天线与电波传播 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:王增和 编

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2003-7

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111123460

丛书系列:

图书标签:

• 天线
• 电波传播
• 电磁场
• 无线通信
• 射频电路
• 天线设计
• 无线电工程
• 信号处理
• 微波技术
• 通信工程

跨越边界：现代工程的数字化转型与未来视野 引言：工业革命的下一站 在当前技术飞速迭代的时代背景下，传统工程领域正经历一场深刻的、不可逆转的数字化转型。这不再仅仅是工具的升级，而是一种思维模式、工作流程乃至整个价值链的重塑。本书旨在系统性地梳理和剖析这一转型浪潮的核心驱动力、关键技术路径、实施挑战及其带来的深远影响。我们聚焦于如何利用信息技术打破工程学科间的壁垒，实现从设计、制造到运维全生命周期的智能化与优化。 第一部分：数字化转型的基石与驱动力 本部分深入探讨驱动现代工程数字化的核心要素，分析技术与市场环境如何相互作用，推动行业变革。 第一章：工业4.0与智能制造的哲学基础 工业4.0并非单纯的自动化升级，它代表了一种面向“万物互联”和“自主决策”的制造范式。我们将探讨其背后的哲学转变——从以产品为中心转向以数据和服务为中心。 核心概念辨析： 严格区分自动化（Automation）、数字化（Digitization）与数字化转型（Digital Transformation）的内涵与边界。 信息物理系统（CPS）的架构： 深入解析CPS在现代工厂中的作用，重点关注传感器、执行器与计算平台的无缝集成，如何实现物理实体与虚拟模型的实时映射。 柔性制造与大规模定制： 分析在数据驱动下，如何通过快速重构生产单元和供应链，实现高效率的个性化产品交付，这对传统固定产线的颠覆性影响。 第二章：大数据、云计算与边缘计算的工程应用 数据的爆炸性增长是数字化的核心燃料。本章侧重于描述如何有效捕获、存储、处理和利用海量工程数据。 海量工业数据的采集与预处理： 讨论不同来源（如PLC、SCADA、MES系统）数据的标准化、清洗和特征工程，这是后续高级分析的前提。 云计算平台在工程中的角色： 剖析公有云、私有云和混合云在工程仿真、产品生命周期管理（PLM）和企业资源规划（ERP）中的部署优势与安全考量。重点分析高性能计算（HPC）资源如何通过云端弹性获取，加速复杂设计迭代。 边缘智能的兴起： 探讨在对延迟敏感的应用场景（如实时质量控制、AGV导航）中，将部分AI推理能力下沉到设备端（边缘侧）的必要性和技术实现路径，包括轻量化模型部署。 第二部分：核心技术栈的集成与赋能 本部分聚焦于实现数字化转型的关键技术工具集，特别是虚拟化、仿真与人工智能技术的深度融合。 第三章：数字孪生（Digital Twin）：从模型到实体的一体化 数字孪生是实现工程资产全生命周期管理的核心桥梁。本章详细阐述数字孪生的构建、运行与价值实现。 孪生体的分层结构： 区分物理实体层、数据模型层、服务接口层和应用层，并探讨各层级间的数据流和反馈机制。 多物理场耦合仿真集成： 如何将结构力学、流体力学、热力学等多个仿真模型集成到一个统一的孪生体框架中，以预测复杂工况下的系统行为。 孪生体在预测性维护中的实践： 探讨如何利用孪生体模拟设备老化和故障模式，实现从反应式维护向预防式和预测式维护的转变，优化维护成本和停机时间。 第四章：生成式设计与人工智能优化 人工智能不再是辅助工具，而是参与到设计创新的核心环节。本章关注AI如何在早期设计阶段提升效率和创新性。 拓扑优化与参数化设计的局限性突破： 介绍生成式设计算法（Generative Design Algorithms）如何基于预设的功能、约束和材料属性，自动探索数百万种设计空间，产出非传统结构。 机器学习在材料科学中的应用： 探讨如何利用深度学习模型加速新材料的筛选、性能预测以及配方优化，缩短研发周期。 强化学习在过程控制中的部署： 分析强化学习如何通过与仿真环境的持续交互，学习最优的参数调整策略，应用于复杂生产流程（如冶金、半导体制造）的闭环控制。 第三部分：产业链重塑与未来挑战 数字化转型带来的影响远远超出了单一企业内部，它正在重塑整个价值网络，并带来新的安全与人才挑战。 第五章：供应链的韧性与可视化 在高度互联的全球供应链中，透明度和响应速度成为竞争的关键。 区块链技术在供应链金融与溯源中的应用： 探讨去中心化账本如何确保关键部件（如高价值零部件）的真实性、权属清晰化和交易的不可篡改性。 端到端的可视化与动态调度： 建立跨越供应商、制造商和物流商的统一信息视图，利用实时数据驱动的优化算法，应对突发中断，实现供应链的动态弹性重构。 循环经济模型的设计集成： 如何在产品设计阶段就嵌入回收、再制造（Remanufacturing）的逻辑，利用数字工具追踪产品生命周期结束后的流向。 第六章：网络安全、伦理与未来人才格局 高集成度的数字化系统带来了前所未有的安全风险，同时也对劳动力技能提出了全新要求。 OT/IT融合带来的安全边界模糊化： 详细分析工业控制系统（OT）接入企业网络（IT）后暴露的独特安全漏洞，讨论零信任架构在工业环境中的适应性部署。 数据主权与合规性： 探讨全球范围内日益严格的数据本地化、隐私保护法规（如GDPR、数据安全法）对跨国工程项目的限制与要求。 新一代工程人才画像： 强调未来工程师必须具备跨学科能力——深厚的工程基础结合数据科学、软件工程和系统思维，构建人机协同的高效团队。 结论：迈向智能、可持续的工程未来 本书总结了数字化转型不是一次性的项目，而是一个持续的、迭代优化的过程。成功的关键在于战略远见、技术选型、组织变革与持续学习能力的培养。最终目标是构建一个更加高效、资源利用更优、更具社会责任感的现代工程生态系统。

