微波技术与天线

微波技术与天线 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:毛钧杰
出品人:
页数:418
译者:
出版时间:2006-8
价格:36.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030176073
丛书系列:
图书标签:
  • 微波技术
  • 天线
  • 电磁场
  • 射频电路
  • 通信工程
  • 电子工程
  • 微波器件
  • 天线设计
  • 电磁兼容
  • 信号处理
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具体描述

《微波技术与天线》将电磁场与电磁波、微波技术、微波网络、微波电路、微波天线和电波传播等基础知识有机地融合成一个整体,旨在追求基本规律、基本定律的详细推导和严格证明,使读者明白提出问题的方法和解决问题的基本思路。另外,本教材在论述微波电路和天线时,着重讲清它们的结构、工作原理和应用;并在论述电波传播时,着重讲清楚各种无线电波的传播特点和应用。

好的,这是一本名为《数字信号处理基础与应用》的图书简介,内容侧重于数字信号处理的理论、算法及其在现代工程中的实际应用,完全不涉及微波技术与天线相关内容。 --- 《数字信号处理基础与应用》图书简介 导言:信息时代的基石 在当今这个由数据和信息流驱动的时代,数字信号处理(DSP)已成为连接物理世界与数字世界的关键桥梁。从我们日常使用的智能手机、高清音频视频到复杂的医疗影像、空间探测乃至人工智能算法的核心运算,无不建立在坚实的数字信号处理理论之上。本书《数字信号处理基础与应用》旨在为工程技术人员、研究人员及高年级本科生提供一套系统、深入且极具实践指导意义的DSP知识体系。我们致力于在理论的严谨性与工程应用的直观性之间找到最佳平衡点,确保读者不仅理解“如何做”,更能深刻领悟“为何如此做”。 第一部分:离散信号与系统理论的深度剖析 本书的起点是奠定坚实的数学与理论基础。我们首先对连续时间信号和系统进行了回顾,随后引入离散时间信号和离散时间系统的概念,这是数字处理的根本前提。 离散时间信号分析: 我们详细阐述了信号的采样、量化过程,并重点讨论了Z变换——作为傅里叶分析在离散系统中的延伸。Z变换不仅是分析系统稳定性和因果性的强大工具,也是设计数字滤波器的理论核心。书中不仅讲解了单边和双边Z变换的性质,还通过大量实例展示了其在求解差分方程中的应用。 离散时间系统分析: 系统响应(冲激响应、阶跃响应)的求解被置于核心地位。我们深入探讨了线性时不变(LTI)系统的特性,包括系统的因果性、稳定性判断标准(如收敛域分析)。更进一步,本书详细介绍了线性常系数差分方程(LCCDE),这是所有数字滤波器和数字控制系统的基本描述形式。我们利用Z变换解析地分析了LTI系统的频率响应,为后续的滤波器设计奠定了基础。 傅里叶变换的革命: 离散傅里叶变换(DFT)是连接时域与频域的桥梁。本书不仅详尽地推导了DFT的定义和性质,还投入大量篇幅讲解快速傅里叶变换(FFT)算法,特别是Cooley-Tukey算法。我们剖析了FFT的蝶形运算结构、计算复杂度,并讨论了实际应用中FFT点数的选择、窗函数对频谱泄漏的影响,以及如何利用FFT进行高效的卷积和相关运算。 第二部分:数字滤波器设计——从理论到实现 滤波器是DSP领域最核心的应用之一。本书将滤波器设计分为两大阵营——无限冲激响应(IIR)和有限冲激响应(FIR)——并分别进行了深入且对比性的讲解。 IIR滤波器设计: 我们聚焦于如何利用成熟的模拟滤波器设计(如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器)的理论,通过双线性变换法和脉冲不变法,将其精确映射到数字域。设计流程清晰展示了如何根据技术指标(通带截止频率、阻带衰减、通带纹波等)确定滤波器阶数和对应模拟原型,最终推导出数字滤波器的差分方程系数。 FIR滤波器设计: FIR滤波器因其固有的线性相位特性,在对信号保真度要求极高的应用中占据主导地位。本书详细介绍了窗函数法,系统性地比较了矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等不同窗函数的频率特性,并提供了如何根据所需过渡带宽选择合适窗函数的实用指导。此外,本书也涵盖了更高级的频率采样法和最优幅度设计法(Parks-McClellan算法),展示了如何实现最优的幅频响应。 滤波器结构与实现: 理论设计之后,如何高效实现是关键。本书详述了直接型、级联型和并联型等基本滤波器结构,并深入讨论了定点运算对实现的影响,包括溢出、截断误差和量化噪声的分析,这是嵌入式DSP系统设计中不可或缺的一环。 第三部分:现代数字信号处理与高级主题 在掌握了基础理论和滤波器设计后,本书进一步拓展到更贴近现代工程挑战的领域。 自适应滤波理论: 自适应滤波是DSP中最具活力的分支之一,广泛应用于噪声消除、回声消除和信道均衡。本书详细介绍了维纳滤波的基本原理,并着重讲解了最小均方(LMS)算法及其变种(如归一化LMS)。通过清晰的收敛性分析和步长参数选择,指导读者理解和实现这些强大的自适应系统。 多速率信号处理: 随着通信系统和媒体处理的需求增长,多速率技术变得至关重要。本书详细阐述了采样率转换的原理,包括下采样(抽取)和上采样(插值)的信号处理流程,重点解释了插值滤波和抽取滤波的设计与实现,为软件定义无线电(SDR)和高效编解码奠定了理论基础。 数字谱分析的高级方法: 除了传统的基于FFT的周期图法,本书还介绍了先进的参数化谱估计方法,例如自回归(AR)模型的谱估计,以及在低信噪比环境下表现优异的子空间法(如MUSIC算法的理论框架介绍)。 总结与展望 《数字信号处理基础与应用》不仅是一本教科书,更是一本解决实际问题的工具书。全书配有大量的MATLAB/Python代码示例和仿真分析,读者可以通过动手实践来验证理论,并将其直接应用于自己的项目中。我们相信,通过对离散信号理论的扎实学习、对滤波器设计的精细把握,以及对高级算法的深入理解,读者将能熟练驾驭当今信息技术领域的各类挑战。本书的目标是培养能够独立设计、分析和实现复杂数字信号处理系统的工程师。 ---

