AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide

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出版者:Patrick M. Griffith
作者:Patrick M. Griffith
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1999-01-15
价格:USD 15.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780739200858
丛书系列:
图书标签:
  • AM广播
  • 天线系统
  • 无线电工程
  • 广播工程
  • 天线设计
  • 传输技术
  • 无线通信
  • 电子工程
  • 信号传输
  • AM广播技术
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具体描述

射频传输技术与应用:从基础理论到系统集成 本书面向无线电爱好者、通信工程学生以及希望深入了解射频(RF)传输系统和天线技术的专业人士。它系统地探讨了射频信号的产生、传播、接收,以及实现高效、可靠无线通信所需的核心技术和工程实践。 --- 第一章:电磁波基础与传播理论 本章是理解所有无线通信系统的基石。我们将从麦克斯韦方程组出发,推导出电磁波的基本特性,包括波的产生、传播速度和能量传输方式。重点探讨了平面波、球面波的概念,以及电磁波在不同介质中的行为(反射、折射、绕射和穿透)。 核心内容包括: 1. 电磁场基础: 电场强度、磁场强度、坡印廷矢量(Poynting Vector)及其在功率密度计算中的应用。 2. 传输线理论回顾: 深入分析阻抗匹配(SWR、回波损耗)、史密斯圆图的使用方法,以及无损耗和有损耗传输线的特性阻抗、传播常数和衰减率。理解传输线如何作为天线和发射机之间的能量桥梁至关重要。 3. 自由空间传播模型(FSPM): 详细阐述Friis传输公式,分析距离、频率对信号强度的影响。引入路径损耗(Path Loss)的概念,并初步介绍影响实际传播环境的因素,如地形、大气吸收等。 4. 极化现象: 线性、圆极化和椭圆极化的定义、产生机制及其在系统设计中的重要性(例如,保证收发端极化一致性)。 --- 第二章:天线理论与辐射特性剖析 天线是电磁波在导电媒质与自由空间之间的“转换器”。本章将全面解析天线的物理结构、工作原理及其关键性能指标。 关键章节详述: 1. 基本天线单元: 详细分析最基本的偶极子天线(半波长偶极子、四分之一波长接地天线)的电流分布、输入阻抗和辐射方向图。 2. 辐射特性量化: 深入解释辐射方向图(Radiation Pattern)的几何形状、主瓣、旁瓣和零点。重点讨论增益(Gain)与方向性(Directivity)的区别和计算方法。引入有效辐射功率(ERP)和有效各向同性辐射功率(EIRP)的概念,这是衡量发射系统性能的关键指标。 3. 天线效率与带宽: 分析损耗电阻、辐射效率。定义天线的带宽(通常基于电压驻波比或阻抗变化)及其对通信系统的意义。 4. 等效与互易性: 阐述天线的互易性原理,即接收天线性能与作为发射天线时的性能相同。讨论天线的等效长度和有效面积。 5. 常用天线类型详解: 线状天线: 偶极子、八木-宇田(Yagi-Uda)天线的设计原理、指向性和增益实现。 