天线手册(第22版)

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美国业余无线电协会著匡磊译 著
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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115405920
商品编码:10253279208
出版时间:2016-04-01

具体描述

作  者:美国业余无线电协会 著;匡磊 译 定  价:298 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2016年04月01日 页  数:794 装  帧:平装 ISBN:9787115405920 第1章天线基本理论1
1.1电磁场和电磁波的介绍1
1.1.1电场和磁场1
1.1.2传导电流和位移电流2
1.1.3电磁波2
1.2天线阻抗5
1.2.1辐射阻抗5
1.2.2电流和电压分布5
1.2.3馈电点阻抗5
1.3天线方向性和增益6
1.3.1各向同性辐射6
1.3.2方向性和辐射方向图6
1.3.3近场和远场7
1.3.4辐射方向图的类型8
1.3.5方向性和增益10
1.3.6辐射方向图的测量12
1.4天线极化12
1.5其他天线特征13
1.5.1收发互易性13
1.5.2天线带宽14
部分目录

内容简介

《天线手册(第22版)》是美国业余无线电协会经典手册之一,包含了设计完整的天线系统所需的所有信息。
本书中既有现代天线理论,也含有大量实用的天线设计与制作的实例。通过使用本书,读者不仅可以获得基本的天线设计知识,如线天线、环形天线、垂直极化天线、八木天线等,并且以这些知识为基础,还可以进一步了解高等天线的理论和应用。
本书译自英文原版第22版,该版经过广泛修订,在原来版本的基础上补充了大量的信息,全新改写了“建造天线系统和铁塔”“地面效应”“移动甚高频和超高频天线”“移动和海事高频天线”等章节,并提供了很多令人兴奋的新天线项目,如C型极子不受地面影响的高频天线,在微波应用中的贴片天线和Vivaldi天线,用于八木天线的一组新的半构件设计等。
本书适合业余无线电爱好者,天线技术和射频技术等相关专业的工程师、技术人员及大专院校师生阅读,本书的内容将为他们的学习与实践提供等

