微波与光导波技术

微波与光导波技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业出版社
作者:应嘉年
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:16.0
装帧:
isbn号码:9787118021271
丛书系列:
图书标签:
  • 微波技术
  • 光导波
  • 电磁场
  • 微波器件
  • 光纤通信
  • 电磁兼容
  • 天线
  • 射频电路
  • 波导理论
  • 毫米波技术
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具体描述

好的,这是一份针对一本名为《微波与光导波技术》的图书,撰写的不包含其内容的详细图书简介。 --- 《电磁场与波的现代应用:从宏观到微观的传输现象》 本书导读: 在信息时代飞速发展的今天,电磁波已成为我们理解世界、驱动技术进步的核心载体。从日常的无线通信到尖端的量子计算,对电磁现象的精确控制和有效传输是实现这些功能的基础。本书《电磁场与波的现代应用:从宏观到微观的传输现象》旨在填补传统电磁学理论与前沿工程实践之间的一个重要鸿沟。它不侧重于传统的微波或光学导波结构本身,而是将焦点放在电磁波在复杂介质、非均匀结构以及极端条件下的传播机理、耦合效应与能量调控上。 本书面向具备一定电磁场基础(如已学过麦克斯韦方程组基础理论)的读者,包括高等院校的电子信息工程、物理学、材料科学等专业的学生、研究生以及相关领域的研发工程师。我们力求通过严谨的数学推导和丰富的工程案例,为读者构建一个宏大而精密的电磁波“行为图谱”。 核心内容与结构概述: 本书共分为六个主要部分,系统地探讨了电磁波在现代系统中的深层次物理现象与工程挑战。 第一部分:广义电磁场理论与非标准传播环境的解析 本部分是对麦克斯韦方程组在非理想环境下的深入应用。我们首先回顾了时域与频域分析的基础,随后重点转向非线性、各向异性及时变介质中的电磁波传播。 非线性介质中的响应: 探讨了在高功率密度下,材料电磁参数如何随场强变化,并重点分析了材料的饱和效应、频率倍增现象以及相关的本构关系修正。我们不着墨于特定的波导结构,而是分析当电磁场穿过这些非线性介质时,其波形失真和能量耗散的本质原因。 随机介质与散射: 研究了电磁波在具有统计学特征的随机不均匀介质(如湍流大气、多孔材料)中传播时面临的退化问题。引入了散射理论的进阶概念,例如瑞利散射、米氏散射的适用边界,以及波束的扩散与展宽效应分析,强调了信号完整性在复杂环境下的挑战。 第二部分:电磁波的相互作用与能流调控 本部分的核心在于理解和控制电磁能量的转移过程,超越了简单的模式传输概念。 多物理场耦合: 详细分析了电磁场与其他物理场(如热场、机械应力场)的相互作用。例如,电磁场对材料的焦耳热效应、热应力导致的介电常数变化,以及这些反馈如何影响电磁波的最终传播特性。这部分内容侧重于耦合机制的建模与仿真方法,而非特定结构的热设计。 超材料与人工结构中的有效参数: 深入探讨了如何通过设计周期性或局域的人工结构来提取出宏观上表现出奇异电磁性质的“有效参数”(Effective Parameters)。我们关注的是如何计算和理解这些有效参数的物理含义(如负折射率、零介电常数),而不是如何将这些结构集成到具体的波导或谐振腔中。 第三部分:宽带与瞬态电磁响应 现代通信和雷达系统对脉冲的精确控制和对宽频带信号的处理能力提出了极高要求。 瞬态电磁场分析: 侧重于皮秒乃至飞秒量级的电磁脉冲在介质中传输的色散和群速度延迟效应。引入了群速度色散(GVD)和高阶色散的量化分析方法,并探讨了如何利用特定的材料特性来校正或利用这些色散效应。 脉冲的非线性动力学: 在宽带响应的背景下,分析高强度脉冲在介质中传播时,非线性效应如何导致脉冲的自聚焦、自相位调制(SPM)等现象,这是理解超快光学现象的关键基础。 第四部分:电磁场在先进传感与成像中的角色 本部分将理论应用聚焦于电磁波作为信息载体的先进技术。 高分辨率成像的物理限制: 探讨了电磁波成像,特别是近场成像技术所面临的衍射极限、噪声源以及成像算法的底层物理基础。分析了如何通过优化入射波形和信号处理来突破传统分辨率的限制。 电磁场在生物与医疗应用中的穿透与衰减: 研究了特定频率(如太赫兹波段)电磁波在复杂生物组织(水、脂肪、蛋白质)中的传播特性,重点分析了吸收、反射和散射的频率依赖性,为设计安全有效的生物探测技术提供理论支撑。 第五部分:电磁波的能量辐射与接收效率 本部分关注电磁波如何有效地从源端辐射出去,以及接收端如何高效地捕获这些能量。 辐射场的远场近似与复杂阵列理论: 探讨了阵列天线辐射场分布的形成机理,重点分析了互耦效应在大型或紧凑阵列中的影响,以及如何通过空间滤波和自适应加权来优化远场方向图,而非关注特定天线单元的结构设计。 互易性原理与接收灵敏度: 从能量守恒的角度审视了电磁波的接收过程,阐述了互易性原理在分析接收效率中的作用,并探讨了量子噪声对超低噪声接收系统的根本限制。 第六部分:电磁场的数值计算与仿真方法 为了应对日益复杂的电磁问题,精确的数值模拟是不可或缺的工具。 时域有限差分法(FDTD)的高级应用: 深入剖析了FDTD方法在处理复杂边界条件(如完美匹配层PML的改进)和非线性材料时的数值稳定性与精度优化,重点在于算法的收敛性分析。 频域方法的局限性与混合求解: 讨论了有限元方法(FEM)和矩量法(MoM)在处理大规模、多尺度问题时的优势与劣势,并介绍了如何通过混合方法(如FEM-MoM结合)来高效求解那些包含内部复杂介质和外部自由空间的耦合问题。 本书特色: 本书的独到之处在于其高度的理论深度和广泛的跨学科视野。我们避免了对特定设备(如特定型号的滤波器、特定传输线结构)的详尽描述,而是聚焦于支撑这些设备运行的普适性物理原理和数学工具。读者将学会如何从第一性原理出发,分析和预测电磁波在任何新颖或复杂系统中的行为,为未来技术创新奠定坚实的理论基础。本书强调的是“为什么”和“如何控制”,而非“是什么”和“如何制造”。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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总的来说,《微波与光导波技术》是一本集知识性、趣味性和启发性于一体的优秀技术读物。即使对于没有深厚物理和电子工程背景的读者,只要保持一颗学习的热忱,也能从中获益匪浅。我推荐给所有对无线通信、光纤通信以及相关领域感兴趣的朋友们,相信你们也会和我一样,在这本书中找到属于自己的“知识的海洋”。它不仅仅是一本书,更是开启我探索通信技术之门的钥匙。