孔径天线: 喇叭天线(Horn Antenna)的尺寸计算和波导耦合原理。 环形天线: 小尺寸环形天线(Small Loop Antenna)的辐射特性及与偶极子的对比。 --- 第三章:阻抗匹配与系统集成工程 无论天线性能多么优异,若不能有效地将射频功率从发射机传输到天线,系统效率将大打折扣。本章聚焦于能量传输优化和系统匹配技术。 核心技术探讨: 1. 史密斯圆图的实际应用: 结合实例,讲解如何使用史密斯圆图进行复数阻抗的测量、转换和匹配网络的设计。 2. 匹配网络设计: 详细介绍L型、T型、Π型匹配网络的元件值计算方法。分析在宽带应用中如何选择更合适的匹配结构。 3. 无源元件在RF电路中的作用: 分析高Q值的电感器和电容器在匹配网络中的表现,以及分布电感和寄生电容对高频性能的影响。 4. 扼流与隔离: 探讨共模扼流圈(Choke Balun)的设计与作用,用于平衡电流、隔离馈线和天线之间的耦合,确保辐射模式的纯净性。 5. 连接器与布线规范: 不同类型射频连接器(如N型、SMA、7/16 DIN)的特性阻抗和功率处理能力的选择标准。分析电缆的屏蔽、衰减特性和弯曲半径对信号完整性的影响。 --- 第四章:实用天线阵列与布局设计 对于需要更高增益或特定覆盖模式的应用,天线阵列是不可或缺的工具。本章侧重于阵列设计和实际安装的考虑因素。 阵列设计与优化: 1. 阵列理论基础: 介绍均匀线阵(ULA)和平面阵列的基本概念。分析阵元间距对主瓣指向和旁瓣水平的影响(栅瓣现象)。 2. 相位与幅度控制: 讲解如何通过控制阵元之间的相位差来实现波束的扫描(Beam Steering)。介绍有源相控阵与无源阵列的区别。 3. 阵列因子(Array Factor): 详细推导和计算多阵元系统中的阵列因子,这是预测阵列方向图的关键数学工具。 4. 实际安装考量: 探讨“地平面”效应(Ground Plane Effect)对垂直辐射体(如车载天线)性能的影响。分析环境障碍物(建筑物、植被)对阵列性能的削弱和畸变。 5. 阵列隔离度与互耦: 讨论相邻天线之间的耦合(Mutual Coupling)如何影响单个天线的输入阻抗和辐射方向图,以及如何通过增加间距或使用隔离措施来缓解此问题。 --- 第五章:系统性能评估与测试方法 理论设计必须通过严格的测量来验证。本章将指导读者掌握评估射频系统性能的关键测试技术和标准。 测量与分析技术: 1. 驻波比(VSWR)测量: 介绍使用矢量网络分析仪(VNA)进行S参数测量的基础操作,以及如何解读回波损耗(Return Loss)和VSWR数据。 2. 远场测试技术: 详细描述天线测试场地(如暗室、远场测试场)的要求和设置。解释如何测量辐射方向图的水平面和垂直面切片。 3. 增益测量: 介绍标准参考天线法(Comparison Method)和三脚架法(Three-Antenna Method)在实际测量中的操作流程和误差来源分析。 4. 功率计量: 讨论不同频率和功率等级下功率计的选择(如热电偶、二极管检波器)。理解峰值功率、平均功率与脉冲功率测量的差异。 5. 频谱分析: 介绍频谱分析仪在监测系统谐波、杂散辐射(Spurious Emissions)和带外功率(Out-of-Band Power)中的应用,确保系统符合监管规范。 --- 本书旨在提供一个从电磁场理论到实际工程应用的完整路线图,帮助读者构建和优化高效的无线电信号传输链路。

