多導體傳輸綫分析(第2版)/剋萊頓/研究生教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 剋萊頓R.保羅 著

圖書標籤:

• 傳輸綫
• 多導體
• 電磁場
• 微波技術
• 電路分析
• 研究生教材
• 剋萊頓
• 電工學
• 電力係統
• 信號完整性

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512339590

商品編碼：1671712567

齣版時間：2013-05-01

作  者:(美)剋萊頓R.保羅 著作 楊曉憲//鄭濤 譯者 定  價:86 齣 版 社:中國電力齣版社 齣版日期:2013年05月01日 裝  幀:平裝 ISBN:9787512339590 ●譯者序
●原著前言
●1 概述
●2 雙導體傳輸綫方程
●3 多導體傳輸綫方程
●4 雙導體傳輸綫單位長度參數
●5 多導體傳輸綫單位長度參數
●6 雙導體傳輸綫的頻域分析
●7 多導體傳輸綫的頻域分析
●8 雙導體傳輸綫時域分析
●9 多導體傳輸綫時域分析
●10 3導體傳輸綫的解析（符號）解
●11 入射場激勵的雙導體傳輸綫
●12 入射場激勵的多導體傳界綫
●13 傳輸綫網絡
●作者關於傳輸綫方麵的齣版物
●附錄A 計算機程序介紹
●附錄B SPICE(PSPIC)指南

內容簡介

剋萊頓R.保羅編著的《多導體傳輸綫分析(第2版）》共分為13章。靠前章至第5章討論瞭多導體傳輸綫(MTL)使用的背景和基本原理，介紹瞭雙導體和多導體傳輸綫單位長度參數的解析計算和數值計算方法。第6章和第7章分彆討論瞭傳輸綫方程的頻域解，包括雙導體和多導體傳輸綫。第8章和第9章分彆介紹瞭雙導體和多導體傳輸綫方程的時域解，包括時域頻域變換(TDFD)法和時域有限差分(FDTD)法。另外，還討論瞭遞歸捲積算法和MOR技術。它們包含瞭迄今為止關於這方麵研究的近期新進展。靠前0章給齣瞭，均勻介質中3導體無耗傳輸綫的解析解。靠前1章和靠前2章研究在入射場激勵下，雙導體和多導體傳輸綫的頻域和時域解。它們的要點是將均勻平麵波激勵視為遠方天綫或者雷擊激勵。靠前3章討論瞭傳輸綫網絡互聯，例如具有分支電纜的情形。
《多導體傳輸綫分析(第2版）》可作為高等院校電氣工程專業的大學高年級學生或研究生多導體傳輸等

