【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

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 天线测量
• 射频测试
• 电磁兼容
• 无线通信
• 测试技术
• 工程实践
• 通信工程
• 人民邮电出版社
• 王玖珍
• 薛正辉

店铺： 虎彩图书POD店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115292148

商品编码：10803107759

出版时间：2013-01-01

本书从天线远场测量和近场测量两方面介绍了天线测量的基本方法，测量仪器设备、系统设计、场地选 择等，此外还介绍了天线的主要参数的测量方法、步骤与技巧。各章内容都配有具体的操作方法，可以指导 相关人员完成工程实际任务。 本书可供从事天线研究、企业生产的工程技术人员参考使用，同时可以作为高等院校天线工程的参考书。

第1 章 天线测量入门知识............. 11.1 天线测量的意义、任务、内容.... 11.1.1 意义.................................... 11.1.2 任务.................................... 11.1.3 内容.................................... 11.1.4 天线测量的发展历史......... 21.2 电磁波的特性................................ 21.2.1 电磁波的频率、波长......... 21.2.2 电磁波的辐射、传播和衰减........................ 41.2.3 电磁波的反射、散射和二次辐射................ 41.2.4 对电磁辐射的防护............. 41.3 天线的基本概念............................ 61.3.1 天线的定义、功用和分类.................................... 61.3.2 天线测量的典型配置......... 71.3.3 天线测量中的互易性......... 71.3.4 近场和远场......................... 71.3.5 天线辐射特性测量法分类.................................... 91.4 天线的基本电参数......................101.4.1 方向图...............................101.4.2 副瓣和半功率波束宽度...131.4.3 增益..................................141.4.4 输入阻抗...........................161.4.5 反射系数、电压驻波比、回波损耗..........................161.4.6 天线的有效长度和有效面积...........................181.4.7 天线效率...........................191.4.8 天线化...........................191.4.9 天线带宽...........................211.4.10 天线噪声温度.................21第2 章 天线测量仪器设备介绍.........................................232.1 频谱分析仪..................................232.1.1 概述...................................232.1.2 组成及工作原理...............242.1.3 参数定义及相互关系.......242.1.4 频谱分析仪的自校准.......262.1.5 使用频谱分析仪应注意的问题...................262.2 信号发生器..................................272.2.1 概述...................................272.2.2 主要技术性能指标...........272.2.3 组成及工作原理...............292.2.4 典型产品的操作使用.......312.2.5 主要性能检验...................332.3 网络分析仪..................................352.3.1 概述...................................352.3.2 基本组成...........................352.3.3 基本工作原理...................402.3.4 如何实现传输与反射测量..................................422.3.5 