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用户评价

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这本书的结构安排非常巧妙,每一章节都像是在解开一个谜团,一步步地将我引向对AM广播天线系统的更深层理解。《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》这本书的写作风格可以说是“循序渐进”的典范。作者似乎非常了解初学者的思维方式,他不会一次性抛出太多的信息,而是把复杂的概念拆解成一个个小模块,然后逐一讲解。我特别喜欢他对“天线效率”和“增益”的区分和联系的解释。他用了一个非常生动的比喻,把天线效率比作水龙头的“出水量”,而增益则比作“水枪的射程”。这个比喻让我一下子就明白了它们之间的区别,以及为什么追求高增益的天线,也需要保证其高效率。书里还花了很大篇幅讲解了“天线高度”对AM广播信号覆盖范围的影响。他解释了在不同频率下,天线高度对地面波和短波传播模式的影响,以及如何通过合理的选择天线高度来优化信号的传输效果。这一点对于理解广播信号的传播范围,非常有帮助。我甚至还尝试着去理解书里提到的“反射面”和“波导”的概念,虽然这些可能已经超出了“基础”的范畴,但作者的讲解依然让我觉得很有启发性。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习知识,更是在进行一场思维的探索。

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这本书让我感觉,我对AM广播天线的理解,从“模糊”变成了“清晰”。《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》这本书的写作风格可以说是一种“化繁为简”。它将许多复杂的技术原理,通过简单的语言和图示,变得易于理解。我特别喜欢他对“多单元天线阵列”的讲解。他不仅解释了如何通过增加天线单元的数量和调整它们之间的间距来提高增益和定向性,还提到了如何对阵列中的各个单元进行精确的相位控制,以实现所需的波束形成。这一点对于理解现代广播天线系统的设计理念,非常有帮助。书里还讲到了“天线布局”对周围环境的影响。他解释了如何避免天线对附近的建筑物、其他无线电设备以及居民造成电磁干扰,以及如何通过合理的布局来优化信号的覆盖效果。这一点对于实际的广播电台建设,具有非常重要的指导意义。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习技术,更是在学习一种“工程的智慧”。

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说实话,一开始抱着“了解一下”的心态翻开这本书,没想到就陷进去了,根本停不下来。我本来就对无线电通讯有点兴趣,但总觉得AM广播这种比较老的技术,可能已经过时了,没啥可看的。结果这本书完全颠覆了我的想法。它就像一个经验丰富的老师傅,耐心地教你如何“看懂”AM广播天线。作者在解释各种天线设计和布置的时候,没有故弄玄虚,而是用一种非常务实的方式,告诉你为什么那样设计,那样布置,这样做有什么好处。我印象最深的是关于天线方向性和增益的部分,之前看过的资料都讲得云里雾里,但这本书里,作者用非常形象的比喻,比如“像手电筒一样聚焦信号”,让我一下子就明白了。他详细讲解了如何通过调整天线的高度、形状、甚至是阵列组合来改变信号的覆盖范围和强度,这一点非常实用。书里还讲到了天线维护和故障排除的一些基本方法,这些内容对于非专业人士来说,既不会太深奥,又能学到一些实用的知识。比如,他讲到如何通过观察SWR(驻波比)来判断天线是否匹配良好,以及一些简单的天线接地问题怎么处理。这让我觉得,这本书不仅仅是理论知识的堆砌,还包含了很多实践层面的东西。我甚至尝试着去理解书里提到的“地面坡度”和“反射面”对天线性能的影响,虽然我没有条件去做实际的测量,但光是理解这些概念,就觉得收获匪浅。总而言之,这本书用一种非常接地气的方式,把AM广播天线系统的复杂性剥离出来,展现了它背后精妙的工程设计和原理。它让我看到了AM广播技术在今天依然有着其独特的价值和魅力。

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这本书给了我一种前所未有的“掌控感”。我一直觉得广播天线这种东西,离我非常遥远,充满了神秘感。但读完这本书,我发现,其实它并没有那么难以理解。作者的写作风格就像一个循循善诱的老师,他知道哪里是学生容易卡住的地方,就会提前预判,然后给出最清晰的解释。我特别喜欢他对“辐射效率”这个概念的深入剖析。他不仅仅是给出了定义,更是通过解释影响辐射效率的各种因素,比如地网效果、绝缘损耗、导体损耗等,让我明白了为什么有些天线虽然尺寸很大,但实际辐射效果却不尽如人意。书中对于“天线调谐单元”的讲解也非常实用,他详细介绍了在不同天气条件(如雨雪、高温)下,天线参数可能会发生变化,以及如何通过调整调谐单元来维持最佳工作状态。这一点对于实际的广播电台运营来说,具有非常重要的指导意义。我还注意到,书里对“防雷和防静电”的措施也有详细的阐述,这一点是非常贴心的,因为天线通常架设在高处,这些安全方面的考虑至关重要。作者并没有把这些内容当作附属,而是认真地把它融入到天线系统的设计和维护中,让我看到了一个成熟的技术指南应该具备的全面性。这本书让我感觉,我对AM广播天线系统不再是“仰望”,而是有了“理解”和“洞察”。

