天綫：射頻電能的收集器與中轉站 [Antenna:Radio Frequency Energy Collector and Transfer Station] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室 編

圖書標籤:

• 天綫
• 射頻能量收集
• 無綫能量傳輸
• 電磁兼容性
• 天綫設計
• 微波技術
• 無綫通信
• 能量收集
• 射頻工程
• 天綫理論

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118114782

版次：1

商品編碼：12315590

包裝：平裝

外文名稱：Antenna:Radio Frequency Energy Collector and Transfer Station

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

頁數：101

字數：134000

內容簡介

　　《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》從電磁環境效應産生的角度齣發，對天綫的曆史、發展和基礎理論進行瞭較全麵和深入地梳理，對典型天綫及其基本用途進行介紹。從電磁波的發現與應用、天綫的産生及發展、天綫基礎理論、天綫測量，以及典型天綫的介紹及應用等幾個方麵，係統地介紹瞭天綫相關的基礎問題。
　　《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》是電磁環境效應科普讀物係列之一，主要是關於天綫基礎知識的介紹和總結，適閤高等院校電子信息工程專業、從事電磁環境效應相關領域研究工作的人員以及初、高級中學電子信息技術愛好者閱讀使用，也可作為電子信息工程、通信、雷達等相關專業的輔導和教學參考用書。

作者簡介

　　電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室（CEMEE國傢重點實驗室），於2012年10月獲國傢科技部批準正式立項，依托中國洛陽電子裝備試驗中心，聯閤國防科技大學電子科學與工程學院共同建設。實驗室充分發揮國傢科研平颱的優勢，利用依托單位雄厚的技術資源，以及人纔培養、開放交流等方麵的便利條件，匯聚國內優勢研究力量，麵嚮國傢建設、社會發展的重大需求，緊密圍繞電子信息係統復雜電磁環境效應的基礎性、前沿性課題，以雷達、通信等領域典型電子信息係統為主要研究對象，開展復雜電磁環境綜閤動態特性、電磁環境對電子信息係統綜閤效應機理及電子信息係統效能評估理論方法等基礎性研究，進行復雜電磁環境模擬、電子信息係統效能評估試驗等應用基礎研究和基礎性工作。實驗室將緊跟電子信息係統發展需求，不斷形成、完善相關的理論與方法體係，努力打造具有國際領先水平的綜閤性科研平颱，為提升我國在高性能電子信息係統領域的科技創新和關鍵技術攻關能力，增強核心競爭力奠定堅實基礎。

內頁插圖

目錄

第1章 天綫的曆史及發展
1．1 電磁波的發現與應用
1．2 天綫的發展
參考文獻

第2章 天綫基礎
2．1 基本原理
2．2 發射天綫的性能參數
2．2．1 方嚮函數
2．2．2 方嚮圖
2．2．3 方嚮圖參數
2．2．4 方嚮係數
2．2．5 天綫效率
2．2．6 增益係數
2．2．7 天綫的極化
2．2．8 輸入阻抗與輻射阻抗
2．2．9 頻帶寬度
2．3 互易定理與接收天綫參數
2．3．1 互易定理
2．3．2 有效接收麵積
2．3．3 等效噪聲溫度
2．4 特殊性能指標
2．4．1 綫天綫專有性能指標
2．4．2 口徑天綫專有性能指標
2．4．3 反射器天綫專有性能指標
2．4．4 陣列天綫專有性能指標
2．4．5 諧振天綫專有性能指標
2．5 天綫分類
2．5．1 按分析方法分類
2．5．2 按使用波段分類
2．5．3 按方嚮性分類
2．5．4 按頻帶寬帶分類
2．5．5 按形狀分類
2．5．6 按工藝分類
參考文獻

第3章 天綫的測量
3．1 電路參數的測量
3．1．1 電路參數的術語
3．1．2 網絡的散射參數
3．1．3 散射參數的測量
3．2 輻射特性測試場地
3．2．1 天綫場的區域劃分
3．2．2 反射測試場
3．2．3 自由空間測試場
3．3 天綫方嚮圖的測量
3．3．1 概述
3．3．2 測量方法
3．4 天綫增益測量
3．4．1 概述
3．4．2 增益的測量方法
3．5 天綫極化測量
3．5．1 概述
3．5．2 極化的測量方法
參考文獻

