Handbook of Antenna Technologies

Handbook of Antenna Technologies pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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出版者: 作者:Chen, Zhi Ning 出品人: 页数:0 译者: 出版时间:2016-7-13 价格:USD 2200.00 装帧: isbn号码:9789814560436 丛书系列:
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  • 天线技术
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  • 射频工程
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  • 天线建模
  • 智能天线
  • 5G/6G
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具体描述

The Handbook of Antenna Technologies aims to present the rapid development of antenna technologies, particularly in the past two decades, and also showcasing the newly developed technologies and the latest applications. The handbook will provide readers with the comprehensive updated reference information covering theory, modeling and optimization methods, design and measurement, new electromagnetic materials, and applications of antennas. The handbook will widely cover not only all key antenna design issues but also fundamentals, issues related to antennas (transmission, propagation, feeding structure, materials, fabrication, measurement, system, and unique design challenges in specific applications). This handbook will benefit the readers as a full and quick technical reference with a high-level historic review of technology, detailed technical descriptions and the latest practical applications.

探索宇宙深处的微观世界:当代天线技术与未来展望 图书名称: 宇宙脉动:下一代天线系统与电磁波谱的极限探索 内容简介: 本书深入剖析了当前及未来几十年内,天线技术领域所面临的革命性挑战与突破性进展。它摒弃了对传统天线理论的重复论述,而是聚焦于那些正在重塑我们与电磁频谱交互方式的前沿技术。全书结构严谨,内容涵盖了从基础物理层面的新材料应用到宏观系统层面的智能网络构建,旨在为射频工程师、通信科学家以及对未来技术充满好奇的读者提供一份详尽的蓝图。 第一部分:超越硅基的材料革命与结构创新 本部分着眼于天线设计的物理基础,探讨了如何通过引入全新的材料和结构,突破传统金属天线性能的瓶颈。 第一章:超材料与超表面:电磁波的“可编程”控制 传统天线受限于材料的固有属性和几何形状。本章详细阐述了超材料(Metamaterials)和超表面(Metasurfaces)如何赋予设计师前所未有的电磁波控制能力。我们将深入探讨其负折射率、零折射率特性,以及如何利用这些亚波长结构实现对电磁波的相位、振幅和极化态的精确调控。 单元设计与集成: 分析了基于LC谐振器、传输线结构以及二维周期性阵列的单元设计方法,并重点讨论了如何将这些单元高效集成到大型辐射结构中。 动态重构能力: 探讨了引入电活性材料(如石墨烯、相变材料或MEMS开关)到超表面中,以实现电磁波束的实时、低功耗、宽带扫描和波束赋形(Beamforming)。这对于实现高增益、低剖面的空间通信节点至关重要。 第二章:柔性、可穿戴与植入式天线:走向“隐形”通信 随着物联网和生物医学工程的飞速发展,天线必须从刚性的金属结构过渡到与载体环境无缝融合的形态。本章聚焦于柔性电子学在天线设计中的应用。 柔性基底与印刷技术: 详细对比了丝网印刷、喷墨打印和卷对卷(Roll-to-Roll)制造工艺在制备高性能柔性天线上的优势与局限。讨论了导电油墨的优化及其在复杂三维结构制造中的应用。 生物兼容性与医学遥测: 探讨了用于植入式医疗设备(如神经刺激器、体内传感器)的低功耗、高效率的微型天线设计,包括其对人体组织特性的适应性、散热管理和长期稳定性。 第二部分:智能感知与频谱的深度挖掘 本部分将讨论如何利用先进的信号处理和人工智能技术,使天线系统从被动的辐射元件转变为主动的、智能的感知节点。 第三章:认知无线电与动态频谱接入(DSA)下的天线系统 未来的频谱资源是稀缺且高度动态变化的。认知天线系统必须具备环境感知、自我配置和优化能力。 多频段与宽带匹配: 分析了非均匀结构和自适应匹配网络(如PIN二极管、变容二极管或MEMS开关网络)在实现天线对未知频段的快速适应性上的作用。讨论了如何利用深度学习模型预测频谱空洞,并快速调整天线的辐射特性。 波束管理与干扰抑制: 重点研究了在拥挤的电磁环境中,如何利用数字预失真技术和快速波束切换算法,实现对特定用户的高精度指向,同时最大限度地抑制来自非期望方向的干扰源。 第四章:太赫兹(THz)通信中的挑战与机遇 太赫兹频段(0.1 THz至10 THz)是连接微波与光通信的潜在“高速公路”。然而,极高的路径损耗和大气吸收对天线设计提出了极端要求。 高方向性与准光学集成: 阐述了在太赫兹波段,天线必须接近准光学器件的特性。讨论了基于晶圆级集成的微型阵列天线、透镜耦合天线和波导耦合技术的应用,以实现所需的超高增益。 热管理与载波稳定性: 鉴于太赫兹源和探测器的热噪声和温漂对系统性能的显著影响,本章深入分析了低温操作环境下的封装技术,以及如何设计具有优异热稳定性的辐射结构,以维持载波的相位和幅度精度。 第三部分:天线系统与大规模网络架构 本部分将视角提升到系统级别,探讨天线技术如何支撑下一代通信基础设施的构建。 第五章:大规模MIMO(Massive MIMO)与空间复用效率的极限 Massive MIMO是5G乃至未来6G系统的核心技术之一。本章侧重于如何经济、高效地部署和管理数以百计甚至数千个天线单元。 阵列的功耗与散热瓶颈: 分析了大规模阵列在实际部署中,射频链(RF Chain)的功耗和热负荷已成为制约性能的关键因素。探讨了稀疏采样阵列(Sparse Array)、混合预编码(Hybrid Precoding)以及全双工(Full-Duplex)操作对减少RF链数量的潜在贡献。 集成与部署的挑战: 讨论了如何将复杂的数字波束赋形硬件、电源管理和基础冷却系统集成到一个结构紧凑、易于维护的单元中,特别是在毫米波和太赫兹频段的应用场景。 第六章:天线在深空与星间链路中的应用 超越地面通信,本书也探讨了天线技术在极端环境下的应用,如深空探测器与卫星星座之间的通信。 高增益与精密指向: 针对需要极高链路预算的深空任务,分析了大型可展开天线(如桁架支撑的反射器)的设计、部署机制以及在零重力环境下的结构稳定性与形变补偿技术。 激光与射频的混合系统: 探讨了将高带宽的激光通信系统与传统射频系统集成到同一物理平台上(共用结构和指向机构)的设计哲学,以实现通信链路的冗余与互补。 结语:通往全频谱智能化的未来 本书最后总结了当前研究的前沿趋势,强调了跨学科合作的重要性——即材料科学、计算电磁学和人工智能的深度融合,将是定义下一代天线技术(如自适应散射体、量子增强通信前端)的关键驱动力。本书旨在启发读者,理解天线已不再仅仅是电磁波的“发射器”,而是整个信息生态系统中具备感知、学习和适应能力的智能节点。

