天线结构分析、优化与测量 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:段宝岩

出品人:

页数:341

译者:

出版时间:1998-10

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787560606224

丛书系列:

图书标签:

• 天线
• 天线设计
• 天线测量
• 电磁场
• 微波技术
• 优化算法
• 结构分析
• 射频电路
• 无线通信
• 天线理论

《现代通信系统中的电磁兼容性设计与实践》 内容简介 本书深入探讨了现代通信系统中电磁兼容性（EMC）设计的核心原理、关键技术以及工程实践。随着无线通信技术向更高频率、更大数据速率和更密集集成方向发展，电磁干扰（EMI）和电磁敏感性问题日益突出，直接影响到系统性能、可靠性和安全性。本书旨在为射频工程师、硬件设计师、系统集成工程师以及相关领域的研究人员提供一套全面、系统且实用的EMC设计与分析方法。 全书共分为七个主要章节，循序渐进地构建了从理论基础到工程应用的知识体系。 第一部分：EMC基础理论与标准体系（第1-2章） 第一章：电磁兼容性的基本概念与发展趋势 本章首先界定了电磁兼容性的内涵，包括电磁干扰的产生、耦合和接收的机理。详细阐述了电磁场理论在EMC问题中的应用，特别是互易性原理在干扰分析中的重要性。系统梳理了电磁干扰源的分类，如传导干扰和辐射干扰，并分析了不同通信系统（如蜂窝通信、物联网、卫星通信）对EMC提出的特殊要求。同时，对全球和区域性的EMC标准（如CISPR、FCC、CE指令、MIL标准）进行了详尽的对比分析，重点解析了标准中对测试环境、限值和测试方法的要求，使读者能准确理解合规性的基石。 第二章：电磁干扰的传播与耦合机制 深入剖析了电磁能量从干扰源到敏感接收器的所有可能途径。详细分析了三种主要的耦合机制：传导耦合（通过共用电源线、信号线或地线形成的回路传播）、辐射耦合（通过空间中的远场或近场辐射传播）和感应耦合（通过电容或电感效应在相邻电路间形成耦合）。本章特别关注了高速数字电路的时域特性对EMI产生的影响，如信号的上升沿速度与高次谐波的生成关系。同时，引入了传输线理论在分析PCB走线和屏蔽层阻抗失配引起的反射与振荡中的应用。 第二部分：系统级EMC设计（第3-4章） 第三章：屏蔽技术与电磁穿透分析 屏蔽是抑制辐射干扰和提高系统抗干扰能力的关键手段。本章系统介绍了不同类型的屏蔽体设计，包括腔体屏蔽、导线屏蔽和线缆屏蔽。详细推导了平面波、近场（电场和磁场）入射到金属屏蔽体时的衰减机理，引入了屏蔽效能（SE）的概念及其计算方法。重点讨论了屏蔽结构中的缝隙、孔洞和连接器的影响，并给出了优化屏蔽设计以最小化泄露的工程准则。此外，对吸收材料和复合屏蔽技术在超高频段的应用进行了探讨。 第四章：接地、滤波与去耦策略 接地是EMC设计的灵魂。本章全面阐述了不同接地方式（单点接地、多点接地、混合接地）的优缺点及其在不同频率范围下的适用性。强调了建立低阻抗和低电感的良好地平面的重要性，并分析了地弹（Ground Bounce）现象的成因及抑制方法。在滤波技术方面，详尽介绍了共模扼流圈、差模滤波器、铁氧体磁珠等无源器件的选择、设计和布局技巧，并探讨了电源输入端的EMI滤波器设计。去耦电容的选型和放置策略，特别是针对不同频率噪声的旁路设计，被作为保证芯片稳定工作和抑制高频辐射的关键环节进行了深入分析。 第三部分：电路板级（PCB）EMC优化（第5-6章） 第五章：高速PCB的信号完整性与EMI协同设计 高速信号的快速跳变是主要的EMI源之一。本章将信号完整性（SI）与EMI设计紧密结合。分析了阻抗匹配、串扰（Crosstalk）对信号质量和辐射发射的共同影响。重点介绍了叠层设计的优化，包括关键信号层与参考平面的紧密耦合、电源/地平面的划分与隔离策略。详细阐述了高速信号走线设计中的差分信号应用，以及如何通过控制走线长度、相位匹配来抑制共模辐射。本章还涵盖了时钟电路和高速接口（如PCIe, USB）的布局布线对EMC性能的具体影响。 第六章：元件布局、布线与元器件选型对EMC的影响 本章聚焦于物理实现层面。讨论了关键元件（如连接器、开关电源IC、晶振）的布局位置对辐射发射和敏感度的影响。强调了回流路径的连续性在降低高频环路面积中的决定性作用。对于可能产生强干扰的开关电源部分，详细介绍了其布局的“热区”控制、电流回路的最小化设计。同时，对瞬态抑制器件（TVS二极管、MOV）的选型和保护电路的布局进行了规范指导，确保系统在静电放电（ESD）和瞬态过电压事件中的可靠性。 第四部分：EMC测试与故障排除（第7章） 第七章：电磁兼容性测试技术与问题诊断 本章是理论与实践的桥梁。系统介绍了常用的EMC测试环境，包括电波暗室、半电波场（OATS）和传导测试接收点（LISN）。详细讲解了传导发射（RE）、辐射发射（RE）、静电放电抗扰度（ESD）、电快速瞬变脉冲群抗扰度（EFT）和浪涌抗扰度（Surge）等关键测试项目。重点介绍了“故障排除路线图”：如何通过场强分析、频谱分析仪和近场探头定位干扰源，并结合测试数据，快速判断干扰是来源于共模还是差模，从而指导工程人员进行针对性的整改措施。 全书语言严谨，图表丰富，结合大量实际工程案例进行分析和说明，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”。