現代多導體傳輸綫理論與應用 在信息時代的洪流中，數據傳輸速度的飛躍與信號完整性的挑戰如影隨形。從高速數字電路到射頻微波係統，再到電力傳輸網絡，對傳輸綫特性理解的深度直接決定瞭係統性能的上限。本書聚焦於多導體傳輸綫這一核心領域，旨在係統闡述其理論基礎、分析方法以及在工程實踐中的關鍵應用。我們將深入探討多導體傳輸綫的電磁場分布、傳播模式、阻抗特性、損耗機製，並提供一套嚴謹的分析框架，以應對日益復雜的現代工程需求。 第一章：多導體傳輸綫的基本概念與模型 本章將奠定多導體傳輸綫分析的理論基石。我們將從麥剋斯韋方程組齣發，引齣傳輸綫理論的本質——電磁波在導行結構中的傳播。區彆於單導體傳輸綫，多導體傳輸綫模型將引入多個導體之間的互感和互容效應，這是其分析復雜性的核心所在。我們將詳細介紹集中參數模型和分布參數模型的適用性，以及如何在不同場景下選擇閤適的模型。 傳輸綫的電磁場特性： 深入剖析傳輸綫內部的電場和磁場分布，理解橫電磁波（TEM）模式在理想多導體傳輸綫中的存在。探討非TEM模式在實際導體結構（如PCB闆上的走綫）中的齣現及其對信號傳播的影響。 集中參數與分布參數模型： 解釋兩種基本模型的物理意義和數學錶達。集中參數模型適用於波長遠大於傳輸綫長度的低頻情況，而分布參數模型則是分析高頻信號傳播的關鍵。 多導體係統的互感與互容： 這是多導體傳輸綫分析的精髓。我們將詳細推導多導體係統中的互感矩陣和互容矩陣，解釋它們如何描述導體之間的電磁耦閤。互感和互容是導緻串擾、模態轉換等現象的根本原因。 傳輸綫參數的定義： 引入傳輸綫的特性阻抗、傳播常數、衰減常數、相速度等基本參數。重點闡述在多導體係統中，這些參數不再是簡單的標量，而是與導體間的耦閤密切相關的矩陣形式。 第二章：多導體傳輸綫的電磁場分析方法 要精確分析多導體傳輸綫的特性，必須藉助先進的電磁場計算技術。本章將介紹幾種主流的數值分析方法，並探討它們在多導體傳輸綫建模中的應用。 解析法： 在簡單幾何結構下，可以采用嚴格的解析方法求解麥剋斯韋方程組，如分離變量法、傅裏葉級數展開等。雖然適用範圍有限，但能提供對基本原理的深刻理解。 數值計算方法： 有限元法 (FEM)： 適用於復雜幾何結構和非均勻介質。我們將探討如何將多導體傳輸綫問題轉化為FEM離散方程組，並求解電磁場分布。 有限差分時域法 (FDTD)： 能夠直接模擬電磁波的時域傳播過程，非常適閤分析瞬態響應和非綫性效應。重點講解FDTD算法在處理多導體結構時的網格劃分與邊界條件設置。 矩量法 (MoM)： 適用於求解積分方程，尤其在分析輻射和散射問題時具有優勢。我們將介紹如何構建多導體傳輸綫的邊界積分方程，並使用MoM進行求解。 傳輸綫矩陣法 (TLM)： 一種基於電路概念的時域分析方法，特彆適閤模擬傳輸綫網絡。 參數提取與模型簡化： 討論如何從數值仿真結果中提取齣工程所需的傳輸綫參數（如S參數、阻抗矩陣、傳播常數等），並介紹如何將復雜的仿真模型簡化為電路模型（如RLCG模型），以便在電路仿真器中進行分析。 第三章：多導體傳輸綫的傳播特性與損耗分析 理解多導體傳輸綫中的信號傳播模式和損耗機製，是設計高速、低損耗係統的關鍵。本章將深入探討這些核心問題。 傳播模式與模態轉換： TEM/準-TEM模式： 在理想情況下，多導體傳輸綫支持TEM或準-TEM模式的傳播。我們將分析TEM模式的特性阻抗、相速度等。 高次模式： 當導體間距、介質非均勻性或導體截麵積發生變化時，可能會激發齣高次模式。我們將討論高次模式的産生條件、傳播特性及其對信號完整性的潛在影響。 模態轉換： 介紹在傳輸綫不連續點（如連接器、拐角、阻抗匹配不良處）發生模態轉換的現象，以及如何通過分析模態阻抗矩陣來預測和控製模態轉換。 損耗機製： 導綫損耗（歐姆損耗）： 分析導體電阻隨頻率變化的皮膚效應和鄰近效應，以及它們對傳輸綫衰減常數的影響。 介質損耗： 探討介質的介電常數和損耗角正切隨頻率的變化，以及它們如何引起信號衰減。 輻射損耗： 分析不規則的傳輸綫結構或不匹配導緻的電磁輻射，以及其對係統整體性能的影響。 衰減常數與相速度： 詳細推導多導體傳輸綫的衰減常數和相速度，並分析它們與傳輸綫幾何結構、材料參數、工作頻率等的關係。 第四章：多導體傳輸綫的阻抗分析與匹配 阻抗匹配是確保信號高效、無反射傳輸的關鍵技術。本章將聚焦於多導體傳輸綫的阻抗特性及其匹配策略。 特性阻抗矩陣： 模態阻抗： 介紹針對不同傳播模式的模態阻抗概念。 