Essentials of Radio Wave Propagation (The Cambridge Wireless Essentials Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge University Press

作者:Christopher Haslett

出品人:

页数:201

译者:

出版时间:2008-01-07

价格:USD 63.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521875653

丛书系列:

图书标签:

• Radio wave propagation
• Electromagnetics
• Wireless communication
• Antennas
• Channel modeling
• Signal propagation
• RF engineering
• Mobile communication
• Wireless systems
• Cambridge Wireless Essentials

高级通信系统与电磁场理论：面向下一代网络的深度探索 本书导言： 随着全球信息需求的爆炸式增长，现代通信系统正面临前所未有的挑战。传统的频谱资源日益紧张，对信号传输的效率、可靠性和安全性提出了更高的要求。本书《高级通信系统与电磁场理论：面向下一代网络的深度探索》旨在为通信工程、电子科学与技术领域的专业人士、研究人员及高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且前沿的知识框架。本书的重点在于超越基础的无线电波传播原理，深入剖析构成未来通信网络（如 6G、高频毫米波系统、卫星通信等）核心技术的电磁场理论基础、先进的信道建模技术、多天线系统的高级应用，以及新兴的太赫兹通信与量子传感的交叉领域。 本书结构紧凑，内容涵盖从微观的材料电磁特性到宏观的系统级性能分析，力求在理论深度和工程实用性之间取得完美的平衡。我们坚信，对底层物理原理的深刻理解是构建下一代高效、智能通信系统的基石。 --- 第一部分：电磁场理论的现代应用与高级数值方法 本部分首先回顾并深化了麦克斯韦方程组在复杂介质和非均匀结构中的应用，重点聚焦于那些在标准无线电波传播教材中较少深入探讨的领域。 第一章：边界值问题与散射理论的进阶 本章从矢量微扰理论和边界条件处理的精细化入手，探讨了在强散射环境中，如城市峡谷或密集室内环境，电磁波的精确响应。我们详细分析了介质不连续性对波前畸变的影响，并引入了格林函数方法的推广形式，用于求解具有复杂边界条件的亥姆兹方程。此外，本章深入研究了面元法（MoM）和有限差分时域法（FDTD）在高频段的收敛性、稳定性和计算复杂度优化。特别关注了混合数值方法在分析超大规模阵列辐射模式时的应用策略。 第二章：超材料与可重构智能表面（RIS）的电磁学基础 本书将超材料（Metamaterials）视为电磁场调控的革命性工具。本章首先建立了一套描述负折射率材料、零折射率材料以及手性介质的等效电磁参数模型。重点分析了如何利用这些材料实现对电磁波的完美吸收（Perfect Absorption）和负阻抗匹配。随后，本章将理论延伸至可重构智能表面（RIS）的设计原理。我们从电磁散射矩阵的角度，推导出RIS单元的相位和幅度响应对入射波的依赖关系，并讨论了如何利用梯度和拓扑结构实现波束的动态整形和能量聚焦，为构建无源智能反射系统奠定了坚实的电磁基础。 --- 第二部分：信道建模与统计传播的演进 传统信道模型（如瑞利、莱斯衰落）在描述高频和超大规模MIMO信道时的局限性日益明显。本部分专注于开发更贴近现实、具有更强预测能力的先进信道建模技术。 第三章：毫米波与太赫兹波段的传播特性 本章聚焦于 30 GHz 以上频段的独特传播现象。我们详细分析了分子吸收（特别是水蒸气和氧气在特定频段的吸收峰）、雨衰和穿透损耗的物理机制。针对毫米波系统，本章提出了基于射线追踪（Ray Tracing）的几何光学模型，并结合扩散理论（Diffusion Theory）来弥补纯几何模型在复杂散射体附近的不足。