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对于我这样一个非专业读者来说,这本书最宝贵的地方在于它清晰的逻辑结构和由浅入深的讲解方式。从基础的物理原理出发,逐步过渡到复杂的工程应用,每个概念之间都有着严密的联系,不会让人感到突兀或难以理解。我特别欣赏作者在引入新概念时,会先给出其在实际应用中的重要性,然后再详细讲解其原理,这样可以更好地激发读者的学习动力,让他们明白所学知识的实际价值。 书中对于公式的推导也非常严谨,但作者总会在推导过程中穿插一些直观的比喻和图示,帮助读者更好地理解抽象的数学概念。例如,在讲解电磁波的传播时,作者用波浪的形变来类比,让我很容易就抓住了波的本质。这种将抽象理论具象化的方式,对于非物理专业出身的我来说,无疑是学习过程中的巨大帮助。

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这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一本思想的启迪录。作者在讲解过程中,常常会引导读者去思考“为什么”,而不是仅仅满足于“是什么”。例如,在探讨光纤的损耗机制时,作者会深入分析不同损耗源产生的原因,并讨论如何通过材料和工艺来优化。这种探究式的问题设置,极大地激发了我独立思考的能力,让我不再满足于被动接受知识。 我还发现,书中对于一些新技术的讨论,虽然可能还没有完全成熟,但也为我们勾勒出了未来的发展方向。例如,对下一代光通信技术的展望,以及对新型微波器件的介绍,都让我感到非常兴奋。这本书记载的不仅仅是现有的技术,更是一种对未来探索的精神。

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作为一本技术性很强的书籍,它并没有让我感到枯燥乏味。作者在讲解理论知识的同时,也穿插了许多引人入胜的工程实例和发展历程。我特别喜欢关于微波通信在雷达、卫星通信等领域的应用介绍,这些都让我深刻体会到这项技术在我们现代社会中所扮演的重要角色。当我得知一些我们日常生活中习以为常的便利,背后都有着微波与光导波技术的支撑时,我感到一种莫名的激动。 书中对于一些历史性突破的描述,也让我对科学家的智慧和毅力有了更深的认识。例如,对第一根光纤的诞生过程以及后续光通信技术的发展历程的介绍,都充满了传奇色彩。这些故事性的内容,不仅增加了阅读的趣味性,也让我对科学的进步有了更宏观的认识。

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我是一名对硬件开发有浓厚兴趣的学习者,这本书对我理解高性能通信设备的设计原理有着极大的帮助。书中所介绍的微波功率放大器的设计细节,以及光调制器的工作原理,都为我提供了宝贵的理论基础。我甚至会尝试着根据书中的原理,去构思一些简单的电路设计,虽然目前还无法付诸实践,但这已经极大地拓展了我的思维。 书中的一些章节还涉及了通信系统的整体架构,比如微波通信链路的建立和光通信网络的构成。这让我能够将之前学到的零散知识点串联起来,形成一个更完整的知识体系。我能够理解,每一个微小的元器件,都服务于一个宏大的目标——信息的有效传输。