作者简介

Zhi Ning Chen received his BEng, MEng, and PhD degrees all in Electrical Engineering from the Institute of Communications Engineering (ICE), China and his second PhD degree from University of Tsukuba, Japan, respectively.

During 1988-1999, Dr Chen worked at ICE, Southeast University, City University of Hong Kong, China, and University of Tsukuba, Japan as a Faculty and Researcher. In 2004, he worked at IBM Watson Research Center, USA as an Academic Visitor. During 1999-2012, he worked with the Institute for Infocomm Research (I2R) as Principal Scientist and Department Head. In June 2012, he joined the Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore as a Full Professor and concurrently an Advisor at I2R as well as Visiting/Adjunct/Guest Professor positions at Southeast University, Nanjing University, Shanghai Jiaotong University, Tsinghua University, Tongji University, University of Science and Technology, China, Dalian Maritime University, Chiba University, National Taiwan University of Science and Technology as well as City University of Hong Kong.

Dr. Chen was the founding General Chairs of International Workshop on Antenna Technology (iWAT), International Symposium on InfoComm & Media Technology in Bio-Medical & Healthcare Applications (IS 3T-in-3A), International Microwave Forum (IMWF) as well as Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP).

Dr. Chen’s current research interest includes electromagnetic engineering as well as antennas for communication, radar, imaging, and sensing systems. He has published more than 400 technical papers and authored/edited the four books entitled Broadband Planar Antennas, UWB Wireless Communication, Antennas for Portable Devices, and Antennas for Base Stations in Wireless Communications. He also contributed chapters to the books entitled UWB Antennas and Propagation for Communications, Radar, and Imaging, Antenna Engineering Handbook as well as Microstrip and Printed Antennas. He is holding 32 granted and filed patents with 33 licensed deals with industry. He is the recipient of several international and local Best Paper Award and Engineering Achievement Award.