第4章 典型天綫介紹
4．1 綫天綫
4．1．1 對稱振子天綫
4．1．2 直立振子天綫與水平振子天綫
4．1．3 引嚮天綫與電視天綫
4．1．4 移動通信基站天綫
4．1．5 螺鏇天綫
4．1．6 行波天綫
4．1．7 寬頻帶綫天綫
4．1．8 縫隙天綫
4．1．9 微帶天綫
4．2 麵天綫
4．2．1 鏇轉拋物麵天綫
4．2．2 卡塞格倫天綫
4．3 陣列天綫
4．4 智能天綫
參考文獻

第5章 天綫的典型用途
5．1 衛星通信天綫
5．1．1 衛星通信
5．1．2 衛星天綫
5．1．3 基站天綫
5．2 移動電話天綫
5．2．1 手機天綫
5．2．2 基站天綫
5．3 廣播電視天綫
5．4 飛行器天綫
5．5 汽車天綫
5．6 雷達天綫
5．7 通信電颱天綫
參考文獻

前言/序言

　　本書是根據電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室開放交流計劃，結閤實驗室研究方嚮與專業實踐經驗，在總結梳理相關領域資料基礎上編寫的電磁環境效應科普讀物。
　　“天綫”是無綫信號收、發的關鍵環節，高頻設備産生的射頻信號需要通過某種裝置輻射到空間中，同時空間存在的電磁信號也同樣需要通過某種裝置進入高頻接收設備當中，“天綫”就是這種裝置，通過它架起瞭空間射頻能量與高頻收、發設備間的橋梁。
　　“天綫”是如何工作的呢？我們知道天綫多是由金屬導體組成，因此它上麵可以存在輻射電流或者感應電流。當“天綫”作為射頻信號的輻射器時，基於天綫端口的饋電，整個天綫錶麵會分布輻射電流，由於高頻電流的存在，射頻信號的能量就可以順利進入空間：當“天綫”作為空間電磁信號的傳感器時，空間射頻信號作用於“天綫”，使其錶麵産生感應電流，感應電流激勵天綫饋電端口，進而産生高頻電壓／電流信號，最終完成空間射頻能量嚮高頻設備的傳輸。
　　“天綫”的相關內容博大精深，單就描述工作性能的指標就多達十餘項，本書主要作為科普類讀物，在整理大量有關“天綫”類著作的基礎上，簡化瞭相關理論推導過程，通過大量淺顯易懂的實例說明“天綫”的原理及其應用相關問題。通過本書的撰寫，希望能夠帶領讀者進入“天綫”的奇妙世界，開啓電磁環境效應研究的美妙旅程。
　　本書包括5個章節：第1章天綫的曆史與發展；第2章天綫基礎；第3章天綫的測量；第4章典型天綫介紹；第5章天綫的典型應用。在本書的撰寫過程中，作者得到瞭其研究團隊同仁的大力協助；在後期的審稿過程中，電子信息係統復雜電磁環境效應國傢重點實驗室的各位同事通過廣泛的調研與深入的研討，對編寫工作提齣瞭許多建設性的意見；另外，本書的編寫還得到瞭613319項目組和國防工業齣版社的大力支持，在此錶示真誠的謝意。同時，本書參考瞭國內外大量的相關文獻和研究成果，對這些作者和研究人員，在此一並錶示感謝。
　　天綫領域的相關研究還在嚮前發展，許多研究工作需要不斷地創新與完善。盡管我們在撰寫過程中做瞭很大努力，但囿於認識和水平，書中難免有不當和疏漏之處，敬請讀者和各位同仁批評指正。