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这本书的排版和图示质量，无疑是业界顶级的。在处理涉及空间几何和矢量运算的部分时，清晰的插图是理解力的生命线。我发现本书的插图不仅数量多，而且质量极高，几乎每一个关键公式旁边都有一个对应的、精心绘制的辅助图。最让我称赞的是，它在展示波束方向图（Radiation Pattern）时，采用了多视图结合的方式，既有二维的切面图，也有三维的立体投影，这极大地避免了传统书籍中因二维平面展示三维现象而产生的理解偏差。此外，书中的符号标注系统非常一致和规范，作者始终坚持使用一套固定的符号来代表特定的物理量，这在跨章节阅读和查阅时，极大地减少了因符号混乱而导致的认知负荷。这种对细节的极致追求，体现了作者对读者体验的深切关怀，让人在沉浸于复杂内容的同时，保持了阅读的舒适度。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它绝非市面上那些泛泛而谈的科普读物可比拟。对于有一定基础的读者来说，它提供了一个极佳的深入研究的平台。我特别留意了关于阵列天线设计的那几部分，作者没有停留在简单的理论推导，而是详细阐述了如何平衡波束宽度、增益和旁瓣抑制之间的矛盾，并且引入了最新的计算电磁学方法（CEM）在实际设计中的应用案例。这些案例的翔实程度令人印象深刻，它甚至涉及到具体的仿真软件参数设置和结果分析的陷阱，这对于工程师来说是无价之宝。我感觉作者在撰写这些章节时，是完全站在一个资深设计者的角度，毫不保留地分享了自己多年的实战经验，而不是简单地复述教科书上的标准流程。特别是对不同馈电网络拓扑结构在实际应用中的优缺点对比分析，逻辑严密，论据充分，让我对如何根据具体需求选择最佳设计方案有了更坚实的理论支撑。这本书的价值在于，它能让你从“知道”理论，提升到“会用”理论的层面。

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说实话，我很少看到一本技术书籍能将历史脉络梳理得如此清晰流畅。这本书在讲述现代通信技术时，并没有忽略那些奠定基础的先驱工作。从赫兹的实验验证，到扬教授在天线理论上的里程碑式贡献，每一个关键节点的演进都被赋予了时代背景，读起来就像在看一部精彩的科技发展史。这种叙事方式的好处是，它能帮助读者理解为什么某些设计会采用现有的模式，以及这些模式在面对新挑战时可能存在的局限性。例如，书中对比了早期螺旋天线和现代超宽带（UWB）天线的设计哲学差异，这种跨越时间维度的对比，让我对技术迭代的内在驱动力有了更深刻的理解。它让我意识到，很多我们现在视为理所当然的标准，都是在无数次的失败和优化中挣扎出来的。这种对知识源头的追溯，不仅丰富了我的知识储备，更激发了我对未来技术创新的思考——下一代的“麦克斯韦”或“赫兹”会从哪里出现？

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如果一定要找一个不足，那可能就是它对某些前沿、但尚未完全标准化的领域涉及得相对保守，这或许是为了保持内容的稳定性和通用性。例如，在讨论人工智能在电磁散射分析中的应用时，作者主要集中于传统的矩量法（MoM）和有限元法（FEM）的优化，对于最新的深度学习辅助的电磁仿真技术，介绍得相对简略，更像是一个脚注而非核心章节。当然，这也可以理解，毕竟技术更新速度太快，但对于渴望紧跟潮流的读者来说，可能会觉得在“未来展望”部分略有遗憾。不过，总的来说，这本书的侧重点非常明确：它旨在提供一个坚不可摧的、可以应对未来数十年挑战的理论基石。它不追求追逐每一个最新的热点，而是致力于让你掌握底层逻辑和普适原理。对于任何想在射频、微波领域深耕的人来说，这本书与其说是一本参考书，不如说是一份职业生涯的“施工蓝图”，指引着方向，强调着基础的不可动摇性。

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这本书拿到手的时候，我其实是有点犹豫的，毕竟“天线与电波传播”听起来就非常硬核，我担心里面充斥着大量晦涩难懂的公式和理论，读起来会像啃一本字典。然而，当我翻开第一章，我的顾虑就被打消了。作者的叙述方式极其平易近人，他没有急于抛出复杂的傅里叶变换或者麦克斯韦方程组，而是从我们日常生活中最常见的现象入手，比如为什么手机信号时有时无，为什么收音机的音质会突然变差。这种从实际问题倒推理论的讲解方式，让我感觉自己不是在被动地接受知识，而是在主动地参与一场探索。特别是书中关于“多径效应”的图解，简直是神来之笔，那些复杂的波形叠加和衰落，通过生动的图形展示出来，一下子就变得清晰明了。我尤其欣赏它在介绍基本概念时所做的类比，很多时候，那些抽象的电磁波行为，都能在现实世界中找到一个可以触摸、可以感知的对应物，这极大地降低了理解门槛。读完前几章，我发现自己已经能够初步理解为什么不同位置的无线设备性能会有显著差异了，这不仅仅是书本知识的积累，更是一种思维方式的转变，让人对我们周围无形的电磁环境有了更深的敬畏和认识。

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