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当我翻阅到关于光导波的部分时,更是打开了新世界的大门。我一直对光纤通信的神奇之处心生向往,这本书则将光纤通信的原理娓娓道来。从光的折射、全反射,到光在光纤中的传播模式,再到光纤的制造工艺和损耗分析,每个环节都被描绘得生动形象。尤其令我印象深刻的是,书中对于光调制和解调技术的阐述,让我明白了信息是如何被编码进光信号,又是如何被从光信号中提取出来的。那些复杂的概念,在作者的笔下变得清晰易懂,甚至让我产生了一种想要自己动手搭建一套简单光路系统的冲动。 书中的一些章节还探讨了光波导器件,如耦合器、分束器、调制器等,这些都是构成光通信系统的关键组成部分。我特别着迷于对这些器件工作原理的细致讲解,例如耦合器如何将两束光有效地结合在一起,或者分束器如何将一束光分成两束。这些看似微小的器件,却支撑着整个高速通信网络的运行,让我对工程技术的精妙之处有了更深的敬畏。

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拿到这本《微波与光导波技术》已经有一段时间了,我是一名对通信技术充满好奇的业余爱好者,平日里也喜欢捣鼓一些电子小玩意。坦白说,初次翻阅此书,我被其厚重的纸张和严谨的排版所震撼,仿佛它承载着无尽的知识宝藏,等待着我去发掘。虽然我并非科班出身,但作者以一种循序渐进的方式,从基础的电磁场理论讲起,逐步深入到微波和光导波的各个分支。我特别喜欢书中对各个概念的解释,总是能结合实际的工程应用,比如在介绍传输线理论时,不仅仅是枯燥的数学公式推导,还穿插了大量关于阻抗匹配、驻波比等实际问题如何解决的案例,让我能够更直观地理解这些理论的意义。 书中对于微波器件的讲解也让我受益匪浅。我一直对各种天线形状和工作原理感到好奇,这本书详细介绍了各种常见的微波天线,如偶极子天线、抛物面天线、喇叭天线等等,并对其辐射特性、增益、方向性等关键参数进行了深入分析。更令我惊喜的是,书中还探讨了微波滤波器的设计与应用,这对于我理解信号的隔离和选择至关重要。我还记得读到关于微波振荡器和放大器的章节时,那种对电流、电压在复杂电路中流动的想象,仿佛能看到电磁波在其中穿梭激荡。

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这本书的阅读体验远不止于知识的获取,更在于它激发了我对科学探索的兴趣。作者在描述某些高级概念时,常常会引导读者去思考更深层次的问题,比如“为什么这种结构能够实现这样的功能?”或者“有没有更优化的设计方案?”这种互动式的写作风格,让我感觉自己不仅仅是在阅读一本教科书,更像是在与一位经验丰富的导师进行思想上的交流。我常常会在读完一个章节后,停下来思考书中提出的问题,并尝试在脑海中勾勒出相关的实验场景。 书中还涉及了一些现代通信技术的前沿话题,尽管我可能还没有完全理解其中的奥秘,但它已经为我打开了一扇窗,让我得以窥见未来通信发展的方向。例如,书中对多模光纤和单模光纤的性能差异进行了详细对比,以及对色散补偿技术的介绍,让我对如何提高光通信的传输速率和距离有了初步的认识。这让我意识到,通信技术的发展是日新月异的,总有新的突破和创新在等待着我们去发现。

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这本书的语言风格非常流畅且富有条理性,这对于一本技术书籍来说尤为难得。作者在叙述过程中,总是能够精准地把握用词,避免使用过于专业或晦涩的术语,除非必要,并且会附带解释。我尤其欣赏作者在不同章节之间过渡时的衔接处理,能够自然地将读者从一个话题引导到下一个话题,让人在阅读过程中不会感到割裂。 我在阅读关于腔体谐振器时,作者用了一个形象的比喻来描述电磁波在腔体内的反射和叠加,这比单纯的数学公式更容易让我理解其共振条件。这种润物细无声的教学方式,让我对作者的专业素养和教学能力赞叹不已。

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我曾试图阅读过一些其他的通信技术书籍,但往往因为理论过于晦涩而难以坚持。然而,《微波与光导波技术》却给了我截然不同的感受。作者仿佛是一位善于引导的向导,带领我一步步走进了微波与光导波的世界。书中大量的插图和示意图,对于我理解那些复杂的结构和原理起到了至关重要的作用。例如,在介绍介质波导时,那些清晰展示电磁场分布的图形,让我对光的传播路径有了非常直观的认识。 我还发现,书中对于一些概念的类比非常恰当,比如将微波电路中的阻抗匹配比作水管的连接,让我一下子就理解了其核心思想。这种贴近生活的类比,极大地降低了学习门槛,也让我在阅读过程中充满了乐趣。我甚至会主动去找一些相关的视频资料来配合阅读,以加深对书中内容的理解。

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