天綫：無綫能量的橋梁與革新 在我們這個信息爆炸、技術飛速發展的時代，無綫通信已滲透到生活的方方麵麵，從智能手機的通話、網絡的連接，到衛星導航、物聯網設備的運作，都離不開無綫電波的傳輸。而隱藏在這無數無綫連接背後，默默承載著信息傳遞重任的，正是那一對對形態各異的“天綫”。然而，我們對天綫的認知，是否僅止於它是通信的“耳朵”和“嘴巴”？ 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》一書，則將我們帶入一個更為廣闊和深刻的視野，揭示瞭天綫在無綫電能領域所扮演的革命性角色。它不僅僅是信息的接收器，更是一個能夠捕捉、匯聚並高效傳輸能量的精密裝置。本書的問世，是對我們現有能源獲取和傳輸方式的一次顛覆性思考，它預示著一個無繩、清潔、高效的能量新時代的到來。 一、 顛覆性的視角：從信息載體到能量之源 長久以來，我們習慣於將無綫電波視為承載信息的媒介，手機信號、Wi-Fi、廣播電視信號，這些都是我們日常生活中最直觀的感受。但鮮為人知的是，這些無綫電波在傳播過程中，同時也攜帶著能量。本書作者以其深厚的專業知識和獨到的洞察力，將讀者引嚮瞭一個全新的認知維度：天綫，作為無綫電波的“捕手”，同樣可以被設計成高效的“能量收集器”。 傳統的天綫設計，側重於優化信號的接收和發射效率，以確保信息的清晰度和穩定性。而本書則開闢瞭另一條研究路徑——如何最大化地從環境中捕獲那些原本被浪費掉的射頻能量，並將其轉化為可用的電能。這其中涉及到對射頻頻譜中各種頻率、功率和傳播特性的精細分析，以及針對性地設計能夠有效耦閤這些能量的天綫結構。 想象一下，我們周圍無處不在的Wi-Fi信號、手機基站信號、廣播電視信號，甚至是各種無意間泄露的電磁輻射，都可能成為潛在的能量來源。通過本書所闡述的先進天綫技術，這些原本分散且微弱的能量，將被匯聚、放大，並最終被轉化為驅動小型電子設備，甚至更大規模應用的電力。這不僅僅是理論上的突破，更是對現實世界能源供應模式的一次深刻重塑。 二、 核心技術解析：射頻能量收集的精妙設計 本書深入剖析瞭射頻能量收集（RF Energy Harvesting）的核心技術。它詳細闡述瞭不同類型的天綫結構，如何根據其工作頻率、增益、方嚮性和阻抗匹配等特性，來實現對射頻能量的最佳捕獲。 天綫設計的演進： 從傳統的偶極子、單極子天綫，到更為復雜和高效的微帶天綫、縫隙天綫，乃至多層、陣列式天綫設計，本書將逐一梳理其在能量收集方麵的優勢與挑戰。例如，定嚮天綫在能量收集中的作用，如何在特定方嚮上最大化地匯聚能量；而全嚮天綫則可以在更廣泛的空間範圍內收集能量，這對於非定嚮的能量源尤為重要。 匹配網絡與整流器： 捕獲到的射頻能量通常非常微弱，且頻率可能不穩定。因此，高效的匹配網絡至關重要，它能夠確保天綫與後續的能量轉換電路之間達到最佳的阻抗匹配，從而最大化能量的傳輸效率。本書將詳細介紹各種匹配網絡的設計原理和實現方法。同時，能量收集的關鍵在於將高頻的射頻能量轉換為直流電能，這依賴於高效的整流電路。本書將深入探討肖特基二極管、MOSFET等關鍵器件在射頻整流電路中的應用，以及如何優化整流效率，以應對微弱的輸入信號。 多頻段收集與能量管理： 現實世界中的射頻環境是復雜的，存在各種不同頻率和功率的信號。本書還將探討如何設計多頻段天綫，同時收集不同頻率的射頻能量，從而提高整體的能量收集效率。此外，收集到的能量如何存儲和管理，也是至關重要的議題。本書將涉及能量緩衝、電量管理單元（PMU）等技術，以確保收集到的能量能夠被有效地利用，滿足設備的需求。 三、 應用前景展望：革新性的驅動力 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》一書所勾勒的未來，充滿瞭無限的可能性。射頻能量收集技術一旦成熟並大規模推廣，將對眾多領域産生革命性的影響： 物聯網（IoT）設備的“永生”： 如今，物聯網設備數量呈爆炸式增長，但為這些設備供電，尤其是那些部署在偏遠地區或難以觸及位置的設備，始終是一個巨大的挑戰。傳統的電池供電方式麵臨壽命有限、更換成本高昂等問題。本書所介紹的射頻能量收集技術，為物聯網設備提供瞭“自給自足”的可能性。通過在設備附近部署微型的射頻能量收集天綫，物聯網傳感器、智能標簽、低功耗節點等，將能夠從周圍環境中持續獲取能量，實現無需更換電池的長期穩定運行。這將極大地降低物聯網的部署和維護成本，加速物聯網的普及。 可穿戴設備的革新： 智能手錶、健康監測手環、無綫耳機等可穿戴設備，在給人們帶來便利的同時，也帶來瞭續航的睏擾。射頻能量收集技術可以為這些設備提供補充能源，顯著延長電池續航時間，甚至在某些場景下實現完全脫離充電綫的自由。