引入了等效的几何传播参数（EGPP），用以量化高频信道中的空间相关性和高角度扩展效应。 第四章：大规模MIMO与非平稳信道建模 对于大规模多输入多输出（Massive MIMO）系统，信道矩阵的空口相关性是性能评估的关键。本章系统地研究了基于用户空间分布和基站天线阵元布局的信道协方差矩阵推导。我们采用高斯过程（Gaussian Process）对信道的时间和空间非平稳性进行建模，特别关注在移动边缘计算（MEC）场景下，信道统计特性快速变化的建模方法。此外，本章还探讨了基于深度学习的信道估计与预测方法，用于处理大规模维度下的信道矩阵稀疏性问题。 --- 第三部分：高级天线系统与波束赋形技术 天线和射频前端是决定系统覆盖和容量的物理瓶颈。本部分侧重于超越传统天线的系统级优化和前沿天线设计。 第五章：大规模MIMO中的预编码与波束管理 本章深入探讨了在低复杂度约束下实现最优预编码的技术。除了传统的迫零（ZF）和最小均方误差（MMSE）预编码外，本章详细分析了基于黎曼几何优化的联合波束成形，特别是在涉及硬件限制（如功放饱和）时的有效解决方案。对于毫米波/太赫兹系统，波束管理（Beam Management）是降低训练开销的核心。我们引入了半随机接入协议和基于机器学习的波束搜索算法，旨在快速收敛到最优的窄波束指向，同时最小化导频开销。 第六章：相控阵、无源阵列与集成化天线设计 本章关注如何通过阵列结构实现对波束的快速、无机械运动的控制。详细分析了数字预编码相控阵与混合预编码阵列在功耗和性能之间的权衡。在无源领域，本章深度解析了能量收集天线的设计原理，以及大规模无源反射面（RIS）的系统级集成挑战，包括其与控制单元的接口设计和功耗预算。同时，本章也涉及集成天线技术，如片上天线（Antenna-on-Chip）和传感器与天线一体化设计（Antenna-in-Package）对系统小型化的影响。 --- 第四部分：新兴技术：太赫兹通信与量子传感的融合 本部分展望了未来十年内可能主导通信领域的技术方向，并探讨了电磁波应用的前沿交叉领域。 第七章：太赫兹（THz）通信系统的物理层挑战 太赫兹（0.1 THz – 10 THz）频段拥有极大的带宽潜力，但其传播特性与毫米波存在显著差异。本章重点分析了太赫兹波段的极高路径损耗、极窄的波束宽度以及对准容忍度的限制。我们将探讨基于等离子体和半导体材料的太赫兹源与探测器的最新进展，并分析光子-电子混合架构在实现高速太赫兹收发链中的作用。重点讨论了如何通过超窄波束赋形和高增益超材料天线来克服路径损耗。 第八章：电磁场在量子传感与成像中的应用 本书最后一部分将视角转向电磁波在非通信领域的尖端应用。我们探讨了电磁诱导透明（EIT）和超辐射现象在构建高灵敏度磁场传感器中的潜力。详细介绍了零电磁干扰（Zero-EMI）环境下的量子比特耦合问题，以及如何利用极低功率的微波脉冲实现对生物组织或材料内部缺陷的非侵入式成像。本章为读者提供了从传统射频工程向量子电磁学交叉领域过渡的坚实理论基础。 --- 总结： 《高级通信系统与电磁场理论：面向下一代网络的深度探索》并非对现有基础知识的简单重复，而是基于对电磁波物理本质的深刻洞察，对未来无线系统设计所必需的复杂理论和前沿工程技术的系统性梳理和深入探讨。本书旨在培养读者解决跨学科、高复杂度无线传输问题的能力，为推动下一代通信技术的发展提供坚实的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些想在射频工程领域打下坚实基础的人准备的宝典！我一开始被书名里的“Essentials”吸引，心想大概是那种泛泛而谈的入门读物，结果完全出乎意料。它的内容组织逻辑性极强，从最基础的电磁场理论出发，逐步过渡到实际的波传播现象，比如自由空间传播、折射、反射和衍射。作者并没有过多纠缠于那些晦涩难懂的纯数学推导，而是非常巧妙地平衡了理论深度和工程实用性。举个例子，在讲解菲涅尔区（Fresnel zone）时，书里给出的图形解释和实际应用场景的结合，让我立刻明白了为什么这个概念在链路预算中至关重要。对于我这种需要快速理解核心概念并应用于实际项目的人来说，这种“恰到好处”的深度简直完美。