《天线基础理论与工程实践》 内容简介 本书是一部全面深入探讨天线科学与工程的权威著作,旨在为读者提供坚实的理论基础和实用的工程技术指导。从基础的天线概念和电磁场理论出发,逐步引导读者理解各种经典及现代天线的结构、工作原理、设计方法以及性能评估。本书内容丰富,涵盖了从基础理论到先进应用的各个层面,是无线通信、雷达、卫星导航、射频识别(RFID)等领域的研究人员、工程师、技术人员以及相关专业学生的必备参考书。 第一部分:天线基础理论 本部分旨在为读者构建扎实的天线理论体系。 电磁场与波动基础: 详细阐述麦克斯韦方程组在天线理论中的应用,包括坡印廷矢量、电场、磁场、电势、磁势的定义和性质。深入解析电磁波的产生、传播、辐射机理,以及平面波、球面波等概念。强调理解电磁场的时域和频域分析方法。 天线基本参数: 严谨定义并深入解析天线的主要性能参数,包括: 辐射方向图(Radiation Pattern): 详尽解释方向图的物理意义,包括主瓣、副瓣、零点、截面(E面、H面、切面)等。分析方向图与天线增益、效率、波束宽度等参数的关系。 增益(Gain)与方向性(Directivity): 明确区分增益和方向性的概念,以及它们之间的关系(增益 = 方向性 × 效率)。介绍增益的单位(dBi, dBd)及其测量方法。 输入阻抗(Input Impedance)与匹配(Matching): 详细讲解输入阻抗的定义,以及阻抗匹配对天线性能(尤其是功率传输效率)的重要性。介绍阻抗匹配的基本原理和常用方法(如匹配网络)。 极化(Polarization): 深入阐述线极化、圆极化(左旋、右旋)、椭圆极化的形成机理、表示方法以及极化匹配的概念。分析不同极化方式在实际应用中的优劣。 带宽(Bandwidth): 定义不同类型的带宽(如阻抗带宽、增益带宽、方向性带宽),并分析影响天线带宽的因素。 效率(Efficiency): 区分辐射效率、导体损耗、介质损耗和匹配损耗,并解释它们如何共同决定天线的总效率。 物理尺寸与波长关系: 强调天线尺寸与工作波长之间的密切关系,以及尺寸对天线性能的影响。 天线基本辐射原理: 集总元天线(Localized Sources): 分析点辐射源、偶极子、单极子等基本集总元天线的辐射特性,并推导其电磁场和方向图。 线天线(Wire Antennas): 详细介绍各种线天线,包括: 偶极子天线(Dipole Antennas): 半波长偶极子、全波长偶极子等,分析其辐射方向图、阻抗和匹配。 单极子天线(Monopole Antennas): 半波长单极子、四分之一波长单极子等,重点讨论其接地平面的影响。 环形天线(Loop Antennas): 小环天线、大环天线,分析其辐射特性和极化。 折叠偶极子(Folded Dipole)及其应用。 面天线(Aperture Antennas): 喇叭天线(Horn Antennas): 介绍不同类型的喇叭天线(如四方喇叭、圆喇叭、棱锥喇叭),分析其工作原理、增益、波束宽度和阻抗特性。 缝隙天线(Slot Antennas): 分析缝隙天线与其镜像偶极子天线的互补性。 平面波导天线(Planar Waveguide Antennas)。 阵列天线(Antenna Arrays): 阵列的基本概念: 介绍阵列的定义、优势(如提高增益、控制波束等)。 均匀线阵(Uniform Linear Arrays): 分析单元数量、间距、单元激励幅度和相位对阵列方向图的影响,重点介绍均匀幅度、等间距线阵的特点。 面阵(Planar Arrays): 介绍矩形阵、圆形阵等。 方向图合成(Pattern Synthesis): 介绍基本的合成方法,如蔡比雪夫(Chebyshev)合成法、多项式法等。 相控阵(Phased Arrays): 详细阐述相控阵的工作原理,包括电子扫描波束的能力、扫描范围、栅瓣等问题。 微带天线(Microstrip Antennas): 微带线与贴片天线的结构: 介绍微带线的传输特性,以及基本贴片天线(矩形、圆形)的结构和工作原理。 