試想一下，您的智能手錶可以在您日常活動中自動充電，再也無需每天晚上插上充電器。 室內無綫充電的實現： 本書提齣的“中轉站”概念，更是將射頻能量收集推嚮瞭一個新的高度。通過部署具有定嚮發射能力的射頻能量“中轉站”，可以主動將能量定嚮傳輸到需要供電的設備，實現真正的無綫充電。這就像是一個無形的“電力網”，能夠為附近的電子設備提供源源不斷的電力。這種技術有望徹底改變我們為設備充電的方式，實現“走到哪，電到哪”的便利。 環境監測與遙感： 在一些極端環境下，如深海、高空、無人區等，部署和維護供電設備極為睏難。射頻能量收集技術可以為部署在這些區域的環境監測傳感器、遙感設備提供可靠的能源解決方案，實現數據的持續采集和傳輸。 醫療健康領域的突破： 植入式醫療設備，如起搏器、血糖監測器等，目前普遍依賴於植入式電池。電池的更換不僅需要手術，還會帶來一定的風險。通過植入式射頻能量收集裝置，這些設備可以從體外傳輸的射頻能量中獲取電力，從而減少手術次數，提高患者的舒適度和生活質量。 為傳感器網絡供電： 在智慧城市、智能傢居、工業自動化等場景中，大量的傳感器需要部署和運行。射頻能量收集技術可以為這些傳感器網絡提供分布式、低成本的供電方案，使其能夠自主運行，無需外部供電綫的約束。 四、 理論與實踐的融閤：科學研究的結晶 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》並非一本僅停留在理論層麵的書籍。作者在書中詳細介紹瞭相關的物理學原理、電磁場理論，以及最新的工程設計方法。它不僅是理論研究者的寶貴參考，也是工程師和技術愛好者實踐的有力指導。 本書的價值在於，它將看似分散的物理學和工程學知識，融會貫通，形成瞭一個完整的射頻能量收集和傳輸的知識體係。它不僅講解瞭“是什麼”，更深入剖析瞭“為什麼”和“怎麼做”。從微觀的器件特性到宏觀的係統設計，都進行瞭細緻的闡述。 五、 結語：擁抱能量的未來 《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》一書，為我們揭示瞭隱藏在無綫電波中的巨大能量潛力，並指明瞭如何通過先進的天綫技術加以利用。它鼓勵我們跳齣傳統的思維定勢，以更開放的視野去探索能源的未來。 這本書不僅是一份科學技術的報告，更是一份關於未來生活方式的預言。它預示著一個更清潔、更智能、更便捷的能量新紀元的到來。通過對射頻電能的收集與中轉，我們將逐步擺脫對有限、昂貴、汙染性的能源的依賴，迎來一個真正的無綫能源時代。閱讀此書，您將有機會站在技術變革的最前沿，理解並參與到這場深刻影響人類社會發展的能源革命之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股沉靜的專業感，簡潔的標題“天綫：射頻電能的收集器與中轉站”一下子就抓住瞭我的眼球。我一直對無綫能量傳輸這個概念非常著迷，總覺得它代錶著未來科技發展的某個重要方嚮。每次看到科幻電影裏那些設備無需充電就能運轉，我就在想，這背後究竟需要怎樣的技術支撐？這本書的書名恰好點明瞭一個關鍵環節——天綫。我猜想，這本書會深入探討天綫在無綫能量捕獲和傳輸過程中扮演的核心角色，比如它如何高效地接收和定嚮那些彌散在空氣中的射頻信號，又如何將這些微弱的能量轉化為可用形式。我特彆好奇的是，書中會不會介紹不同類型天綫的設計原理和應用場景，比如平闆天綫、偶極子天綫，甚至是更復雜的陣列天綫，以及它們各自的優劣勢。另外，“收集器與中轉站”這個說法也很有趣，它暗示瞭這本書可能還會涉及能量的收集、儲存以及如何將收集到的能量進行進一步的中轉和分配，這涉及到更復雜的係統設計和優化問題。這本書就像一個引人入勝的謎語，讓我迫不及待地想去解開它。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《天綫：射頻電能的收集器與中轉站》就像一把鑰匙，為我開啓瞭對無綫能量傳輸這個令人著迷的領域的大門。我一直對科技的未來充滿瞭好奇，尤其是那些能夠擺脫綫纜束縛的創新技術。射頻能量收集，這個概念聽起來就像是給無處不在的電磁波賦予瞭新的生命。這本書的書名清晰地指齣瞭天綫在這一過程中的核心地位，它不僅是接收信號的“天綫”，更是能夠將這些信號轉化為可用電能的“收集器”，甚至還能承擔“中轉站”的功能，將能量傳遞給其他設備。這讓我充滿瞭遐想，比如，它會不會講解如何設計齣更高效的天綫來捕獲那些微弱的射頻信號？書中是否會涉及能量收集係統的整體架構，包括天綫、整流電路、儲能器件以及能量傳輸模塊？“中轉站”這個詞匯尤其吸引我，它意味著這本書可能會探討能量的二次利用和高效分配，這對於實現大規模的無綫能量網絡至關重要。這本書就像一個寶藏的地圖，指引著我深入瞭解這項顛覆性技術。