优化测量...........................44天线测量实用手册22.3.6 如何进行系统校准...........462.4 传输线（馈线）..........................482.4.1 矩形波导管传输线...........482.4.2 椭圆波导...........................502.4.3 同轴电缆...........................512.5 同轴连接器.................................532.5.1 同轴连接器分类...............532.5.2 使用注意事项...................552.6 放大器.........................................562.6.1 功率放大器（PA）..........562.6.2 低噪声放大器（LNA）............................572.7 转台及控制器..............................572.7.1 主要性能...........................572.7.2 转台的分类.......................582.7.3 转台及伺服控制器...........602.7.4 转台精度和误差分析.......61第3 章 天线电路参数的测量......633.1 电压驻波比的测量......................633.1.1 经典的测量线（开槽线）测量法............633.1.2 标量网络分析仪测量法...663.1.3 矢量网络分析仪测量法...683.2 衰减的测量.................................703.2.1 衰减测量基本原理...........703.2.2 网络分析仪的传输测量法..............................723.2.3 网络分析仪的反射测量法..............................753.3 天线噪声温度的测量..................763.3.1 测量目的...........................763.3.2 天线的噪声温度的估算..................................773.3.3 Y 因子法测量原理...........783.3.4 测量系统...........................793.3.5 测试步骤...........................793.3.6 如何提高噪声温度的测量精度..........................793.4 无源互调测量..............................803.4.1 无源互调概念...................803.4.2 无源互调分析仪介绍.......813.4.3 测试系统安装...................833.4.4 校准...................................843.4.5 测试步骤...........................843.4.6 测试结果的判别...............84第4 章 天线测试场的设计、建造和鉴定测试................854.1 设计要点......................................854.1.1 选取小测试距离的准则..................................854.1.2 地面及环境反射影响的考虑..................................854.1.3 干扰的抑制.......................864.1.4 选择合适的测试场类型...864.2 测试场常见类型..........................864.2.1 高架测试场.......................864.2.2 斜天线测试场...................884.2.3 地面反射测试场...............894.2.4 常规远场的比较和选择..................................904.3 微波暗室......................................914.3.1 主要参数...........................914.3.2 设计、建造.......................924.3.3 检验...................................954.4 紧缩场..........................................994.4.1 概念...................................994.4.2 紧缩场系统配置............ 1004.4.3 紧缩场典型的天线自动测量系统................ 1014.4.4 测试结果比对................ 