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读后感

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用户评价

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作为一名电子信息工程专业的本科生,临近毕业,我开始接触到一些更深入的专业课程,其中微波技术和天线设计是让我觉得最挑战但也最有趣的领域之一。《微波技术与天线》这本书,可以说是我的“入门秘籍”。在课程学习中,我常常会遇到一些抽象的概念,比如电磁场的传播模式、波导的截止频率、微波器件的非线性效应等等,这些概念在课堂上听老师讲解,虽然能理解大致意思,但总觉得不够透彻。拿到这本书后,我发现作者在讲解这些内容时,非常注重从物理现象出发,用清晰的逻辑和直观的图示来解释。比如,在讲到波导时,它不仅仅是给出几个公式,而是通过模拟电磁波在波导内壁的多次反射,来形象地说明不同模式的形成以及截止频率的概念。这让我一下子就明白了为什么波导会有传输的频率限制。在天线设计的部分,我最感兴趣的是关于微带天线的部分。以前我只知道微带天线薄、轻、易于集成,但对于它的激励方式、辐射机理、性能参数(如带宽、效率)的计算方法,一直感到模糊。这本书对微带天线的设计流程进行了非常详细的介绍,从选择基板材料、确定贴片尺寸、设计馈电方式,到分析其性能参数,都有清晰的步骤和相应的公式推导。我特别欣赏的是,作者在讲解公式时,会解释每个参数的物理意义,而不是简单地罗列公式,这让我能够理解这些公式是如何得来的,以及它们在实际设计中的应用。此外,书中还穿插了一些实际案例分析,比如针对特定应用的低剖面天线设计,或者高功率微波器件的选型与配置,这些案例不仅巩固了理论知识,还让我对微波技术在实际工程中的应用有了更直观的认识。这本书的深度恰到好处,既有足够的理论深度,又不至于让初学者望而却步,为我后续的学习打下了坚实的基础。

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作为一个长期关注无线通信技术发展的爱好者,我一直在寻找能够让我系统性了解微波技术和天线设计的书籍。《微波技术与天线》这本书,可以说满足了我的这一需求,并且超出了我的预期。它并没有像某些书籍那样,仅仅停留在理论的表面,而是深入到工程实现的各个环节。我特别欣赏书中对史密斯圆图的讲解。不仅仅是教你如何使用,更重要的是解释了史密斯圆图背后的物理原理,以及它在阻抗匹配、驻波比计算、增益衰减分析等方面的广泛应用。作者通过大量的实例,手把手地教读者如何利用史密斯圆图解决实际问题,比如设计一个匹配网络来最大化功率传输。这让我感觉,学习微波技术不再是枯燥的公式推导,而是一个充满乐趣的解决问题的过程。在天线部分,我对书中关于各种天线类型的详细介绍印象深刻。从最简单的偶极子天线,到复杂的阵列天线,作者都给出了其结构、工作原理、优缺点以及适用场景。我尤其喜欢关于微带天线的设计与分析。它不仅讲解了如何计算微带天线的尺寸,还深入探讨了如何通过加载技术、多层结构等方法来提高其带宽和效率,这些都是我在实际应用中可能遇到的问题。书中还提到了天线性能的测量方法,以及如何在实际工程中验证天线设计的效果。这使得这本书不仅仅是理论知识的传授,更具有很强的指导意义。它能够帮助我理解从理论设计到实际应用的全过程,让我对微波技术和天线设计有一个更全面、更深刻的认识。