贴片天线的辐射机制: 分析贴片边缝的等效电流和磁流。 参数分析: 介绍贴片天线的谐振频率、带宽、效率、极化等参数。 馈电方式: 讨论微带线馈电、探针馈电、耦合馈电等。 微带天线阵列: 介绍微带天线阵列的设计与应用。 透镜天线(Lens Antennas): 聚焦原理: 介绍介质透镜和金属透镜的工作原理,以及它们如何汇聚或发散电磁波。 不同类型的透镜: 如扫描透镜、聚焦透镜等。 反射面天线(Reflector Antennas): 基本原理: 介绍反射面天线的聚焦和汇聚作用。 几何光学与物理光学分析: 常用反射面类型: 如抛物面反射器(Parabolic Reflector)、球面反射器(Spherical Reflector)、双曲面反射器(Hyperbolic Reflector)等。 馈源(Feed)的设计: 喇叭天线、偶极子等作为馈源。 聚焦方式: 如主焦点(Prime Focus)、卡塞格林(Cassegrain)、格雷格里安(Gregorian)等。 旁瓣抑制(Sidelobe Reduction)与交叉极化(Cross-polarization)的控制。 电磁散射与目标探测: 简要介绍天线在目标探测中的基本原理,包括雷达方程和目标回波。 第二部分:天线工程实践 本部分侧重于天线的设计、制造、测试与实际应用。 天线设计方法与流程: 需求分析: 根据应用场景确定天线的主要性能指标(频率、增益、带宽、极化、方向图等)。 方案选择: 根据性能需求和成本约束选择合适的天线类型。 理论计算与初步设计: 利用公式或近似方法进行初步尺寸和参数计算。 电磁仿真软件应用: 详细介绍常用电磁仿真软件(如CST, HFSS, FEKO等)的功能、建模方法、求解器选择、后处理分析等。强调仿真在优化设计中的重要性。 结构设计与机械集成: 考虑天线的物理结构、安装方式、环境适应性(防水、防腐、抗风等)。 馈电网络设计: 设计匹配电路、功率分配网络、相移网络(对于相控阵)。 原型制作与工艺: 探讨不同天线类型的加工工艺(如PCB加工、金属加工、注塑成型等)。 天线测量与测试: 近场测量(Near-field Measurement): 介绍近场测量系统的工作原理、优点(不受环境影响、精度高),以及数据处理方法。 远场测量(Far-field Measurement): 介绍远场测量场地(如开阔地、微波暗室)的要求和测试配置。 方向图测量: 测量E面、H面、以及三维方向图。 增益测量: 介绍比较法、标准增益法等。 阻抗/回波损耗测量: 使用网络分析仪(VNA)进行测量。 极化测量。 其他参数测量: 如匹配、互耦等。 测试误差分析与校准。 先进天线技术与应用: 智能天线(Smart Antennas)与MIMO(Multiple-Input Multiple-Output): 介绍波束赋形、干扰对消、空间分集、空间复用等技术,以及它们在无线通信系统中的应用。 超宽带(UWB)天线: 介绍UWB天线的设计原理和在高速数据传输、定位等领域的应用。 可重构天线(Reconfigurable Antennas): 介绍通过改变天线结构或电磁特性来实现频率、极化、方向图可调的技术。 生物医学天线(Biomedical Antennas): 介绍在医疗成像、治疗、健康监测等领域的应用。 射频识别(RFID)天线: 介绍不同频段RFID天线的设计与选择。 物联网(IoT)天线: 讨论IoT设备对天线的小型化、低功耗、广覆盖的要求。 高频(毫米波)天线: 介绍毫米波频段天线的设计挑战和应用。 可制造性设计(DFM)与可测试性设计(DFT)在天线工程中的考量。 结论 本书通过对天线理论基础的系统梳理和工程实践方法的详细讲解,为读者提供了一个学习和研究天线领域的完整框架。无论是从事基础研究的学者,还是致力于产品开发的工程师,都能够从本书中获得宝贵的知识和启发,以应对日益复杂和多样化的无线通信需求。本书强调理论与实践的结合,鼓励读者通过仿真和实验来加深理解,掌握设计、制造和测试先进天线的能力,从而推动无线通信技术的不断发展。