它不像某些教材那样堆砌公式，而是更注重物理图像的建立，让你真正“看到”电磁波是如何在空气中穿行的。如果你想在考证或者新的研发项目启动前快速掌握核心知识，这本书绝对是绕不开的基石。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为这会是一本干巴巴的教科书，读起来可能会昏昏欲睡，但这本书的叙事方式却意外地引人入胜。作者似乎有一种魔力，能把原本枯燥的物理定律讲得像侦探小说一样充满悬念和逻辑推理。我尤其欣赏它对不同传播环境的细致区分。比如，书中对对流层散射（Tropospheric scatter）和电离层传播（Ionospheric propagation）的论述，不仅清晰地指出了它们的应用频段和限制，还深入分析了影响信号质量的多径效应（Multipath fading）是如何产生的。这对我正在进行的一个远距离通信项目帮助太大了，我们原先只考虑视距（LOS）传播，但这本书提醒我们必须将非视距（NLOS）的影响纳入考量，并提供了实用的衰减模型。阅读这本书的过程，更像是一次由经验丰富的导师带领的实地考察，而不是枯燥的课堂学习。每当遇到一个难题，翻开下一页，往往就能找到一个清晰的、带着实际案例的解答，让人有一种豁然开朗的感觉。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调这本书的严谨性，它显然是为那些对准确度有高要求的专业人士撰写的。虽然定位是“基础”，但它在处理诸如大气折射、极化效应以及特定频率下的传播异常现象（如多径）时，所采用的数学描述和物理模型都非常扎实可靠。我对比了手头几本更偏向于应用手册的书籍，发现它们对传播损耗的预测公式，很多都能在这本书里找到其理论推导的源头。这对于确保我们设计的系统性能符合规范至关重要。阅读过程中，我发现书中对参考文献和历史发展脉络的标注也十分到位，如果你想深入挖掘某个特定的传播理论，它总能给你指明正确的方向。这本书的价值不在于它包含了多少花哨的新技术，而在于它牢固地建立了关于电磁波如何“旅行”这一最根本的物理认知，这是所有高级无线电技术（无论是5G、卫星通信还是物联网）的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计简直是教科书级别的典范。它没有试图在一个薄薄的篇幅内涵盖所有无线电知识，而是精准地聚焦于“波的传播”这一核心主题，并将其做到极致的深入和清晰。从最低频段的地面波传播，到微波频段的视距传播特性，再到对传播衰减和信道模型（Channel Modeling）的介绍，逻辑链条一环扣一环，没有一丝松散。我特别喜欢它在每一章末尾设置的“工程启示录”（Engineering Insights）部分，这部分通常会总结该章节的理论对实际系统设计（如天线选择、站址规划）的直接影响，这极大地提升了我的工程敏感度。对于自学者而言，这本书的价值在于它提供了一个清晰的学习路径，让你不会因为知识点的繁杂而迷失方向。它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是教你“为什么是这样”，以及“在工程上该怎么办”。

评分☆☆☆☆☆

对于那些拥有一定电子学背景，但对无线电传播的物理机制感到困惑的人来说，这本书简直是醍醐灌顶的良药。我之前读过一些偏重于数字通信和调制解调的书籍，虽然知道信号会衰减，但对于衰减背后的物理机制总是感到模糊。这本书彻底解决了我的困惑，特别是对“费德利传播模型”（Flat-Earth Model）和“地物遮挡”（Obstruction by Terrain）的分析，细致入微，配图精准到位，让人对“视距”的定义有了更深层次的理解。作者在处理各种环境下的路径损耗（Path Loss）计算时，展现了极高的专业素养，既提供了简化的经验公式，也暗示了更复杂的理论模型，使得初学者可以快速上手，而有经验的工程师也能找到深入研究的方向。可以说，这本书提供了一种将抽象的电磁波概念具象化的思考框架。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