【虎彩 按需出版】天线测量实用手册 王玖珍 薛正辉 人民邮电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 天线测量
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• 信号处理
• 测试技术
• 工程实践
• 人民邮电出版社
• 王玖珍
• 薛正辉

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115292148

商品编码：10803107736

出版时间：2013-01-01

天线测量技术：原理、方法与实践 概述 天线作为无线通信系统的关键组成部分，其性能直接影响着整个系统的通信质量、覆盖范围和效率。因此，精确、可靠的天线测量至关重要。本书旨在系统地介绍天线测量的基本原理、常用方法、关键技术以及实际应用，为从事天线设计、生产、测试和研究的工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一本全面而实用的参考手册。本书内容深入浅出，理论联系实际，力求帮助读者掌握天线测量的核心知识，并能独立完成各类天线参数的测试工作。 第一章 天线测量基础 本章将从天线测量的基本概念出发，为读者构建一个坚实的理论基础。 1.1 天线基本参数 1.1.1 方向性系数 (Directivity) 与增益 (Gain)：深入阐述这两个描述天线在特定方向上辐射能量能力的参数，区分其定义和测量方法。讲解增益的定义，包括绝对增益、相对增益以及与偶极子、标准喇叭天线等参考基准的关系。 1.1.2 方向图 (Radiation Pattern)：详细介绍不同类型方向图（E面、H面、3D方向图）的含义、表示方式（极坐标、柱坐标、三维图）以及它们所反映的天线辐射特性。重点讲解主瓣、副瓣、零点、旁瓣电平等重要方向图特征。 1.1.3 极化 (Polarization)：阐述线极化（垂直、水平、±45°）、圆极化（左旋、右旋）和椭圆极化的概念，以及天线极化特性的测量方法和重要性。 1.1.4 带宽 (Bandwidth)：讲解不同带宽定义（电压驻波比、增益、方向图等）及其测量意义，以及如何确定天线的有效工作频率范围。 1.1.5 输入阻抗 (Input Impedance) 与电压驻波比 (VSWR)：深入剖析天线输入阻抗的定义，并详细讲解VSWR的测量方法、意义以及如何通过测量VSWR来评估天线与传输线的匹配程度。 1.1.6 效率 (Efficiency)：介绍辐射效率、介质损耗效率和总效率，以及这些参数对天线整体性能的影响。 1.1.7 其他重要参数：简要介绍波束宽度、前后比、交叉极化鉴别比等参数的定义及测量关注点。 1.2 天线测量原理 1.2.1 互易性定理 (Reciprocity Theorem)：讲解互易性定理在天线测量中的应用，说明其如何简化测量过程，例如接收天线的测量可以通过作为发射天线来完成。 1.2.2 Friis 传输公式 (Friis Transmission Formula)：详细推导并解释Friis传输公式，说明其在计算两点间场强、增益等参数时的作用，是近场和远场测量的重要理论基础。 1.2.3 场强测量原理：介绍在不同距离下测量天线辐射场强的基本原理，包括等效高度、等效面积等概念。 1.3 天线测量环境 1.3.1 理想测量环境：描述理想的开阔场地（Open Area Test Site, OATS）和消声室（Anechoic Chamber）的环境要求，包括反射、散射、吸收等因素的控制。 1.3.2 实际测量环境的影响：分析实际场地（如地面反射、建筑物干扰、电磁噪声）和消声室（如吸收材料不理想、模态激励）对测量结果的影响，以及如何通过相应的补偿或校准来减小这些影响。 第二章 天线测量设备与系统 本章将详细介绍进行天线测量所需的各类设备和组成系统，帮助读者了解测量硬件的构成和功能。 2.1 信号源：介绍射频信号发生器、矢量信号发生器等在产生测试信号方面的作用，包括频率、功率、调制方式等参数的设置。 2.2 测量仪表 2.2.1 频谱分析仪 (Spectrum Analyzer)：讲解频谱分析仪的基本原理、主要指标（如灵敏度、动态范围、分辨率带宽）以及其在测量天线输出功率、杂散信号、频率特性等方面的应用。 2.2.2 网络分析仪 (Network Analyzer, NA)：详细介绍单端口和双端口网络分析仪的功能，重点讲解其在测量天线输入阻抗、S参数（S11, S21等）、VSWR、回波损耗等参数中的核心作用。 2.2.3 功率计 (Power Meter)：介绍不同类型的功率计（如热敏功率计、二极管功率计）及其在测量天线输出功率、隔离度等方面的应用。 2.2.4 场强仪 (Field Strength Meter)：说明场强仪的构造和工作原理，以及其在测量天线辐射场强时的应用。 2.3 天线测量系统 2.3.1 远场测量系统：介绍远场测量（Far-Field Measurement）的原理和构成，包括发射天线、接收天线、旋转台、测量天线支架、数据采集与处理系统等。重点讲解远场条件的判定（R ≥ 2D²/λ）。 2.3.2 近场测量系统 (Near-Field Measurement)：详细阐述近场测量（Near-Field Measurement, NFM）的原理、优势（场地要求低、可获得完整信息）及其构成，包括探头、扫描平台、数据采集与处理系统。讲解近场到远场（NF-FF）的转换算法。 2.3.3 紧缩场测量系统 (Compact Range Measurement)：介绍紧缩场的概念和原理，以及其在模拟远场环境下的应用，特别适用于大型天线的测量。 2.3.4 室内测量系统：结合消声室和近场测量技术，介绍室内天线测量系统的搭建和应用。 第三章 天线测量方法与技术 本章将深入探讨具体的、实际操作中的天线测量方法和关键技术。 3.1 远场测量方法 3.1.1 参数测量： 方向图测量：详细讲解如何通过旋转被测天线（DUT）和/或参考天线，并记录接收信号强度来绘制E面、H面方向图。介绍3D方向图的测量步骤和数据处理。 增益测量：介绍增益的两种常用测量方法：标准增益法（使用已知增益的参考天线）和比较法（与已知增益的参考天线进行比较）。 