101第5 章 天线远场测量系统的设计、组建....................... 1035.1 系统设计主要考虑的问题....... 1035.2 系统链路参数的估算............... 1035.2.1 发射链路的计算............ 1045.2.2 接收（待测）链路的计算............................... 1055.2.3 系统灵敏度的计算........ 106目录35.2.4 系统动态范围的计算.....1075.3 测量系统介绍............................1085.3.1 采用频谱分析仪测量系统................................1085.3.2 采用网络分析仪的天线幅-相测量系统.......1095.3.3 用光缆连接的测量系统................................1145.3.4 采用无线遥控源端设备的天线测量系统....1165.4 系统软件设计............................1175.4.1 主要功能.........................1175.4.2 测试界面介绍.................117第6 章 天线辐射参数的远场测量.............................1206.1 天线方向图的测量....................1206.1.1 常规远场法.....................1206.1.2 卫星信标法.....................1306.1.3 卫星转发法.....................1326.1.4 方向图测量误差分析.....1346.2 天线增益测量............................1356.2.1 比较法.............................1366.2.2 两相同天线法.................1396.2.3 三天线法.........................1406.2.4 波束宽度法.....................1416.2.5 方向图积分法.................1426.2.6 射电源法.........................1436.2.7 增益测量误差分析和修正................................1476.3 天线相位测量............................1536.3.1 天线相位中心的概念.....1536.3.2 测量系统配置及基本工作原理................1546.3.3 测量方法.........................1546.3.4 典型测量案例：喇叭天线相位中心的测量....1566.4 天线化特性的测量................1606.4.1 测量原理、方法.............1606.4.2 测量系统原理框图.........1606.4.3 XPD 的测量................... 1616.4.4 轴比的测量.................... 1636.4.5 关于面天线化的判断............................... 1636.4.6 测量误差分析................ 163第7 章 天线近场测试技术........ 1657.1 天线近场测试技术的发展历程.......................................... 1667.1.1 天线频域近场测试技术的发展.................... 1667.1.2 天线时域近场测试技术的起源与发展........ 1677.2 天线近场测试技术的特点和技术优势.................................. 1687.2.1 天线近场测试的基本概念和类别.................... 1687.2.2 频域近场测量的技术特点............................... 1707.2.3 时域近场测量的技术特点............................... 1727.3 天线近场测试的基本电磁学原理...................................... 1737.3.1 惠更斯-基尔霍夫原理... 1747.3.2 等效原理........................ 1747.3.3 表面电磁场的截断问题............................... 1747.3.4 天线辐射特性的时域近场表征与测试............ 1757.4 天线频域与时域近场测试理论.......................................... 1797.4.1 三维直角坐标系中电磁场分布与平面波谱之间的关系............ 1807.4.2 探头修正理论................ 