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页数:784

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出版时间:2011-10

价格:$ 56.50

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isbn号码:9780071639583

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电波的艺术：现代通信与天线设计的深度探索 本书并非您提到的《Practical Antenna Handbook》，而是对当今无线通信领域核心——天线设计与应用——进行的一次全面而深入的剖析。我们将一同踏上一段探索电磁波奥秘、揭示天线工作原理、并掌握现代无线系统设计关键的旅程。 引言：无线世界的基石 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被无线电波所环绕。从手机通信、广播电视，到卫星导航、Wi-Fi网络，乃至最新的5G和物联网技术，所有这些都离不开一个至关重要的组件：天线。天线是无线通信的“眼睛”和“耳朵”，它负责将电信号转换为电磁波向外辐射，或者将接收到的电磁波转换回电信号。没有高效、精确的天线，现代通信将寸步难行。本书将从最基础的电磁场理论出发，为您勾勒出天线工作的宏观图景，并逐渐深入到具体的设计细节和应用场景。 第一部分：电磁波与天线基础理论 电磁场的语言：麦克斯韦方程组的启示 我们将从理解电磁波的诞生和传播开始。麦克斯韦方程组，作为描述电磁场行为的基石，将以直观易懂的方式呈现，帮助您理解电场和磁场如何相互激发、以光速传播。我们将探讨波的特性，如频率、波长、振幅、极化等，这些都直接关系到天线的性能。 天线：连接物理世界与电磁世界的桥梁 天线并非神秘的装置，而是遵循物理定律的导电结构。我们将深入理解天线的基本概念，包括辐射体、阻抗、方向性、增益、带宽、效率等关键参数。您将了解到，天线的形状、尺寸、材料选择，以及其周围环境，都会对其性能产生深远影响。 理想与现实：辐射效率与阻抗匹配 一个高效的天线需要将尽可能多的输入能量转化为辐射出去的电磁波。我们将详细讨论辐射效率，以及影响其高低的因素。同时，阻抗匹配是天线设计中的另一个核心课题。只有当天线阻抗与馈线（传输电信号的线缆）阻抗相匹配时，才能实现最大功率传输，避免信号反射。本书将提供多种阻抗匹配方法和电路设计思路。 第二部分：经典天线类型及其工作原理 基础的智慧：偶极子天线与单极子天线 偶极子天线（如半波偶极子）是最基础的定向天线类型，也是许多复杂天线的基础单元。我们将详细解析其工作原理、辐射方向图以及其在不同应用中的变种（如偶极子阵列）。单极子天线（如地面天线）则常用于固定通信和广播，我们将探讨其与地面的关系以及相关的补偿技术。 定向的追求：对数周期天线、八木-宇野天线等 在许多应用中，我们需要将信号集中指向特定方向以提高接收灵敏度或传输效率。本书将介绍多种定向天线，例如： 对数周期天线（Log-Periodic Antenna）：具有宽频带特性，常用于电视接收和无线电频谱监测。我们将分析其对数周期结构如何实现宽频带工作。 八木-宇野天线（Yagi-Uda Antenna）：一种经典的定向天线，由偶极子、反射器和定向器组成。我们将深入解析其结构与增益提升原理。 