通信天线建模与MATLAB仿真分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京邮电大学

作者:马卡洛夫

出品人:

页数:214

译者:许献国

出版时间:2006-9

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787563511976

丛书系列:

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《无线通信天线设计与性能优化》 内容简介： 本书深入探讨了现代无线通信系统中天线设计的关键原理、实用技术以及性能优化策略。内容涵盖了从基础电磁理论到复杂阵列天线的设计实现，旨在为通信工程师、研究生以及对天线技术感兴趣的读者提供一份全面且深入的参考。 第一部分：天线基础理论与原理 电磁波与天线基础： 本部分首先回顾了电磁波的基本传播规律，包括麦克斯韦方程组在天线分析中的应用，并详细介绍了天线的基本参数，如辐射方向图、增益、效率、极化、阻抗等。通过清晰的数学推导和直观的物理阐释，帮助读者建立对天线工作原理的深刻理解。 典型天线类型： 详细阐述了各类常用天线的物理结构、工作机制及各自的优缺点。涵盖了单极天线、偶极天线、环形天线、微带天线、槽线天线、螺旋天线、喇叭天线等，并分析了它们在不同频段和应用场景下的适用性。 天线测量与校准： 介绍了天线参数的实际测量方法和技术，包括近场测量、远场测量、微波暗室的使用以及测量误差的分析与控制。强调了标准校准过程对于获得准确测量结果的重要性。 第二部分：面向应用的现代天线设计 微带天线设计与分析： 重点介绍了微带天线的设计流程，包括基板材料的选择、贴片形状与尺寸的设计、馈电方式的确定以及阻抗匹配技术。深入分析了边缘效应、表面波等对性能的影响，并探讨了如何通过改变贴片形状、使用多层结构等方式来改善微带天线的带宽和效率。 多频带与宽带天线设计： 针对当前无线通信系统对多频段支持的需求，详细介绍了实现多频带和宽带天线的设计技术，如加载技术、缝隙技术、多极子结构、脊状结构等。分析了这些技术如何通过改变天线等效电路参数或引入谐振模式来实现宽频带特性。 阵列天线理论与设计： 深入研究了天线阵列的基本原理，包括均匀直线阵、均匀平面阵、圆阵等。详细讲解了波束合成、波束赋形、扫描技术，以及如何通过优化单元位置、单元激励幅度与相位来控制天线的辐射方向图，实现全向、定向或扫描波束。 MIMO天线系统设计： 探讨了大规模MIMO（Massive MIMO）和大规模天线（Large-Scale Antenna Systems）等先进MIMO技术中的天线设计挑战。分析了天线布局、隔离度、互耦以及信道容量之间的关系，并介绍了面向MIMO系统优化的天线设计思路。 第三部分：天线性能的仿真与优化 电磁仿真软件基础： 介绍了常用的商业电磁仿真软件（如HFSS, CST, FEKO等）的基本操作流程和建模技巧。重点讲解了如何构建准确的天线几何模型、设置材料属性、定义激励源和边界条件，以及进行网格划分和求解设置。 仿真结果的分析与解读： 详细阐述了如何解读仿真软件输出的各项结果，包括辐射方向图、增益、效率、S参数、电流分布、表面电荷分布等。指导读者如何根据仿真结果评估天线的设计是否满足要求，并发现潜在的设计问题。 参数扫描与优化： 演示了如何利用仿真软件的参数扫描功能，对天线设计的关键参数进行系统性地变化，以观察其对天线性能的影响。介绍了优化算法（如遗传算法、粒子群优化等）与电磁仿真相结合的流程，实现天线性能的自动化优化，以达到最佳的增益、带宽、方向性等指标。 实际应用中的仿真验证： 结合实际通信场景，例如手机、基站、雷达等，演示如何构建仿真模型来评估天线在复杂环境下的性能。探讨了天线与射频前端、PCB板的集成效应，以及环境因素（如人体、建筑物）对天线辐射特性的影响。 第四部分：特殊应用天线与未来发展 可重构天线与智能天线： 探讨了可重构天线的设计原理，包括通过改变天线几何结构、使用可变介质材料或半导体器件来实现辐射特性（如频率、极化、方向图）的动态调整。介绍了智能天线的概念及其在波束赋形、干扰抑制等方面的潜力。 毫米波与太赫兹天线： 关注了当前通信技术发展前沿的毫米波和太赫兹频段天线设计挑战，包括高损耗、制造精度要求、阵列设计等问题，并介绍了相应的解决方案。 天线在5G/6G通信中的作用： 展望了天线技术在未来5G及6G通信系统中的关键作用，如大规模MIMO、无源物联网、高精度定位等，并探讨了新型天线结构和设计方法的发展趋势。 本书力求理论严谨、实例丰富，既有深入的理论分析，也有实际的设计指导，旨在为读者提供一个坚实的天线理论基础和强大的实际设计能力，助力于无线通信技术的进步与发展。