1877.4.3 矩形开口波导探头的辐射场............................ 1977.5 天线近场测试的误差及其修正.................................. 2007.5.1 频域近场测试误差........ 201天线测量实用手册47.5.2 时域近场测试误差.........2037.6 天线近场测试系统....................2067.6.1 概述................................2067.6.2 硬件分系统.....................2097.6.3 软件分系统.....................2167.7 典型近场测试系统介绍............2227.7.1 NSI 公司及近场测试系统产品........................2227.7.2 ORBIT/FR 公司及近场测试系统产品........ 2227.7.3 SATIMO 公司及近场测试系统产品........ 223附录A 天线标准摘录................... 228附录B 微波传输线参考资料....................................... 256参考文献................................................ 265

电磁波的奥秘与精准测量 本书旨在深入剖析天线测量的理论基础、实践方法与前沿技术，为广大电子信息领域的工程师、技术人员、科研人员以及相关专业的学生提供一本权威、详实的参考指南。在当今信息爆炸、万物互联的时代，高性能、高效率的天线是通信系统、雷达系统、导航系统乃至物联网设备的核心组成部分。天线的设计与实现离不开精确的测量，它是验证设计、优化性能、保障产品质量的关键环节。 一、 天线测量基础理论 电磁波传播基础: 麦克斯韦方程组: 简述其在描述电磁场行为中的核心地位，以及如何由此推导出电磁波的产生与传播。 平面电磁波: 深入探讨其在自由空间中的特性，包括传播方向、波阻抗、能量密度等，并强调其在天线辐射场分析中的简化模型作用。 边界条件: 详细阐述不同介质界面上的电磁边界条件，以及它们如何影响电磁波的反射、折射和透射，这对理解天线在复杂环境下的工作特性至关重要。 波导理论: 介绍波导的基本原理，包括其作为电磁波传输通道的作用，以及不同模式的形成与传播特点，为理解某些特殊天线（如喇叭天线）的激励方式提供理论支撑。 天线基本参数: 方向图: 定义与分类: 详细讲解全向、心形、定向等基本方向图类型，以及它们在不同应用场景下的意义。 主瓣、副瓣、零点: 深入分析这些关键区域的含义，以及它们如何表征天线的辐射特性和抗干扰能力。 方向图测量方法: 介绍远场、近场以及其各自的测量原理、设备需求和数据处理方法。 方向图综合: 简要提及如何通过调整天线单元的分布和激励来合成期望的方向图。 增益 (Gain) 与效率 (Efficiency): 定义与区分: 明确增益与辐射效率、介质损耗效率的区别，以及它们各自对天线性能的影响。 测量方法: 介绍使用标准增益天线进行比对测量和利用回波损耗进行间接计算的方法。 输入阻抗 (Input Impedance) 与电压驻波比 (VSWR): 定义与物理意义: 详细解释输入阻抗的匹配对于最大功率传输的重要性，以及VSWR如何量化阻抗失配程度。 测量设备: 介绍网络分析仪在测量输入阻抗和VSWR中的核心作用。 阻抗匹配技术: 简述常见的匹配网络设计原则，如串联电感、并联电容等。 极化 (Polarization): 定义与分类: 深入阐述线极化（水平、垂直）、圆极化（左旋、右旋）和椭圆极化的形成机理和数学描述。 极化测量: 介绍如何通过旋转接收天线或改变发射天线极化方式来测量其极化特性。 极化匹配: 强调发射与接收天线极化匹配对于信号传输效率的影响。 带宽 (Bandwidth): 定义与类型: 介绍其在不同参数（如VSWR、增益、方向图）定义下的带宽概念。 测量方法: 阐述在不同频率范围内进行多点测量以确定带宽的实践操作。 二、 天线测量系统与设备 测量场地: 理想测量环境: 详细介绍暗室（Anechoic Chamber）的设计理念、吸波材料的类型与性能要求，以及其在消除反射、模拟自由空间环境中的关键作用。 开阔场地 (Open Field Site): 阐述其特点、适用条件以及地面反射等干扰因素的处理方法。 近场测量暗室: 介绍其结构与吸波材料的特殊要求。 室内测量: 探讨在缺乏专业场地时，如何通过合理布局和干扰抑制技术进行近似测量。 核心测量仪器: 信号发生器: 介绍其作为稳定、可控射频信号源的功能，以及在频率范围、输出功率、调制能力等方面的要求。 频谱分析仪: 讲解其在测量信号功率、频率、带宽、杂散信号等方面的能力，以及与天线性能的间接关联。 网络分析仪 (Vector Network Analyzer, VNA): 工作原理: 详细解释其如何通过测量S参数（散射参数）来表征器件的传输和反射特性。 关键S参数: 深入阐述S11（回波损耗/反射系数）、S21（传输系数/插入损耗）等参数的物理含义及其与天线性能的直接关联。 