潛力。 三、天綫在未來的無限可能 隨著無綫能量傳輸技術的不斷成熟，天綫作為核心組件，其應用場景也日益廣泛，並預示著一個更加便捷、智能的未來。 物聯網（IoT）設備的供電: 海量的物聯網設備需要低功耗、長續航的解決方案。通過部署無處不在的射頻能量收集天綫，這些設備將能夠從周圍環境中自主獲取能量，擺脫電池更換的煩惱，實現真正的“永久在綫”。 智能傢居與智能城市: 從智能傢電到環境監測傳感器，再到城市基礎設施，天綫驅動的無綫能量傳輸將極大地簡化部署和維護，並為城市的智能化管理提供堅實的基礎。 可穿戴設備與醫療植入物: 腕帶式健康監測器、智能手錶，甚至植入體內的醫療設備，都將受益於無綫能量傳輸。天綫能夠實現無創、便捷的能量補充，提升用戶體驗和設備安全性。 電動汽車的無綫充電: 告彆插拔充電樁，未來的電動汽車將能夠通過無綫感應或遠距離射頻能量傳輸進行充電，實現“邊走邊充”或“停即充”的便捷體驗。 太空探索與深空通信: 在太空環境中，能量的獲取和傳輸尤為重要。天綫在無綫能量傳輸中的應用，將為深空探測器提供持續的動力，甚至有望實現星際間的能量傳遞。 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》一書，將通過詳實的理論分析、豐富的案例研究以及前沿的技術展望，全麵而深入地展現天綫在無綫能量傳輸領域的重要作用。它不僅是工程師和研究人員的寶貴參考資料，也是所有對無綫能量傳輸技術和未來生活充滿好奇的讀者的必讀之選。它將帶領我們一同揭開天綫神秘的麵紗，理解它如何化身為無形的能量之手，塑造我們即將到來的無綫世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，對於射頻能量的捕捉和應用，它簡直就是一本詳盡的指南。我一直對無綫充電和能量收集抱有濃厚的興趣，但市麵上的資料要麼過於理論化，要麼就是碎片化的應用介紹。這本書的作者顯然在這方麵有著深厚的積纍，他們沒有僅僅停留在原理的闡述，而是深入到瞭實際的設計和優化層麵。我特彆喜歡其中關於天綫結構對接收效率影響的分析，那部分寫得非常透徹，圖文並茂的展示瞭不同幾何形狀如何影響帶寬和增益。而且，它不僅僅關注於如何“收集”能量，還花瞭相當大的篇幅來討論如何“中轉”和“管理”這些能量，這對於構建一個完整的射頻能量采集係統至關重要。讀完後，我對如何在高頻段設計高效的諧振結構有瞭全新的認識，這不僅僅是學術上的進步，更是工程實踐中的巨大飛躍。那種感覺就像是拿到瞭一張通往射頻工程核心秘密的地圖，讓人迫不及待想付諸實踐。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我購買這本書是抱著試試看的心態，因為我對天綫理論的理解一直停留在教科書的基礎層麵，總是覺得那些公式推導有些脫離實際應用。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它的敘事方式非常獨特，它沒有像很多技術書籍那樣堆砌復雜的數學公式，而是巧妙地將理論與實際的工程挑戰結閤起來。我尤其欣賞作者在處理多徑效應和環境乾擾時的探討。在實際的城市環境中，射頻能量的傳播是極其復雜的，這本書提供瞭一套係統性的方法來應對這些非理想因素。書中的案例研究部分，簡直是寶藏，它們展示瞭如何從零開始設計一個能夠適應真實世界電磁環境的收集係統。那種把理論知識“揉碎瞭”再用工程語言重新組織起來的寫作手法，使得即便是初學者也能快速抓住核心要點，而資深工程師也能從中找到可以藉鑒的優化思路。這絕不是一本可以束之高閣的參考書，它更像是一位經驗豐富的前輩在手把手地教你如何解決實際問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是：權威、前沿且極其實用。它不僅僅是講述瞭“如何做”，更是深入剖析瞭“為什麼必須這樣做”。我過去閱讀的其他相關書籍，往往在深入到實際的器件和集成層麵時就戛然而止，留下瞭許多實際操作上的空白。但這本書，它幾乎覆蓋瞭從電磁場理論到最終係統實現的所有環節。特彆是對於那些涉及環境能量捕獲的應用場景，作者提供的環境建模和場景分析非常到位，這對於確保設計的魯棒性至關重要。讀完後，我感覺自己的知識體係得到瞭極大的夯實，不再是對射頻能量收集的零散認知，而是一個完整、可操作的技術框架。這本書的價值在於，它將一個復雜的、多學科交叉的領域，用一種清晰、有邏輯的方式呈現瞭齣來，極大地加速瞭對這項前沿技術的理解和應用進程。

評分☆☆☆☆☆

對於任何從事物聯網 (IoT) 或者低功耗設備供電的工程師來說，這本書無疑是一劑強心針。我們都知道，未來大量的傳感器和邊緣設備需要擺脫電池束縛，而射頻能量收集就是實現這一目標的關鍵技術之一。這本書正是聚焦於這個“最後一英裏”的供電難題。我喜歡它那種務實至上的風格，作者似乎非常瞭解設計者在實際工作中遇到的種種限製——成本、尺寸、功耗等。書中提供的設計流程非常清晰，每一步都有明確的指導方針和需要注意的“陷阱”。例如，關於寬帶天綫設計與窄帶放大器鏈匹配的權衡，作者給齣的分析非常到位，這直接關係到係統能否在復雜的無綫電環境中持續工作。這本書的排版和圖示也做得非常專業，大量的仿真結果圖錶，使得抽象的電磁概念變得直觀易懂，讓人感覺自己仿佛親手進行瞭那些復雜的模擬和測試。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為它會更側重於某種特定的天綫類型，比如微帶貼片或者偶極子，但實際上，它構建瞭一個非常宏大的框架，涵蓋瞭從電磁波的本質到係統集成的全流程。其中關於功率管理和負載匹配的那一章節，寫得尤為精妙。在射頻能量收集領域，收集到的微弱能量如何高效地被電路係統利用，往往是成敗的關鍵。作者詳細分析瞭不同匹配網絡對整體係統效率的影響，並給齣瞭多種實用工具和方法論。我發現，很多我過去認為是經驗主義的做法，在這本書裏都能找到嚴謹的理論支撐。更難能可貴的是，它沒有迴避射頻能量收集技術的局限性，而是誠實地指齣瞭當前麵臨的挑戰，比如能量密度不足和電磁兼容性問題。這種平衡和客觀的視角，讓這本書的參考價值大大提升，它不是在鼓吹一個完美的技術，而是在描繪一個正在發展中的工程領域。