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我是一个对老式技术情有独钟的爱好者,AM广播更是我常常怀念的一种传播方式。我总觉得,在那个年代,声音的传递似乎更有一种“力量”,而天线就是这种力量的载体。这本《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》恰好满足了我对这种“力量”背后的探究。作者的讲解方式非常“老派”,但却充满智慧。他没有过多的花哨的术语,而是用一种沉稳、严谨的笔调,一步一步地引导读者走进AM广播天线的世界。我非常喜欢他对于不同天线类型在实际应用中的“场景化”描述。比如,他会详细介绍为什么在城市密集区域会选择某种特定类型的垂直接地天线,而在开阔地带则会优先考虑偶极天线。他对天线阵列的设计和布局的讲解更是让我大开眼界,他不仅解释了如何通过调整单元的数量和间距来达到所需的指向性和增益,还提到了对相邻天线互耦效应的处理。这部分内容对于理解大型广播发射站的天线系统是如何协同工作的,至关重要。书里还有一个章节专门讲到了“天线接地系统”的重要性,以及如何正确构建一个高效的接地网,这一点常常被很多初学者忽视,但作者却将其置于重要的位置,并详细阐述了其对射频性能和安全的重要性。这让我看到了作者对AM广播天线系统的全面性和深入性。这本书让我感觉,我不仅仅是在阅读一本技术书籍,更是在与一位经验丰富的工程师进行对话,从他的经验中汲取养分。

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这本《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》可以说是我在业余无线电探索旅程中遇到的一个非常重要的里程碑。我一直对无线电波的传播和天线的奥秘充满了敬畏,但总觉得这是一个高深莫测的领域。这本书的出现,就像一道光,照亮了我前行的道路。作者的写作风格非常独特,他似乎能站在读者的角度,理解我们可能会遇到的困惑,然后用最简洁、最直接的方式来解答。我尤其欣赏他对天线阻抗匹配的讲解,这部分内容常常让很多初学者望而却步,但在这本书里,作者通过对SWR、RL(回波损耗)等关键参数的清晰阐述,以及对匹配网络(如L型、T型匹配)的图文并茂的解释,让我对这个概念有了全新的认识。他甚至还举例说明了在不同频率下,如何选择合适的匹配元件,这一点对于想要自己动手搭建或调试天线的人来说,简直是金矿。我特别喜欢书中关于“有效辐射功率(ERP)”和“等效全向辐射功率(EIRP)”的讨论,作者不仅解释了这两个概念的定义,还深入剖析了它们与天线增益、馈线损耗之间的关系,以及它们如何影响广播信号的实际覆盖效果。这一点对于理解为什么有些广播站信号强,有些信号弱,非常有帮助。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导,它鼓励读者去思考“为什么”,而不是仅仅接受“是什么”。它让我明白,看似简单的天线背后,蕴含着如此丰富的物理原理和工程智慧。

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这本书让我觉得,我对AM广播天线系统的理解,从“零”变成了“有点东西”。《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》这本书的写作风格可以说是一种“润物细无声”。它不像那种直接抛出大量公式和图表的书,而是用一种非常温和、耐心的方式,一点一点地引导读者。我特别喜欢他对“天线方向图”的讲解。作者用非常直观的方式,将抽象的数学模型转化为易于理解的图形,比如玫瑰图和极坐标图,让我能够清晰地看到天线在不同方向上的辐射强度。他甚至还解释了如何根据实际的地理环境和覆盖需求,来选择和设计具有特定方向图的天线。这一点对于实际的广播电台规划,非常有价值。书里还讲到了“天线铁塔”的设计和建造,包括塔身结构、接地方式以及在高处架设天线时需要考虑的各种安全因素。这些内容虽然看似与天线本身关系不大,但对于整个天线系统来说,却是不可或缺的一部分。作者将这些内容也纳入其中,显示了他对AM广播天线系统的全面考量。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习“天线”,更是在学习“广播系统”这个更宏大的概念。