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这本书在讲解方法上展现出一种独特的教学哲学，它似乎深谙如何将枯燥的数学推导转化为生动的学习体验。它没有采用那种填鸭式的、纯粹的公式堆砌，而是巧妙地将理论知识拆解成一个个可以被逐步攻克的模块。作者常常会先设定一个清晰的应用场景，然后循序渐进地引入所需的数学工具，让读者在“为了解决这个问题”的驱动下主动去学习和理解那些深奥的公式。这种“问题导向型”的教学结构，极大地激发了我深入钻研下去的兴趣。我发现即便是那些我曾经感到晦涩难懂的边界条件处理，通过作者的层层剖析后，也变得清晰易懂，仿佛是有人在耳边耐心指点，而非冷冰冰地灌输知识。

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阅读体验方面，这本书的行文风格极为严谨而又不失温度。它不像某些学术专著那样高冷晦涩，令人望而却步，它在保持高度专业性的同时，融入了一种鼓励探索的语调。作者的措辞精准，用词考究，很少出现模棱两可的表达，这对于需要精确把握概念的研究人员来说至关重要。同时，书中对概念的引入和解释都非常到位，仿佛作者非常了解读者的认知起点，并据此来调整自己的叙述节奏。我注意到，在介绍一个新模型或算法时，作者总会先解释其背后的物理意义和设计初衷，而不是直接抛出数学模型，这种尊重读者思维习惯的做法，极大地提升了阅读的愉悦感和吸收效率。

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作为一名深耕射频领域多年的工程师，我对技术书籍的实用价值有着近乎苛刻的要求。这本书的理论深度和实际应用结合得非常紧密，这一点非常难能可贵。它不仅仅停留在对基本原理的阐述，而是深入挖掘了当前行业内普遍采用的建模技术和仿真流程。我尤其欣赏其中关于复杂阵列系统设计与优化那几章的论述，作者似乎将多年积累的“踩坑”经验都毫无保留地倾注其中，提供了许多教科书中难以见到的工程视角和优化技巧。这种将理论与工程实践无缝对接的叙事方式，让书本内容立刻从“知识点”升华为“工具箱”。每次遇到新的设计难题，我都会习惯性地翻阅这本书，总能从中找到启发和解决问题的关键思路，这让它成为了我工作台面上利用率最高的参考资料之一。

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这本书的结构设计充分体现了作者对学习路径的深刻理解。它不仅仅是一本知识的集合，更像是一套精心设计的学习路线图。从基础概念的奠基，到中级分析方法的铺陈，再到最后复杂系统的集成与验证，整个知识体系的搭建逻辑清晰，层层递进，构建了一个非常稳固的学习阶梯。尤其是对于希望构建完整知识框架的自学者而言，这种结构上的优势体现得淋漓尽致。你不需要担心自己会因为某处理解的缺失而导致后续学习的困难，因为作者已经预设好了每一步的知识衔接点，确保读者能够稳健地迈向更高阶的学习目标。这本书提供的不仅仅是知识点，更是一种系统化的、可复制的思维框架。

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这本书的排版和装帧设计实在让人眼前一亮。初拿到手时，我就被它那硬朗又不失现代感的封面设计吸引住了。纸张的质感也相当不错，厚实且印刷清晰，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到过分疲劳。书中对图表的处理尤为用心，无论是复杂的电路图还是抽象的信号流向图，都通过精良的绘图技术得到了直观的展现。很多技术书籍往往在图文排版上显得杂乱无章，但这本却做到了详略得当，重点突出。章节之间的过渡衔接自然流畅，目录清晰明了，让读者能够迅速定位到自己感兴趣的部分。特别值得称赞的是，它在关键概念的解释旁边配有精美的插图或流程图，有效地降低了理解门槛，这对于初学者来说简直是福音。整体感觉，出版方在制作这本专业书籍时投入了极大的心力，从细节处体现了对读者的尊重。

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