Dr. Chen is a Fellow of the IEEE for contribution to small and broadband antennas for wireless applications. He is serving IEEE Trans Antennas and Propagation as an Associate Editor and served IEEE Antennas and Propagation Society as a Distinguished Lecturer during 2009-2011.

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的整体排版和章节划分给我留下了深刻的印象。打开扉页,首先映入眼帘的是清晰的目录,每个章节的标题都精准地概括了其核心内容,让人一目了然。章节之间的过渡自然流畅,逻辑性极强,仿佛引导读者一步步深入探索天线技术的奥秘。在内容呈现上,作者似乎采用了非常先进的图文结合方式,大量的示意图、原理图以及实际应用的照片穿插其中,极大地降低了理解复杂概念的门槛。这些图表不仅清晰美观,而且标注详尽,与文字内容相得益彰,共同构建了一个立体的知识体系。更值得称赞的是,对于一些关键的数学公式和推导过程,作者似乎都给了充分的解释和背景介绍,让非数学专业背景的读者也能有所领悟。这种详尽的解释风格,使得这本书更像是一位经验丰富的导师,耐心地解答每一个疑问,而非一本冷冰冰的教科书。

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这本书在内容的广度和深度上都让我感到非常震撼。它不仅仅局限于基础的天线理论,还涵盖了许多前沿的研究方向和新兴技术。例如,在智能天线、MIMO天线、可重构天线以及毫米波/太赫兹天线等领域,都有详尽的介绍和深入的分析。作者似乎对这些领域有着深刻的理解,并能够清晰地阐述其工作原理、优势以及面临的挑战。我尤其欣赏的是,书中对于实际工程应用中的一些关键问题,如阻抗匹配、方向图控制、极化设计等,都给出了非常实用的解决方案和优化策略。这对于正在进行相关项目研发的研究生和工程师来说,无疑是一笔宝贵的财富。阅读过程中,我不断地被书中提出的新颖观点和技术突破所吸引,深刻体会到天线技术发展的无限可能。

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作为一名长期关注无线通信行业动态的从业者,我深知技术更新换代的迅捷。因此,在选择相关书籍时,我总是优先考虑那些能够反映行业最新发展趋势的作品。而这本书,恰恰满足了我的这一需求。它似乎不仅仅是对现有天线技术的总结,更像是对未来发展方向的一种预判和引领。书中对于新材料、新工艺在天线设计中的应用,以及人工智能在天线优化和自适应方面的潜力,都有着独到的见解。此外,对于一些跨学科的交叉领域,例如微波光子学与天线技术的结合,以及生物医学成像中的天线应用等,也进行了初步的探索和介绍。这种前瞻性的视野,让我对天线技术的未来发展充满了信心,也为我自己的工作提供了新的思路和启发。

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我一直对无线通信技术怀有浓厚的兴趣,尤其是在现代社会,天线作为信息传输的“门户”,其重要性不言而喻。阅读这本书的初衷,就是希望能够系统地了解天线技术的发展历程、基本原理以及最新的研究动态。在翻阅过程中,我惊喜地发现,作者似乎非常注重理论与实践的结合。书中不仅深入浅出地阐述了各种天线类型的工作原理,例如偶极天线、八木天线、贴片天线等,还详细介绍了它们在不同应用场景下的设计考量和性能优化方法。对于一些复杂的电磁场理论,作者也尽力用易于理解的语言进行解释,并辅以大量的仿真结果和实验数据来验证理论的准确性。这种严谨的学术态度和丰富的实践经验的融合,使得这本书不仅具有高度的学术价值,也为工程师和研究人员提供了宝贵的参考。

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这本书的包装设计就非常吸引我。封面采用了深邃的蓝色背景,上面点缀着精致的天线图案,图案的线条流畅而富有科技感,仿佛在无声地诉说着书中内容的高深与前沿。书脊的处理也非常用心,文字印刷清晰,即便放在书架上,也能一眼辨认出书名。我拿到这本书时,纸张的触感就很好,微微带有磨砂感,翻阅时不易留下指纹。页面的厚度也恰到好处,既不会显得过于单薄,也不会笨重。印刷的字体大小和行间距都经过了精心的考量,长时间阅读也不会感到疲惫。整体而言,从这本书的外观到触感,都传递出一种专业、严谨且高品质的印象,让我对即将展开的阅读之旅充满了期待。我相信,一本在包装和细节上都如此用心的书,内容定然也不会让我失望。它的存在本身,就已经成为我书架上一道亮丽的风景线,时不时地吸引我的目光,提醒我其中蕴含的知识宝藏。

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