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我是一名在读的电子科学与技术专业的硕士研究生,研究方向是通信天线。在硕士阶段,我们接触到更前沿的无线通信技术,比如5G、物联网等,这些都对天线的设计提出了更高的要求,例如更高的增益、更宽的带宽、更低的功耗以及更小的尺寸。我之前阅读过一些英文专著,但总感觉在理解一些细枝末节或者特定工程实现上存在困难。《微波技术与天线》这本书,为我提供了一个非常好的中文参考。它的内容非常全面,涵盖了微波工程和天线设计的主要方面。我特别喜欢书中关于阻抗匹配网络设计的部分。作者详细介绍了基于史密斯圆图的匹配网络设计方法,并给出了多种匹配电路的实现方式,比如L型匹配、π型匹配等。他不仅仅是给出了设计步骤,更重要的是分析了不同匹配网络对带宽和效率的影响,这对于我优化天线匹配至关重要。在天线分析方面,书中对各种天线类型的辐射特性进行了深入的阐述,包括辐射方向图、增益、极化、效率等,并且结合了电磁场理论进行推导。我特别对书中关于微带天线和缝隙天线的设计与分析印象深刻。作者不仅讲解了如何计算其尺寸和优化性能,还讨论了如何解决其带宽窄、效率低的缺点,比如采用多层结构、加载技术等。这些都是我在论文研究中可能会遇到的关键技术。此外,书中还涉及了微波测量技术,包括S参数测量、天线方向图测量等,这对于我验证设计结果提供了宝贵的指导。书中的图例丰富且高质量,很多复杂的概念通过图例能够得到很好的解释。作者的写作风格严谨而不失生动,能够引导读者循序渐进地掌握微波和天线领域的知识。

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在我的职业生涯中,我曾多次接触到需要优化无线信号传输和提升通信效率的项目。《微波技术与天线》这本书,对我来说,是一本非常有价值的参考书,它帮助我系统地梳理了微波和天线领域的知识体系。我特别欣赏书中关于传输线理论的讲解。它不仅详细介绍了传输线的基本参数,如特性阻抗、传播常数,还深入分析了反射、驻波等现象,并给出了如何利用史密斯圆图来分析和解决这些问题。这对于我理解射频链路中的信号损耗和性能下降原因非常有帮助。在天线部分,我对书中关于各种主流天线类型的介绍印象深刻,特别是关于定向天线和全向天线的比较分析。作者不仅给出了它们的结构特点和工作原理,还详细阐述了它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的适用性。我尤其关注书中关于天线增益和效率的讲解,它不仅仅是给出理论公式,更重要的是分析了影响天线增益和效率的实际因素,以及如何通过优化设计来提高这些性能参数。这对于我在实际项目中选择合适的天线,以及评估天线对整个系统性能的影响非常有指导意义。此外,书中还介绍了微波器件,如滤波器、放大器、移相器等的工作原理和应用,这些内容也为我理解复杂的射频前端设计提供了基础。这本书的内容充实,逻辑清晰,能够帮助我快速地找到问题的症结所在,并提供解决思路。