端接阻抗： 討論在傳輸綫兩端分彆使用不同阻抗端接時，信號的反射情況。 阻抗矩陣的意義： 解釋阻抗矩陣如何描述多導體係統中各對端口之間的阻抗關係，以及它在網絡分析中的重要作用。 阻抗不匹配與信號反射： 分析阻抗不匹配引起的信號反射、迴波損耗，以及這些對信號完整性的負麵影響（如過衝、下衝、振鈴）。 阻抗匹配技術： 單端口匹配： 介紹使用集總元件（如電阻、電容、電感）或分布式元件（如阻抗變換器、短截綫）進行單端口阻抗匹配的方法。 多端口匹配： 針對多導體係統，探討如何設計匹配網絡以最小化不同端口之間的信號反射和串擾。 阻抗控製的PCB設計： 討論在PCB設計中如何精確控製走綫的阻抗，例如通過調整走綫寬度、厚度、介電常數、參考平麵間距等。 第五章：多導體傳輸綫的串擾分析與抑製 在高速數字和射頻電路中，不同信號綫之間的串擾是限製性能的主要因素之一。本章將深入探討串擾的産生機理、分析方法以及抑製技術。 串擾的産生機理： 電容耦閤（互容）： 分析相鄰導體之間通過電場耦閤産生的串擾。 磁場耦閤（互感）： 分析相鄰導體之間通過磁場耦閤産生的串擾。 模態轉換引起的串擾： 解釋當信號在傳輸綫上傳播時，由於模態轉換，一部分能量可能會耦閤到相鄰的導體上，形成串擾。 近端串擾 (NEXT) 與遠端串擾 (FEXT)： 詳細區分這兩種不同位置的串擾，分析它們的産生原因和影響。 串擾的分析方法： 基於S參數的分析： 利用S參數矩陣來錶徵傳輸綫的耦閤特性，並計算串擾的幅度。 基於RLCG模型的分析： 建立多導體傳輸綫的RLCG模型，通過電路仿真來預測串擾。 電磁場仿真分析： 利用前述的數值方法直接仿真分析串擾。 串擾抑製技術： 增加導體間距： 最直接有效的串擾抑製方法，但會增加PCB麵積。 使用屏蔽綫或防護綫： 引入接地綫或信號防護綫來隔離敏感信號。 差分信號傳輸： 差分信號的共模抑製特性能夠有效降低串擾。 優化走綫布局與方嚮： 避免信號綫平行走綫過長，采用交錯或傾斜布局。 差分對優化： 控製差分對內部及與相鄰信號綫的耦閤。 選擇閤適的參考平麵： 良好的參考平麵設計能夠有效抑製電磁輻射和耦閤。 第六章：多導體傳輸綫在典型工程應用中的分析 本章將把理論知識應用於實際工程問題，展示多導體傳輸綫分析在不同領域的應用。 印刷電路闆 (PCB) 上的信號完整性： 走綫阻抗控製： 精確控製PCB走綫的阻抗，以實現良好的阻抗匹配。 多層PCB的串擾分析： 分析不同層之間信號綫的耦閤，以及如何通過層疊設計和走綫規則來管理串擾。 過孔 (Via) 的影響： 分析過孔對信號傳播的影響，包括阻抗不連續、模態轉換和串擾。 射頻/微波電路中的傳輸綫： 微帶綫、帶狀綫、同軸綫等： 分析這些常見射頻傳輸綫的特性，以及多導體結構的形成（如多綫傳輸綫）。 連接器和耦閤器設計： 運用多導體傳輸綫理論來設計和分析射頻連接器和耦閤器，以實現高效的信號傳輸和功率分配。 射頻PCB設計： 結閤阻抗匹配、串擾控製、損耗管理等需求，進行高性能射頻PCB設計。 電力傳輸中的多導體綫路： 高壓輸電綫路的互感互容效應： 分析多根導綫之間存在的強互感和互容，及其對電磁暫態過程的影響。 電磁兼容性 (EMC)： 考慮多導體綫路産生的電磁場對周圍環境的影響，以及如何進行電磁兼容設計。 雷電感應與過電壓分析： 運用傳輸綫理論分析雷電等外部因素引起的瞬態過電壓，並設計相應的防護措施。 其他應用： 集成電路內部的互連綫： 分析芯片內部復雜互連綫的串擾和信號完整性問題。 電纜束中的串擾： 研究多根綫纜捆綁在一起時産生的串擾，以及在航空航天、汽車電子等領域的應用。 附錄： 復數運算與S參數基礎 常見多導體傳輸綫結構的解析解（如雙綫傳輸綫） 常用仿真軟件介紹與使用指南 本書的編寫目標是為讀者提供一個全麵、深入且實用的多導體傳輸綫分析工具箱。通過對本書的學習，讀者將能夠： 1. 深刻理解多導體傳輸綫的電磁場行為和傳播機製。 2. 掌握多種分析方法，能夠獨立進行多導體傳輸綫的建模和仿真。 3. 準確評估傳輸綫的損耗、串擾和阻抗特性。 4. 靈活運用各種阻抗匹配和串擾抑製技術。 5. 將理論知識有效地應用於實際工程設計，解決復雜的技術難題。 本書適閤於從事電子工程、通信工程、電力工程、電磁場與微波技術等領域的研究生、工程師及相關專業的學生。期望本書能夠成為您在理解和掌握多導體傳輸綫這一關鍵領域道路上的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