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说实话，我一开始是被书名中“优化与测量”这几个词吸引的。我在一家射频测试机构工作，日常工作就是对各种定制天线进行性能评估。这本书对于“测量”部分的论述，简直是教科书级别的标准范本。它详尽地描述了暗室环境的建立要求、探头校准的流程，以及如何准确地分离直射波和反射波以获取真实辐射方向图。我记得书中有一个章节专门讨论了近场扫描技术在故障定位中的应用，这对于我们日常排查天线辐射盲区非常实用。作者似乎是一位有着丰富一线经验的专家，他不仅告诉你“怎么做”，更告诉你“为什么必须这么做”，这种对细节的把控，是很多纯理论书籍所不具备的。通过阅读这本书，我对我们实验室现有的测试流程进行了反思和改进，发现了一些以往被忽略的潜在误差源。这本书的价值，在于它架起了理论模型与实际测试之间的桥梁，让抽象的性能指标变得可以被精确量化和验证。

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这本书的篇幅着实不小，厚厚一本，内容涵盖得非常广，我拿到手时就感觉沉甸甸的，充满了知识的厚度。我是一位在读的研究生，导师推荐我阅读此书来准备我的毕业设计。这本书的优点在于它的全面性，它不仅仅局限于介绍几种常见的天线类型，而是深入探讨了从基础电磁理论到先进的超材料天线应用的整个谱系。我特别欣赏作者在描述复杂优化算法时的耐心和细致，特别是对粒子群优化（PSO）和遗传算法（GA）在天线设计中的应用实例讲解，配有详尽的步骤和参数设置建议，这对我理解如何将这些优化工具应用到我的具体课题中提供了极大的启发。唯一让我觉得有些吃力的地方是，一些涉及到高阶傅里叶变换和积分方程的推导部分，需要读者具备较强的数学功底才能完全跟上作者的思路，但即便如此，书后提供的参考文献和补充材料也足够帮助我找到更深入的学习资源。这本书无疑是为那些希望在射频和微波工程领域深耕的专业人士量身定制的宝典。

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这本技术专著的行文风格我个人非常欣赏，它有一种老派工匠的踏实感。作者很少使用华丽的辞藻，一切都以数据和实验结果说话。我是一名业余的业余无线电爱好者，虽然专业背景不深，但对DIY射频设备充满热情。我最初尝试阅读时，确实被一些复杂的公式和术语卡住了，但这本书的妙处在于，它提供了大量的附录和图示来辅助理解。比如，它对史密斯圆图在阻抗匹配网络设计中的应用，配了大量的实例图，让我这个“半路出家”的人也能迅速领悟到如何通过图解法来设计出高效的L-C网络。更令我惊喜的是，书中还探讨了当前非常热门的SDR（软件定义无线电）平台中天线接口的设计考量，这使得这本书的内容没有停留在过时的技术点上，而是紧跟时代脉搏。对于我这样的爱好者来说，这本书的门槛稍微有点高，但如果能啃下来一部分，绝对能让自己的业余作品上升一个台阶，从“能用”到“好用”。

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这本书的封面设计得相当大气，深蓝色的背景上点缀着抽象的电磁波纹理，视觉上就给人一种专业、严谨的感觉。我是在一个学术论坛上看到有人推荐这本书的，说它对理解现代通信系统中的电磁兼容性问题非常有帮助。我主要关注的是无线传感器网络的功耗优化，所以这本书里关于低功耗天线设计的章节吸引了我。我发现作者在阐述理论概念时，非常注重工程实践的可行性，没有陷入纯粹的数学推导泥潭。比如，书中对不同类型天线在复杂电磁环境下的辐射效率分析，给出了非常直观的仿真结果和实测对比，这对于我这种需要快速验证设计方案的工程师来说，无疑是一剂强心针。此外，书中还详细介绍了最新的微纳加工技术在小型化天线制造中的应用，这部分内容让我对未来微型射频器件的发展方向有了更清晰的认识。阅读过程中，我发现作者的叙述逻辑非常清晰，即使是初次接触相关领域的读者，也能通过前面的基础知识铺垫，逐步深入到高级的结构设计与优化层面。总的来说，这本书不仅是理论参考，更像是一本实战指南，对于提升实际工程能力非常有助益。

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这本书的编排结构非常适合系统学习者。它将复杂的射频前端设计拆解成一个个清晰的模块，层层递进，给人一种“登山”的体验。最让我印象深刻的是，它对不同工作频段天线的特性差异进行了深入的对比分析。例如，在讨论UHF频段的PCB天线布局时，作者详细分析了走线宽度和介电常数对S参数的影响，并且通过大量的S参数曲线图直观展示了优化前后的变化。我注意到书中有一段关于宽带天线设计的论述，特别强调了如何通过引入不同尺寸的单元来拓宽带宽，这种“分而治之”的思路非常具有启发性。此外，作者在讨论天线布局时，还穿插了一些关于PCB板材热稳定性和机械强度的考量，这体现了作者在工程设计上考虑问题的全面性，不单单局限于电磁场的理论层面。这本书无疑是为那些需要进行系统性、深入性研究的工程师和学生准备的，它提供了知识的深度和广度，帮助读者建立起一个坚实的理论框架。

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