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《微波技术与天线》这本书,老实说,我拿到手的时候,其实是带着一种“救星”般的心情。我是一名刚刚踏入通信工程领域的博士生,导师给我的课题涉及到高性能、低剖面的相控阵天线设计,这玩意儿对我来说,简直就是“黑箱”里的“黑箱”。上网搜了无数资料,看了不少英文文献,但总是感觉隔靴搔痒,抓不住核心。正当我焦头烂额之际,我的一个师兄推荐了这本《微波技术与天线》。他说,虽然是中文书,但写得非常系统,而且对基础概念的阐述深入浅出。我当时就抱着试试看的态度入手了。拿到书后,我先是大致翻阅了一下目录,看到里面有关于传输线理论、史密斯圆图、阻抗匹配、S参数、微波器件(如功放、滤波器、移相器等)的工作原理,以及各种天线类型(如偶极子、单极子、螺旋天线、微带天线、喇叭天线等)的设计与分析。这些内容,正是我的研究中最迫切需要解决的问题。尤其是关于S参数的章节,作者用非常直观的例子,讲解了S参数如何描述微波网络的输入输出特性,以及如何利用S参数进行级联和故障诊断,这对我理解和搭建仿真模型至关重要。书中的图示也十分清晰,很多复杂的微波电路原理,通过这些图示,我仿佛看到了“灵魂”,而不是一堆抽象的公式。而且,作者在讲解每一个概念时,都会追溯其物理本质,比如讲解电磁波的传播,不仅仅是给出麦克斯韦方程组,而是从电场和磁场的相互激发讲起,这样就避免了死记硬背。这本书的章节安排也很有逻辑性,从最基础的传输线理论开始,逐步深入到复杂的微波器件和天线设计,层层递进,让学习过程不会那么突兀。我感觉,这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种解决微波工程问题的思维方式。

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我是一名在校的计算机科学与技术专业的学生,虽然我的专业与电子工程并非直接相关,但我对新兴的无线通信技术,特别是物联网和智能家居领域的发展非常感兴趣,而这些领域离不开高效的天线和精密的微波电路。《微波技术与天线》这本书,为我打开了另一扇了解科技世界的大门。虽然我没有深厚的电子工程背景,但我发现这本书的讲解方式非常易于理解。作者在讲解基础概念时,会用一些非常贴切的生活实例来类比,比如用“声音的传播”来类比“电磁波的传播”,用“水管里的水流”来类比“传输线中的电流”,这使得我能够快速建立起直观的理解。我尤其喜欢书中关于阻抗匹配的讲解。它不仅仅是提供了一堆公式,而是解释了为什么需要阻抗匹配,以及如何通过匹配网络来实现最大功率传输。作者还详细介绍了史密斯圆图的使用方法,并提供了大量的实践案例,让我能够通过自己的动手实践来加深理解。在天线部分,我对书中关于各种天线类型,特别是用于物联网设备的微型天线和RFID天线的介绍非常感兴趣。作者不仅讲解了这些天线的结构和工作原理,还分析了它们在不同应用场景下的优缺点,以及如何根据应用需求来选择和设计合适的天线。这本书的语言风格非常清晰流畅,即使是对于非电子专业的读者,也能够从中获益良多。它让我对无线通信技术有了更深入的了解,也激发了我进一步探索相关领域的兴趣。

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我是一名即将毕业的无线电物理专业的本科生,我一直对电磁场与电磁波的传播现象非常着迷,特别是它们在微波频段的应用。《微波技术与天线》这本书,为我提供了一个非常扎实和全面的学习平台。在学习过程中,我发现这本书的理论基础非常扎实,从麦克斯韦方程组开始,逐步推导了传输线理论、波导理论以及微波网络理论。这些推导过程清晰易懂,并且作者会解释每一个公式的物理意义,让我能够理解这些公式是如何与实际的物理现象相联系的。我特别喜欢书中关于电磁波在介质中传播的讲解,它不仅介绍了传播的衰减和相速度,还讨论了色散现象,这对于理解宽带信号在微波系统中的传输至关重要。在天线部分,我被各种奇特但高效的天线设计深深吸引,比如螺旋天线在圆极化通信中的应用,以及喇叭天线在定向传输中的优势。作者详细介绍了这些天线的结构、工作原理以及如何计算它们的辐射方向图和增益。我最感兴趣的是关于相控阵天线的章节。它不仅介绍了相控阵的基本原理,比如波束的形成和扫描,还讨论了相控阵在雷达和通信系统中的应用。作者还分析了相控阵设计中会遇到的一些挑战,比如单元间耦合、馈电网络的设计以及波束形成算法等。这些内容让我对现代无线通信系统中的关键技术有了更深入的认识。这本书的语言风格严谨且富有条理,能够引导读者一步步深入理解微波和天线领域的奥秘。