极化测量：讲解如何通过旋转天线或使用不同极化的测试天线来测量天线的极化特性，如交叉极化鉴别比（XPD）。 带宽测量：基于VSWR、增益或方向图随频率的变化来确定天线的带宽。 3.1.2 远场条件的控制与优化：讨论如何选择合适的测量距离，以及如何减小测量场地中的杂散信号和多径效应。 3.2 近场测量方法 3.2.1 近场测量类型：介绍平面近场、柱面近场和球面近场测量方法的特点和适用范围。 3.2.2 探头校准：强调探头校准的重要性，以及常用的探头校准技术。 3.2.3 近场数据采集与处理：讲解近场数据采集的扫描模式，以及使用FFT或更高级的算法进行近场到远场转换的原理。 3.2.4 近场测量的优势与局限性：分析近场测量在场地灵活性、测量效率和信息完整性方面的优势，以及其在探头选择、数据处理复杂性方面的挑战。 3.3 输入阻抗与VSWR测量 3.3.1 使用网络分析仪测量：详细介绍如何连接网络分析仪，设置测量参数，并读取S11参数，进而计算出VSWR和输入阻抗。 3.3.2 阻抗匹配网络的测量与优化：讲解如何通过测量和分析S11参数来指导匹配网络的调谐和设计。 3.4 其他测量技术 3.4.1 杂散信号与谐波测量：使用频谱分析仪测量天线的杂散发射和谐波辐射，确保其符合相关标准。 3.4.2 互调失真测量：对于多载波发射天线，测量其产生的互调产物。 3.4.3 天线效率的间接测量：通过测量天线的辐射功率和输入功率来计算其辐射效率。 第四章 天线测量中的误差分析与校准 本章将探讨天线测量过程中可能出现的各种误差源，以及有效的校准和误差修正方法。 4.1 测量误差源分析 4.1.1 设备误差：信号源的频率稳定性、功率精度；测量仪表（NA, SA）的校准误差、分辨率、动态范围限制。 4.1.2 环境误差：场地反射、散射；消声室吸收不理想；电磁干扰（EMI）。 4.1.3 操作误差：天线摆放不准确、连接器接触不良、探头位置偏差。 4.1.4 模型误差：近场到远场转换中的模型选择和截断误差。 4.2 测量校准技术 4.2.1 网络分析仪的校准：介绍SOLT（Short, Open, Load, Through）等标准校准方法，以及电子校准（ECal）的优势。 4.2.2 测量系统的校准：讲解如何通过测量已知参数的参考天线来校准整个测量系统。 4.2.3 场地校准：在OATS或消声室中，通过测量已知参考目标来评估场地性能并进行校准。 4.3 误差修正与数据后处理 4.3.1 背景扣除：在测量过程中或数据采集后，扣除背景噪声和杂散信号。 4.3.2 多径效应的补偿：对于有反射的场地，通过算法进行多径补偿。 4.3.3 近场到远场转换算法的优化：选择合适的算法并控制截断误差。 第五章 特种天线测量实例与应用 本章将结合实际应用，介绍几种特种天线的测量方法和注意事项。 5.1 移动通信天线测量：如手机天线、基站天线的方向图、增益、SAR（比吸收率）等参数的测量。 5.2 雷达天线测量：重点介绍雷达天线的波束宽度、旁瓣电平、扫描范围、扫描速度等参数的测量。 5.3 RFID/NFC天线测量：讨论RFID/NFC天线的读取距离、耦合效率、阻抗匹配等参数的测量。 5.4 MIMO天线系统测量：介绍MIMO系统中关键参数如隔离度、相关性、信道容量等测量技术。 5.5 阵列天线测量：讲解阵列天线在不同激励相位下的方向图变化、扫描性能等测量。 第六章 天线测量技术发展趋势 本章展望天线测量技术未来的发展方向。 6.1 自动化与智能化测量：介绍基于AI和机器学习的测量数据分析、故障诊断和优化技术。 6.2 高频与太赫兹天线测量：面临的挑战和新的测量技术，如高损耗、高精度要求。 6.3 3D打印天线与增材制造的测量：如何对新型结构天线进行精确测量。 6.4 无线测量技术的发展：如OTA（Over-the-Air）测试技术在移动终端性能评估中的应用。 结论 本书系统地梳理了天线测量的理论基础、设备构成、核心方法、误差控制以及未来发展趋势。通过对本书的学习，读者将能够深入理解天线测量的工作原理，熟练掌握各种测量仪器和设备的使用，并能够独立解决实际天线测量中的问题，从而为天线的设计、优化和质量控制提供坚实的保障。天线测量是一门综合性的学科，需要扎实的理论功底、精湛的操作技能和严谨的科学态度，希望本书能成为您在天线测量领域探索的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一，在我看来，就是它在理论讲解和实际应用之间取得了绝佳的平衡。很多技术书籍要么过于理论化，让读者望而却步；要么过于偏重实践，而忽略了背后的原理。但《天线测量实用手册》在这方面做得非常好。它在介绍完某个测量原理后，会立刻紧跟着介绍相应的实际测量设备和操作流程，并且会给出一些典型的测量曲线和数据分析方法。这对我来说，就好比拿到了一份详细的操作指南，让我不仅知道“怎么做”，更能理解“为什么这么做”。比如，书中关于近场测量和远场测量的不同方法，以及它们各自的优缺点和适用场景，就讲解得特别透彻。它甚至还涉及到了电磁兼容（EMC）环境下天线测量的特殊要求，这些都是我在其他地方很少看到的内容。这种从原理到实践的无缝衔接，极大地提升了学习的效率和效果。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对测量仪器总是有种“敬而远之”的感觉，觉得它们操作复杂，参数又多又杂，很容易出错。但这本书在介绍各种测量仪器和测量方法时，思路非常清晰，逻辑性很强。它不仅仅是列出仪器的型号和功能，更重要的是阐述了每种仪器在天线测量中所扮演的角色，以及如何正确地连接、校准和操作。特别是关于阻抗匹配、驻波比（VSWR）测量、回波损耗（Return Loss）等关键指标的测量方法，书里都有详细的步骤说明，甚至还提到了实际操作中可能遇到的问题和注意事项，这让我觉得非常有实践指导意义。我之前对这些参数的理解都很模糊，看了这本书之后，才知道原来测量这些指标背后有着如此严谨的科学原理和操作规范。书里还穿插了一些测量技巧和经验分享，这些都是从实践中提炼出来的精华，对于想要提升测量效率和准确性的读者来说，绝对是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