校准: 强调VNA校准的重要性，介绍常见的校准方法（如SOLT, TRL）及其原理，确保测量结果的准确性。 应用: 重点介绍VNA在测量输入阻抗、VSWR、增益、插入损耗、带宽等方面的强大功能。 功率计: 介绍其用于测量射频信号功率的精度要求和不同类型（如热敏功率计、二极管功率计）。 天线转台/定位器: 阐述其在实现精确角度控制、执行方向图扫描任务中的作用，以及对旋转精度、负载能力的要求。 测量系统集成: 远场测量系统: 介绍其组成部分（信号源、发射天线、接收天线、转台、频谱分析仪/VNA）以及系统工作流程。 近场测量系统: 介绍其原理（平面近场、柱面近场、球面近场），详细阐述其测量探头、扫描系统、数据处理算法（如FFT、Fresnel/Fraunhofer变换）以及如何从近场数据转换为远场方向图。 OTA (Over-The-Air) 测试系统: 介绍其在测量设备整体无线性能方面的应用，尤其在5G、IoT设备中，如何评估设备在实际无线环境下的发射和接收能力，包括信号质量、吞吐量、连接稳定性等，这超越了单一天线的测量范畴，更关注设备作为整体的无线通信性能。 三、 常用天线测量技术与实例 远场方向图测量: 原理与步骤: 详细阐述在满足远场条件（2D²/λ）下的测量流程，包括目标天线与测试天线的位置摆放、转台扫描、数据采集与后处理。 校准与误差分析: 探讨远场测量中可能存在的误差源（如环境反射、仪器误差、系统噪声）及其校准和补偿方法。 实际应用: 以手机、WiFi天线、雷达天线为例，说明远场方向图测量在评估覆盖范围、信号强度、干扰抑制等方面的应用。 近场方向图测量: 原理与优势: 详细解释近场测量如何克服远场测量场地限制，通过在天线近区域进行密集采样，再通过数学算法重构远场特性，尤其适用于大型天线或工作频率较低的天线。 各种近场扫描技术: 深入分析平面近场（PNF）、柱面近场（CNF）、球面近场（SNF）的原理、测量几何、优点和局限性。 数据处理算法: 重点介绍傅里叶变换（FFT）在近场到远场转换中的关键作用，以及其他高级算法的应用。 应用场景: 强调其在大型射电望远镜、卫星通信天线、高增益天线等领域的关键作用。 输入阻抗与VSWR测量: 网络分析仪操作: 手把手介绍如何使用VNA连接天线，执行校准，扫描频率范围，读取S11参数，并将其转换为VSWR和阻抗曲线。 阻抗匹配优化: 结合测量结果，指导如何通过调整天线结构或添加匹配电路来优化输入阻抗，减小VSWR。 实例分析: 以微带天线、偶极子天线为例，展示阻抗/VSWR随频率变化的特性，并讨论如何实现宽带匹配。 增益与效率测量: 增益测量: 比较法: 详细阐述使用标准增益天线进行比对测量的步骤和注意事项。 绝对增益法: 介绍利用已知参数的测试场地和仪器进行绝对增益测量的原理。 效率测量: 回波损耗与辐射效率: 介绍如何通过测量总辐射效率、介质损耗效率和导体损耗效率来综合评估天线效率。 三腔室法/四腔室法: 介绍这些用于测量天线效率的专业方法。 应用: 探讨增益和效率对通信距离、链路预算、功耗等方面的影响。 极化特性测量: 极化分辨能力测量: 介绍如何通过测量在不同极化方向上的接收功率来判断天线的极化特性。 极化比测量: 详细阐述极化比的定义和测量方法。 交调失真 (IMD) 测量: 讨论在非线性通信系统中，天线的极化对信号互相调制的潜在影响。 四、 前沿天线测量技术与发展趋势 5G/6G天线测量: 毫米波测量挑战: 探讨毫米波频段的衰减、散射、吸收等特性对测量提出的新问题，以及特殊测量设备（如毫米波VNA）的需求。 MIMO/Massive MIMO天线测量: 介绍如何测量大规模多输入多输出天线的空间相关性、信道容量以及天线端口间的隔离度。 波束赋形 (Beamforming) 测量: 讲解如何测量天线的动态波束扫描能力、指向精度以及波束宽度。 OTA测试在5G终端中的重要性: 强调设备整体无线性能测试已成为主流，包括连接性、吞吐量、功耗和可靠性等。 OTA (Over-The-Air) 测试: 概念与目的: 详细阐述OTA测试旨在模拟设备在真实无线环境中的性能，全面评估其发射和接收能力。 OTA测试场景: 介绍不同的OTA测试场景，如无源OTA（Passive OTA）、有源OTA（Active OTA），以及它们在评估设备整体无线性能中的作用。 关键指标: 讨论OTA测试中涉及的关键指标，如Total Radiated Power (TRP)、Total Isotropic Sensitivity (TIS)、吞吐量、连接稳定性、功耗等。 应用领域: 强调OTA测试在智能手机、IoT设备、车联网设备等领域的广泛应用，尤其是在5G及后续通信标准中，它已成为设备认证和性能评估的必要环节。 机器学习与人工智能在天线测量中的应用: 数据处理与模型优化: 探讨如何利用AI算法加速近场数据处理、提高测量精度、优化天线设计参数。 预测性维护与故障诊断: 介绍AI在预测测量设备故障、优化测量流程方面的潜力。 智能校准与自适应测量: 展望AI在实现测量过程的自动化、智能化校准方面的应用。 面向未来通信系统的天线测量: 智能表面 (Intelligent Surfaces) 测量: 探讨如何测量可重构超表面（RIS）等智能表面的电磁响应和波束控制能力。 