我是在一次學術會議上偶然看到這本書的。當時，一位同行在我討論關於電磁兼容性問題時，提到瞭這本書，並極力推薦。他尤其強調瞭這本書在處理復雜係統中的傳輸綫效應方麵，有著獨到的見解和詳細的推導。這讓我對這本書産生瞭濃厚的興趣，因為它正好是我目前研究中急需解決的問題。我期待這本書能為我提供一套完整而有效的分析工具，幫助我攻剋一些技術難題。

評分☆☆☆☆☆

選擇這本書，很大程度上是齣於對其“研究生教材”定位的信任。這意味著它應該能夠滿足研究生學習和研究的需求，提供足夠深入的理論和分析方法，同時也能為未來的科研工作打下堅實的基礎。我希望這本書能夠包含大量的案例分析和實例講解，讓我能夠更好地將理論知識與實際應用聯係起來。而且，如果能有一些關於數值計算和仿真方法的內容，那就更完美瞭，因為在現代工程中，這些工具的應用越來越廣泛。

評分☆☆☆☆☆

看到這本書的作者是剋萊頓，我對他並不陌生。他的一些著作在物理學界和工程領域都有著很高的聲譽，以嚴謹著稱。所以，對於這本“多導體傳輸綫分析(第2版)”，我抱有很高的期待。我希望這本書能夠延續他一貫的學術風格，在內容上做到邏輯清晰、論證嚴密，並且能夠反映最新的研究進展和工程實踐。特彆是“第2版”的字樣，暗示著這本書的內容可能經過瞭更新和完善，這對於學習者來說是很有吸引力的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺有意思的，那種略帶復古的藍綠色調，讓人想起一些經典的工程學教材。拿到手裏也感覺沉甸甸的，紙張質量不錯，摸起來有質感，不像有些教材那樣薄薄的，拿在手裏總覺得不結實。封麵的燙金字體也比較醒目，雖然是“研究生教材”，但整體感覺還是很專業、很紮實的。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直對電磁場理論中的一些復雜概念感到頭疼，尤其是在處理多導體傳輸綫這種實際工程問題時，往往會遇到各種公式和模型。這本書的標題——“多導體傳輸綫分析”，一下子就抓住瞭我的痛點。我希望這本書能夠提供一種係統性的、深入淺齣的方法來理解和掌握這方麵的知識，能夠從基礎原理講起，循序漸進地帶領讀者進入這個領域，並且能夠解決實際工程中遇到的各種問題，而不是僅僅停留在理論層麵。