螺旋天线（Helical Antenna）：常用于圆极化和卫星通信，我们将探讨其轴向模式和法向模式的特点。 平面时代的创新：微带天线与贴片天线 随着印刷电路板（PCB）技术的发展，微带天线和贴片天线应运而生。这类天线结构紧凑、易于集成，成为现代移动通信、GPS、雷达等领域的重要选择。我们将详细介绍微带天线的结构、激励方式、辐射机理，以及常见的改进技术，如缝隙加载、槽形加载等，以改善其性能（如带宽和增益）。 第三部分：天线设计与优化 建模与仿真：天线设计的利器 在复杂的无线通信系统中，精确的天线设计至关重要。本书将介绍常用的天线设计软件和仿真技术，如有限元法（FEM）、矩量法（MoM）等。您将学习如何利用这些工具建立天线模型，模拟其电磁场分布、辐射方向图、阻抗特性，并进行参数优化，从而在实际制造前预测和改进天线性能。 阵列的力量：提高增益与改变波束 将多个天线单元组合成天线阵列，可以显著提高系统的增益、改变辐射方向性，甚至实现波束的电子扫描。我们将详细介绍线阵、面阵等基本阵列结构，以及波束形成（Beamforming）的概念。您将了解到如何设计和控制天线阵列以满足复杂的通信需求。 极化：信号穿越空间的舞蹈 电磁波的极化是指电场矢量在空间中的振动方向。不同的应用需要不同的极化方式，如线极化、圆极化、椭圆极化。我们将深入探讨各种极化方式的产生原理，以及在多径衰落、抗干扰等方面的优势，并介绍如何设计能够产生特定极化的天线。 第四部分：天线在现代无线通信中的应用 移动通信：从2G到5G的演进 手机、基站等移动通信设备中的天线设计是本书的重点关注领域之一。我们将探讨不同代际移动通信技术对天线设计提出的挑战和要求，例如多频段、MIMO（多输入多输出）、波束赋形等技术如何影响天线的结构和性能。 卫星通信与导航：连接地球与太空 卫星通信和GPS系统依赖于能够在远距离、复杂环境中工作的特种天线。我们将介绍用于卫星通信的抛物面天线、相控阵天线，以及用于GPS接收机的贴片天线和螺旋天线，并讨论其在信号捕获和抗干扰方面的设计考量。 物联网（IoT）与智能家居：无处不在的连接 随着物联网设备的爆炸式增长，对小型化、低功耗、高可靠性的天线需求也日益迫切。本书将探讨用于智能家居、工业传感器、可穿戴设备等物联网应用的天线设计趋势，以及如何克服空间限制和提高通信效率。 其他前沿应用：雷达、射频识别（RFID）等 我们还将简要介绍天线在雷达系统（如气象雷达、车辆雷达）、射频识别（RFID）技术中的应用，以及这些领域对天线提出的特殊设计要求。 结语：展望未来 随着无线通信技术的飞速发展，天线设计领域也在不断创新。本书的目的是为您提供坚实的基础知识和广阔的视野，使您能够理解当前技术，并为未来的发展做好准备。从基础理论到复杂应用，本书将引导您深入理解天线作为连接世界、传递信息的关键技术，并激发您在无线通信领域的探索热情。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，一种沉稳而专业的色调，搭配着清晰的字体，立刻传递出内容精炼、信息量大的信号。我喜欢它没有过于花哨的图饰，而是直奔主题，这让我觉得作者和出版方都非常注重实用性。拿到手里，纸张的质感也相当不错，翻阅起来手感舒适，书页的厚度适中，不会显得过于轻飘，也不会笨重难携。书本的装订方式也很牢固，我曾有过翻阅一些技术书籍时，封面和内页之间连接不牢固，没翻几页就开始散架的糟糕体验，而这本书的装订显然经过了严格的质量控制，让人可以放心地反复查阅，不用担心损坏。