用户评价

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我是一名业余无线电爱好者,平时喜欢自己动手制作一些设备。一直以来,天线都是我最头疼的部分,总是达不到理想的效果。《天线手册(第22版)》简直是我天线制作路上的“救星”。它用一种非常易懂的方式,讲解了各种天线的原理和制作方法,而且附带了非常多的实用技巧和注意事项。书中关于天线高度、安装位置对辐射效率的影响,以及如何进行天线调谐以获得最佳SWR值的讲解,都让我豁然开朗。我曾经按照书中介绍的方法,DIY了一个V型偶极天线,效果比我之前随便制作的要好得多。手册中还提供了许多不同频段下常用天线的参考设计,这让我少走了很多弯路。最重要的是,这本书让我明白,制作一个好的天线,不仅仅是理论知识,更需要对细节的把握和实践的经验。它让我对天线制作这件事,充满了信心和乐趣。这本书确实是一本值得反复阅读和参考的好书。

评分

这本书就像一本百科全书,但又不是那种干巴巴的罗列,而是充满了智慧的梳理和深刻的洞察。《天线手册(第22版)》的编排逻辑非常出色,它能够引导读者从宏观的整体概念,逐步深入到微观的细节分析,并且在不同章节之间存在着巧妙的关联。我特别喜欢它关于天线测量和仿真方法的介绍。书中详细讲解了各种测试仪器(如网络分析仪、频谱分析仪等)的使用方法,以及如何利用仿真软件(如HFSS, CST等)进行天线设计和优化。这些内容对于实际工程开发来说,是必不可少的技术。手册中还涉及了一些关于电磁兼容性(EMC)以及天线在复杂电磁环境下的行为分析,这些都是在实际工程中经常会遇到的挑战。我曾遇到过一个项目,需要设计一个在强干扰环境下工作的天线,通过本书的参考,我找到了有效的抑制干扰的策略。这本书的价值不仅仅在于提供知识,更在于它能够教会你如何去思考和解决问题。

评分

作为一名长期从事通信系统研发的工程师,我一直在寻找一本能够全面、深入地解答各种疑难问题的权威参考书。《天线手册(第22版)》无疑满足了我的期望。这本书在理论深度和广度上都达到了相当高的水平,对于那些希望在天线设计领域深耕细作的专业人士来说,它提供了坚实的理论基础和实用的指导。书中关于电磁场理论在天线设计中的应用,以及各种高级天线(如阵列天线、微带天线、波导天线等)的详细解析,都极具价值。我尤其欣赏其对天线性能参数(如增益、方向性、极化、带宽等)的精确定义和计算方法,以及不同环境条件下天线表现的分析。手册中的数学推导严谨,但同时又不失清晰的逻辑性,便于读者理解。此外,作者对最新天线技术的发展趋势也进行了前瞻性的探讨,这对于我们把握行业脉搏、进行技术创新至关重要。我曾经在解决一个特定频段的信号衰减问题时,通过查阅本书的相关章节,获得了突破性的思路。这本书的内容涵盖了从基础理论到前沿技术的方方面面,绝对是通信工程师案头必备的经典之作。

评分

我是一名大学生,正在攻读电子信息工程专业,学校的课程对天线知识有所涉及,但往往限于基础理论介绍。为了更好地理解和掌握这门学科,我在导师的推荐下购买了《天线手册(第22版)》。这本书给我带来的最大感受就是“系统性”和“实践性”。它不仅仅是理论的堆砌,更注重将理论与实际应用相结合。在学习了书中的基本概念后,我尝试按照手册中的指导,自己动手搭建了一个简单的无线电接收装置。手册中关于天线选型、制作方法以及调试技巧的详细步骤,让我受益匪浅。特别是关于如何根据特定应用场景选择最合适的天线类型,以及如何通过简单的测量工具来评估天线性能,这些实操性的内容,对于我们这些初学者来说,具有非常重要的指导意义。书中的插图和图表也非常清晰,有助于我们理解抽象的物理概念。每次遇到学习上的困惑,翻开这本书,总能找到相关的解释和解决方案。它为我打下了坚实的天线基础,也极大地激发了我对这一领域探索的兴趣。

评分

这本书简直是我电子爱好者生涯中的一座灯塔!我一直对无线电通信抱有浓厚兴趣,但技术细节总让我望而却步。收到《天线手册(第22版)》后,我迫不及待地翻开,原以为会是晦涩难懂的公式和图表堆砌,没想到,作者用一种循序渐进、由浅入深的方式,将复杂的天线理论娓娓道来。书中关于不同类型天线的工作原理、设计考量以及实际应用场景的阐述,都非常生动形象。例如,在讲解偶极天线时,作者不仅列出了关键参数,还配以通俗易懂的类比,让我这个初学者也能快速掌握其核心要义。更让我惊喜的是,手册中穿插了许多实际案例分析,从业余无线电爱好者的小型装置到专业通信系统的复杂布局,都有详尽的剖析,这让我能够将理论知识与实际操作紧密结合,激发了更多的实践热情。我特别喜欢其中关于阻抗匹配的章节,以前总觉得这是个玄之又玄的概念,现在通过手册中的图示和解释,我终于豁然开朗,对如何优化信号传输有了更深刻的认识。总而言之,这本书对于任何想要深入了解天线技术的人来说,都是一本不可多得的宝藏。

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