可见光通信 (VLC) 和太赫兹 (THz) 测量: 简要介绍这些新兴领域的天线测量挑战与技术发展方向。 五、 附录 常用天线术语汇编 国际与国内相关标准简介 常见测量问题解答与故障排除 本书力求在理论深度、技术广度和实践指导上做到尽善尽美，希望能成为读者在天线测量领域不可或缺的得力助手，共同推动无线通信技术不断向前发展。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在通信领域工作的技术人员，平时的工作虽然涉及天线，但更多的是偏向理论设计和应用，对于天线测量的细节方面，我一直觉得有待提升。偶然间看到了这本《天线测量实用手册》，抱着学习的态度翻阅了一下，没想到立刻就被它所吸引。这本书的编写风格非常严谨，但又不失实用性。作者在介绍各种测量仪器和技术时，不仅阐述了原理，还详细讲解了操作的注意事项和可能遇到的问题，并给出了相应的解决方案。这对于我们一线技术人员来说，是非常宝贵的经验总结。我特别喜欢书中关于误差分析的部分，详细列举了各种误差来源，并给出了如何减小误差的方法，这在实际工作中能够极大地提高测量数据的准确性。另外，书中还穿插了一些实际案例分析，让我能够将书本知识与工作实践相结合，更好地理解和掌握天线测量的精髓。这本书的语言也非常专业，但解释到位，即使是对于一些比较晦涩的概念，也能通过图文并茂的方式，让读者迅速理解。

评分☆☆☆☆☆

这本《天线测量实用手册》简直是我近期最惊喜的阅读体验之一！作为一个业余无线电爱好者，我对天线这部分总是一知半解，很多时候都是凭借经验和感觉来操作，效果嘛…可想而知。但这本书就像一位经验丰富的导师，循循善诱地为我揭开了天线测量的神秘面纱。从最基础的驻波比、阻抗匹配，到更高级的幅射方向图、增益测量，书中都给出了清晰易懂的解释和详实的步骤。我尤其欣赏它那种“把复杂问题简单化”的能力，很多原本让我头疼的概念，在作者的笔下变得豁然开朗。比如，它用非常形象的比喻来讲解阻抗匹配的原理，让我一下子就抓住了核心。而且，书中提供的测量方法和参数设置，都是基于实际操作经验的总结，这对于我们这些没有专业设备但又想动手实践的爱好者来说，简直是福音。我迫不及待地想跟着书里的方法，去调整我的几根老天线，看看能不能让信号更稳定、传输更高效。这本书不仅仅是理论的堆砌，更充满了实践的智慧，让我觉得学习天线测量不再是一件枯燥乏味的事情，而是一个充满探索乐趣的过程。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书的时候，并没有抱太高的期望，毕竟“实用手册”这四个字有时也意味着枯燥和理论化。然而，当我真正打开它，并深入阅读后，我的看法彻底改变了！这本书的优点实在太多了，让我一时不知道从何说起。首先，它的内容组织非常合理，从基础概念到高级应用，层层递进，逻辑清晰，让人阅读起来毫不费力。其次，书中的插图和图表质量非常高，很多复杂的测量场景和仪器连接都描绘得一清二楚，大大降低了理解的难度。我最喜欢的是它在讲解某个测量方法时，总会附带一些“小贴士”或者“注意事项”，这些都是经验的结晶，能帮助我们避免很多不必要的弯路。而且，这本书的排版设计也相当人性化，字体大小适中，行间距舒适，长时间阅读也不会感到疲劳。虽然我目前还没有完全实践书中的所有内容，但我已经能预感到，这本书将成为我未来在天线领域学习和工作中的重要参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，在电子工程领域，很多知识的学习，最终都要回归到“测量”这个环节。因为只有通过精确的测量，我们才能验证理论的正确性，才能优化设计，才能解决实际问题。这本《天线测量实用手册》恰恰就是这样一本帮助我们“测量”的利器。它没有那些华而不实的理论包装，而是直接切入核心，告诉我们如何去“做”。从最基本的测量仪器介绍，到各种参数的意义和测量方法，再到实际应用中的一些技巧，这本书几乎涵盖了天线测量所需的一切。我最看重的是它对于“实践”的强调，书中提供了大量的实际操作指导，甚至包括一些现场测量的注意事项，这让我觉得这本书是真正从工程师的角度出发编写的，而不是一本纯粹的学术专著。对于任何希望在天线领域有所建树的人来说，这本书都绝对是不可或缺的工具书。它就像一个经验丰富的向导，引领你穿越天线测量的迷宫，最终找到最佳的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在高校从事相关专业教学的老师，我一直在寻找一本既能作为教材，又能指导学生进行实践的天线测量方面的书籍。《天线测量实用手册》的出现，无疑为我解决了这个难题。这本书的学术严谨性和实践指导性达到了一个很好的平衡。书中对各种天线测量方法进行了深入浅出的讲解，并结合了最新的技术发展动态，内容非常前沿。我尤其欣赏作者在理论推导的同时，能够给出详细的实验步骤和数据处理方法，这对于培养学生的动手能力和科学研究素养至关重要。书中还包含了大量的图表和案例，使得抽象的理论知识变得具体形象，便于学生理解和掌握。此外，书中对于测量仪器的选择、校准和维护也给出了详尽的指导，这在实际教学中是必不可少的。我计划将这本书作为我下一学期《天线与传播》课程的辅助教材，相信它能够极大地提升教学效果，并激发学生对天线测量研究的兴趣。