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在开始阅读之前，我通常会先浏览一下目录和索引，这是了解一本书全貌的绝佳方式。这本书的目录结构非常清晰，条理分明，从最基础的天线原理讲起，逐步深入到各种天线的分类、设计、制造和测试。我尤其注意到，它不仅仅是罗列了各种天线类型，而是花了相当大的篇幅去解释每种天线的设计思路和背后的物理原理。这对于我这样希望深入理解而非仅仅是“知其然”的读者来说，简直是福音。我喜欢那种能够解释“为什么”的书，而不是简单地给出“怎么做”的步骤。这本书在这方面做得非常到位，它鼓励读者去思考，去探索，而不是被动接受。

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在阅读过程中，我发现这本书的写作风格非常注重逻辑性和连贯性。每一章节都建立在前一章节的基础之上，知识点的展开非常自然，不会出现突兀或者跳跃的情况。即使是对于初次接触天线领域的读者，也能跟随作者的思路，逐步建立起对整个天线体系的认知。我喜欢这种“层层递进”的学习体验，它让我感到自己一直在进步，而不是在原地打转。这种扎实的知识体系构建，对于长期的学习和应用都至关重要。

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我一直对射频工程领域有着浓厚的兴趣，尤其是天线作为无线通信的“灵魂”，其重要性不言而喻。市面上关于天线的书籍很多，但很多要么过于理论化，充斥着我难以理解的数学公式，要么又过于浅显，只是简单介绍几种常见天线。当我翻开这本《Practical Antenna Handbook》时，我立刻感受到了它在理论深度和实践指导之间的完美平衡。作者似乎非常懂得读者的需求，能够在复杂的技术概念和实际应用之间找到一个恰当的切入点。我尤其欣赏书中对于各种天线设计和优化过程的细致描述，仿佛作者亲自带领我在实验室里进行实践操作。

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我是一个比较注重细节的人，在阅读技术书籍时，会特别留意作者在细节处理上的严谨性。这本书在这一点上做得非常出色。无论是公式的推导、参数的定义，还是图表数据的标注，都显得非常严谨和准确。我甚至发现，书中对于一些容易被忽略的细节，比如不同材料的介电常数对天线性能的影响，或者连接线的长度对谐振频率的微小偏移，都进行了详细的讨论。这种对细节的关注，充分体现了作者的专业素养和对读者的负责态度，让我对其内容深感信任。

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我是一个动手能力比较强的人，平时喜欢自己动手制作一些电子设备。在接触了这本书之后，我发现它对于我这样的爱好者来说，简直就是一本“宝典”。书中提供了许多关于天线制作的实用建议，从材料的选择、加工工艺到最后的调试过程，都讲得非常细致。我记得我曾经尝试过制作一个八木天线，之前看了很多资料都觉得无从下手，但这本书中的详细指导，包括具体的尺寸计算、元件的焊接方法，以及如何使用简单的工具进行驻波比的测量，都让我豁然开朗，最终成功制作出了一个性能不错的八木天线。

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我曾接触过不少关于无线电技术方面的书籍，但《Practical Antenna Handbook》给我的感受是独一无二的。它不像一些教科书那样枯燥乏味，也没有像一些网络教程那样碎片化和不系统。这本书就像一位经验丰富的导师，耐心地引导你一步步深入天线的世界。它既有理论深度，又有实践指导，能够满足从初学者到有一定基础的工程师的各种需求。对于我来说，它不仅仅是一本工具书，更是一本能够激发我学习热情和探索欲望的启蒙读物。

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这本书在讲解上，最大的亮点之一就是其丰富的图示和案例分析。我是一个视觉学习者，对于枯燥的文字描述，清晰的图表能够帮助我更快地理解抽象的概念。这本书中的插图质量很高，不仅描绘了天线的结构，还配合了相关的电场、磁场分布图，这对于理解天线的工作原理非常有帮助。更重要的是，书中穿插了大量的实际案例，从简单的偶极子天线到复杂的阵列天线，作者都给出了详细的设计参数、计算方法以及实测数据。这些案例仿佛是作者在分享他多年来的实践经验，让读者能够从中学习到宝贵的经验教训。

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对于很多业余无线电爱好者来说，学习和掌握天线设计与搭建是一项挑战。这本书的出版，无疑为我们打开了一扇新的大门。它没有回避那些看似艰深的技术问题，而是用一种循序渐进、化繁为简的方式来解释。我尤其欣赏作者在解释一些复杂概念时，善于使用类比和形象的比喻，这使得那些原本可能让我望而却步的理论知识变得生动有趣，更容易被我消化和理解。它让我感受到，原来天线设计并不是遥不可及的学问，只要掌握了正确的方法和思路，普通爱好者也能有所成就。

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总而言之，这本书的价值远不止于纸面上的文字和图表。它所传递的是一种严谨的科学态度、一种解决问题的思维方式，以及一种对无线电工程的热爱。每次翻阅这本书，我都能从中获得新的启发和灵感。它让我对天线有了更深刻的认识，也让我更加坚定了在无线电领域继续探索的决心。我非常庆幸能够拥有这本书，并且相信它会成为我未来学习和工作中不可或缺的参考资料。

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