我之前也接触过一些关于天线设计的书籍，但总觉得设计完了之后，如何有效地进行验证和评估，是一个相对薄弱的环节。这本书恰好弥补了这一空白。它关于天线性能评估和优化部分的论述，让我眼前一亮。书里详细介绍了如何根据设计目标和实际应用场景，选择合适的测量方法和评估标准，以及如何分析测量结果，找出设计中的不足之处，并给出相应的优化建议。特别是关于辐射效率、带宽、方向性等关键参数的评估，这本书都给出了非常具体和可操作的指导。我之前在做一些小项目时，常常会因为对测量结果的解读不清而陷入困境，这本书就像是一盏指路明灯，让我能够更清晰地认识到天线性能的优劣，并找到改进的方向。它让我明白，好的天线设计离不开精准可靠的测量和评估。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书的初衷并不是要成为一名专业的天线测量专家，但读完之后，我对天线测量的理解已经达到了一个全新的高度。这本书的知识体系非常完整，从最基础的概念一直讲到一些比较前沿的测量技术，而且语言通俗易懂，逻辑清晰，即使是跨领域的技术人员，也能从中受益匪浅。我特别欣赏书中关于测量不确定度和误差分析的章节，这部分内容在很多技术书籍中常常被忽略，但对于保证测量结果的可靠性至关重要。书中通过具体的例子，讲解了如何识别和量化测量误差，以及如何采取措施来减小误差，这对于提升我的工程实践能力非常有帮助。总的来说，这是一本内容翔实、条理清晰、兼具理论深度和实践指导意义的优秀技术书籍，强烈推荐给所有对天线测量感兴趣的朋友。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《天线测量实用手册》真的挺意外的，本来只是想找点关于射频测试的基础知识，没想到打开之后，感觉像是打开了新世界的大门。书的装帧给我的第一印象就很好，纸质摸起来很舒服，印刷清晰，这在很多技术类的书籍里是很难得的。翻开目录，我就被里面的内容吸引了，虽然我不是专业的天线工程师，但我之前对这方面确实了解不多，总觉得天线测量是个特别神秘且技术门槛很高的事情。这本书的开头部分，对天线测量的基本概念、原理以及各种重要参数做了非常详细的介绍，让我这种初学者也能慢慢理解。它不是那种干巴巴的理论堆砌，而是通过很多图示和实际案例来解释，比如关于天线方向图、增益、效率这些我之前只听说过但不太明白的概念，在这本书里被讲解得明明白白，甚至还包括了一些不同类型天线（比如偶极子、单极子、喇叭天线等）的特点和应用场景，这些信息对于我来说太有价值了。它让我不再觉得天线测量是遥不可及的，而是可以一步步去学习和掌握的。