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从一个无线通信系统集成商的角度来看,《微波技术与天线》这本书,提供了一个非常全面的视角,让我能够更好地理解组成系统的各个关键部分。在我的工作中,我经常需要将不同供应商的设备集成在一起,并确保它们能够高效地协同工作。这其中,天线性能和微波链路的匹配度至关重要。《微波技术与天线》这本书,从基础的电磁波理论开始,系统地讲解了微波传输线、微波器件以及各种天线的设计和分析。我特别喜欢书中关于S参数的讲解。它清晰地解释了S参数如何描述微波网络的输入输出特性,以及如何利用S参数来分析网络的级联、阻抗匹配以及损耗。这对于我在集成不同射频模块时,进行性能评估和问题诊断非常有帮助。在天线部分,书中对各种天线类型,如偶极子、单极子、螺旋天线、微带天线、喇叭天线以及相控阵天线等,都进行了详尽的介绍,包括它们的结构、工作原理、辐射特性和适用场景。这使我能够根据具体的应用需求,选择最合适的天线,并理解不同天线对系统整体性能的影响。例如,在设计一个无线传感器网络时,了解不同类型天线的覆盖范围和方向性,有助于我优化节点布局和网络覆盖。这本书的内容非常实用,能够帮助我更好地理解各个组件之间的相互作用,从而更有效地完成系统集成任务。

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从一个资深业余无线电爱好者的角度来看,《微波技术与天线》这本书,简直就是打开了新世界的大门。我一直对无线电通信充满热情,DIY过不少简单的收发设备,也接触过一些基础的电磁学知识。但是,当我想进一步深入研究,比如搭建一个性能更优越的天线,或者理解某些高级通信系统的原理时,就遇到了瓶颈。我发现,很多现有资料往往要么过于理论化,要么过于应用化,缺乏将理论与实际工程相结合的系统性阐述。这本《微波技术与天线》恰好填补了这一空白。它从非常基础的传输线理论讲起,比如阻抗、驻波比、回波损耗这些概念,作者都用了大量形象的比喻来解释,比如水管里的水流阻碍、水波的反射等等。这让我这个没有深厚数学背景的人,也能很快理解这些核心概念。接着,书里花了相当大的篇幅介绍史密斯圆图,并且提供了大量的实例,教我们如何利用史密斯圆图来进行阻抗匹配。我以前觉得史密斯圆图是个很神秘的东西,用了这本书后,我感觉它就像是我的“导航仪”,可以指引我如何调整电路参数,让信号传输达到最佳状态。在天线部分,我尤其喜欢关于各种天线类型(如八木天线、定向天线、全向天线等)的介绍。作者不仅给出了它们的基本结构和工作原理,还分析了它们各自的优缺点以及适用场景。我之前一直困惑于为什么我的自制天线增益总是不如预期,看了这本书后,我才意识到,天线的有效长度、辐射方向图、阻抗匹配等因素是多么重要。特别是关于天线增益的讲解,它不仅仅是给出一个数值,而是从辐射功率和方向性等多个维度进行了深入剖析,让我对“天线好不好”有了更清晰的认识。这本书的语言风格也非常接地气,没有太多晦涩难懂的术语,即使遇到一些专有名词,作者也会在后面给出解释,或者在文中反复出现,加深印象。

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我是一名从事射频前端开发的工程师,在这个行业工作了近十年。这段时间以来,我接触过各种各样的射频链路设计,从低频到高频,从基础器件到复杂系统。我的日常工作需要对微波电路的原理、各种射频器件的特性以及天线的选型和集成都有深入的理解。《微波技术与天线》这本书,对我来说,更像是一本“常备工具书”和“灵感源泉”。我经常会在遇到新的项目或者技术挑战时,翻阅这本书来寻找解决方案或者确认一些关键的设计思路。比如,在设计一个宽带放大器时,我需要考虑如何优化输入输出匹配网络以获得平坦的增益,这本书中关于宽带匹配网络的设计方法和原理的阐述,对我来说就非常有参考价值。它不仅给出了设计思路,还分析了不同匹配网络的优缺点,以及如何权衡各种因素。在天线设计方面,虽然我的工作不直接负责天线设计,但理解天线的性能参数和其在系统中的作用是必不可少的。这本书对各种主流天线的类型,如偶极子、单极子、螺旋天线、喇叭天线、微带天线以及阵列天线等,都进行了详细的介绍,包括它们的结构、工作原理、辐射特性以及适用场合。这让我能够更好地理解不同天线对整个射频链路性能的影响,从而在系统设计时做出更优的选择。书中关于S参数的讲解,也为我分析射频链路的传输特性提供了清晰的框架。作者对S参数的物理意义和工程应用做了非常深入的阐述,让我能够更好地利用S参数进行链路仿真和故障诊断。这本书的优点在于其内容的系统性和实用性,它将理论知识与工程实践紧密结合,为像我这样的工程师提供了宝贵的指导。

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