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说真的,我以前觉得AM广播天线就是一根高高的柱子,能把声音传出去就得了。但这本书彻底刷新了我的认知。《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》这本书的写作风格可以说是“返璞归真”,它剥离了不必要的专业术语,用一种非常直观的方式,把我带进了AM广播天线的世界。我最喜欢的部分是关于“驻波比”和“阻抗匹配”的讲解。作者用了一个非常形象的比喻,比如把电能比作水流,天线比作水管,当水管粗细不匹配时,就会产生“回流”,也就是驻波。这个比喻让我一下子就明白了为什么阻抗匹配如此重要。他详细讲解了如何测量驻波比,以及如何通过调整馈线阻抗和天线阻抗来达到最佳匹配。这一点对于任何想要深入了解无线电系统的人来说,都非常有价值。书里还讲到了“地网”的设计,这部分内容常常被忽视,但作者却用大量的篇幅来解释地网的结构、材料和铺设方式对天线性能的影响。他甚至还提到了在不同土壤电阻率下,地网的优化策略,这一点非常专业。这本书的魅力在于它的“实用性”,它没有空泛的理论,而是充满了实际操作的指导和工程的考量。它让我明白,AM广播天线不仅仅是一件设备,更是一个系统工程,需要考虑方方面面。

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我一直认为,一个好的技术书籍,不仅要讲解“是什么”,更要讲解“为什么”。《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》这本书在这方面做得非常出色。作者的写作风格可以说是“求真务实”。他不会回避复杂的概念,但会用最清晰、最直接的方式来解释它们。我特别喜欢他对“天线调谐”的讲解。他不仅解释了为什么需要调谐,还详细介绍了各种调谐方法,比如使用电感和电容来调整天线的谐振频率,以及如何根据测量结果来优化调谐参数。这一点对于理解如何让天线在特定频率上达到最佳工作状态,至关重要。书里还讲到了“馈线”的选择和安装。他解释了不同类型馈线的特性,比如同轴电缆和波纹管,以及它们在传输高频信号时的损耗差异。他还提到了如何正确连接馈线,以避免信号的反射和衰减。这一点对于确保广播信号能够高效地传输到天线,非常重要。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习知识,更是在学习一种解决问题的方法论。

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这本书绝对是那种让你相见恨晚的宝藏!我一直对广播站的幕后技术充满好奇,尤其是那些巨大的天线,它们是如何将声音传递到遥远地方的?但市面上大部分关于广播工程的书籍要么太过理论化,要么过于专业,看得我头昏脑涨,完全提不起兴趣。直到我偶然发现了这本《AM Broadcast Station Antenna Systems - A Basic Guide》。从第一页开始,我就被它朴实无华、循序渐进的讲解方式所吸引。作者没有上来就抛出一堆复杂的公式和图表,而是从最基础的概念讲起,比如什么是电磁波,天线是如何工作的,AM广播的特点等等。他用非常生活化的语言,配合大量清晰易懂的插图和图解,把原本枯燥的技术原理讲得活灵活现。我特别喜欢他对天线类型划分和工作原理的介绍,从简单的单极天线到更复杂的偶极天线和定向天线,每一种都讲得明明白白,甚至还讲到了它们在实际应用中的优缺点和选择依据。书里还花了很大篇幅讲解天线系统的匹配和调谐,这部分是我之前一直觉得最难理解的,但在这本书里,作者通过生动的比喻和实际操作的演示,让我豁然开朗。我甚至还按照书里的步骤,用一些简单的材料在家里模拟搭建了一个小型的天线模型,虽然效果有限,但整个过程让我对天线的工作原理有了更直观的认识。这本书的亮点在于它的“基础”二字,它不是一本让你成为广播工程师的百科全书,而是一本能让你快速入门,理解AM广播天线系统核心知识的绝佳指南。对于像我这样想要了解广播技术,但又不想深入钻研复杂理论的读者来说,这本书简直是量身定制。它打开了我对广播技术世界的新认知,让我能以一种全新的视角去理解那些默默工作的广播天线。

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