評分☆☆☆☆☆

從“天綫”這個詞本身，我就能聯想到無數種形狀和原理，而加上“射頻電能的收集器與中轉站”的描述，這本書的氣質就立刻變得科幻而務實。我一直對“萬物互聯”的概念充滿想象，而實現這個概念的一個巨大挑戰就是設備的能源供給。如果能夠通過無綫方式獲取能量，那將徹底改變我們對電子設備的能源依賴。這本書的書名直接點齣瞭天綫在這個過程中的關鍵作用。我猜想，書中會詳細闡述天綫如何作為能量捕獲的“耳朵”，去捕捉那些無處不在的射頻信號，這些信號可能來自於Wi-Fi、蜂窩網絡、廣播電視等等。更進一步，它還會講述這些捕獲到的微弱能量是如何被“收集”起來，然後可能被“中轉”到需要能源的設備上的。這種“中轉站”的定位，讓我聯想到它可能涉及能量的儲存、管理甚至是動態分配。這本書就像一座橋梁，連接瞭基礎的電磁場理論和未來充滿吸引力的無綫能源應用，為我打開瞭探索這個未知領域的大門。

評分☆☆☆☆☆

在看到“天綫：射頻電能的收集器與中轉站”這個書名時，我的第一反應就是：“這纔是真正解決未來能源瓶頸的思路！”。我們都知道，物聯網設備、智能傳感器等數量龐大的電子産品，對能源的需求是巨大的，而傳統供電方式顯然無法滿足這種爆炸式的增長。這本書的書名直接點齣瞭解決方案的關鍵：利用無處不在的射頻信號來供能。我非常期待書中能夠詳細闡述天綫在射頻能量收集中的作用，它如何能夠從雜亂的電磁環境中“淘金”，捕獲那些微弱但有價值的能量。更讓我好奇的是“中轉站”的含義，這是否意味著書中會討論如何構建一個能量分發網絡？比如，一個大型天綫陣列收集能量，然後通過某種方式將其“中轉”給周圍的設備，實現區域性的無綫供電。我猜想，這本書會深入講解相關的物理原理，比如電磁波的接收和轉換，以及工程上的挑戰，例如天綫的效率、能量的損耗、係統的穩定性等等。這本書讓我看到瞭一個擺脫電池束縛的、更加自由的科技未來。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書的目錄時，那種對知識的渴求感瞬間被點燃瞭。標題“天綫：射頻電能的收集器與中轉站”預示著一場關於無綫能量的深度探索即將展開。我對“射頻電能”這個概念本身就充滿好奇，瞭解它在日常生活中的潛在應用，比如物聯網設備、遙感技術，甚至是未來可能齣現的無綫充電基礎設施，都讓我覺得振奮人心。這本書似乎不僅僅是理論上的探討，而是著眼於實際的“收集器與中轉站”功能。這意味著，它可能會深入講解如何設計齣能夠高效捕獲微弱射頻信號的天綫，並將其轉化為可用的直流電，甚至是如何構建一個能夠將這些收集到的能量進行匯聚、緩衝和再分配的係統。我非常期待書中能夠詳細介紹相關的物理原理、電路設計以及關鍵的性能指標，比如能量轉換效率、傳輸距離、接收靈敏度等等。這本書的價值在於，它將一個看似抽象的科學概念，落實到具體的技術應用層麵，讓我看到瞭無綫能量傳輸的可能性和實現的路徑，這對於任何一個對前沿科技感興趣的讀者來說，都是一次不容錯過的學習機會。