Antenna and EM Modeling with Matlab pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Makarov, Sergey

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2002-7

价格:1081.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471218760

丛书系列:

图书标签:

• 矩量法
• 天线仿真
• MATLAB
• 毕设
• RWG基函数
• Antenna
• EM Modeling
• Matlab
• Electromagnetics
• Computational Electromagnetics
• Antenna Design
• Simulation
• Modeling
• Wireless Communication
• RF Engineering

天线与电磁场数值模拟：理论、方法与应用 深入探索电磁世界，掌握现代天线设计与分析的强大工具 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解天线原理和电磁场数值模拟的核心概念及其在工程实践中的广泛应用。我们不仅会剖析天线工作的基本物理机制，还会详细介绍目前主流的电磁场数值计算方法，并辅以直观的算例，帮助读者掌握如何利用这些工具解决复杂的天线设计和分析问题。 第一部分：天线理论基础 本部分将从基础的电磁理论出发，逐步建立读者对天线设计的直观理解。 麦克斯韦方程组与电磁波传播： 回顾并深入理解麦克斯韦方程组在描述电磁现象中的核心作用，包括其在时域和频域的表述。我们将详细讲解电磁波在自由空间、介质和导体中的传播特性，为后续的天线辐射和接收过程奠定理论基础。 天线的基本概念与参数： 介绍天线的关键参数，如辐射方向图、增益、方向性、效率、输入阻抗、驻波比（VSWR）、极化等，并深入阐述这些参数的物理意义及其在天线性能评估中的重要性。我们将通过图示和具体例子，帮助读者理解不同参数之间的相互影响。 经典天线类型分析： 系统介绍各类经典天线的结构、工作原理和适用场景。这包括但不限于： 单元天线： 偶极子、单极子、环形天线、螺旋天线等，深入分析其辐射特性和阻抗匹配方法。 阵列天线： 线性阵列、平面阵列、相控阵等，重点讲解阵列因子、波束扫描机理和波束成形技术。 微带天线： 介绍微带贴片天线、微带行波天线等，探讨其低剖面、易集成等优点，并分析其带宽、效率等局限性。 孔径天线： 如喇叭天线、反射面天线，分析其高增益、窄波束等特性。 天线互耦与阵列综合： 探讨阵列天线中单元之间的互耦效应，及其对整体辐射特性的影响。介绍阵列综合的基本方法，如萨尔巴约夫（Butter-W.B.Sellman）方法、切比雪夫（Chebyshev）方法等，以实现特定的方向图要求。 第二部分：电磁场数值模拟方法 本部分将重点介绍几种主流的电磁场数值计算方法，并分析其原理、优缺点及适用范围。 求解电磁问题的基本思路： 阐述如何将连续的麦克斯韦方程组转化为离散的代数方程组，以便计算机求解。介绍数值模拟中常用的离散化技术，如有限差分法、有限元法、矩量法等。 有限差分时域法 (FDTD)： 基本原理： 详细介绍FDTD方法的核心思想，即对麦克斯韦方程组在时间和空间上进行离散化，构建交错网格下的更新方程。 算法实现： 讲解FDTD算法的构建步骤，包括网格划分、物质边界条件、源激励设置、吸收边界条件（ABC）的应用（如PML），以及如何提取天线参数（如S参数、方向图）。 优点与缺点： 分析FDTD方法在处理宽带瞬态响应、复杂几何形状方面的优势，以及其在处理高精度要求和金属导体时的挑战。 应用实例： 通过一个简单的偶极子天线或微带贴片天线的仿真案例，展示FDTD方法的具体应用过程。 有限元法 (FEM)： 基本原理： 介绍FEM方法的核心思想，即将待求解的区域剖分成若干个小的有限单元，在每个单元内用插值函数逼近场量，并通过变分原理或加权余量法推导出单元方程，最后组装成整体方程组。 算法实现： 讲解FEM算法的构建步骤，包括区域剖分、单元选取（如三角形、四面体）、基函数选择、方程组的建立与求解，以及如何处理边界条件和提取仿真结果。 优点与缺点： 分析FEM方法在处理复杂几何形状、不规则边界以及不同介质区域划分的灵活性，以及其在计算量和内存需求方面的考量。 应用实例： 演示一个复杂结构天线，如脊形喇叭天线或带阻抗匹配网络的微带天线，使用FEM方法进行仿真。 矩量法 (MoM)： 基本原理： 介绍MoM方法的核心思想，即将未知场量（如表面电流、表面电荷）表示为一组基函数的线性组合，代入积分方程，然后采用检验函数进行加权，最终得到一系列代数方程。 算法实现： 讲解MoM算法的构建步骤，包括区域划分（通常在导体表面）、基函数选取（如脉冲基、分段线性基）、核函数的选择、方程组的建立与求解，以及如何从计算结果中提取辐射方向图、阻抗等参数。 优点与缺点： 分析MoM方法在处理全波导问题、导体散射问题上的高效性，以及其在处理 dielectric 结构和大规模问题时的局限性。 应用实例： 展示MoM方法在分析金属天线（如印刷天线、反射面天线）以及电磁散射问题中的应用。 其他常用数值方法简介： 简要介绍其他一些重要的数值方法，如谱方法（Spectral Methods）、边缘元法（Edge-based FEM）、渐近波形展开法（AWE）等，并说明其适用的领域和特点。 第三部分：数值模拟在天线设计中的应用 本部分将结合实际工程需求，展示如何利用数值模拟工具进行天线的设计、优化和性能评估。 天线设计流程与仿真工具： 介绍典型的天线设计流程，包括需求分析、初步设计、仿真建模、参数优化、制作与测量。列举目前市场上主流的商业电磁仿真软件（例如Ansys HFSS, CST Microwave Studio, FEKO等）及其主要功能。 建模与网格划分技巧： 强调在仿真软件中准确构建天线几何模型的重要性，包括各种几何体的创建、布尔运算、材料属性的设置。讲解不同数值方法对网格质量的要求，以及网格划分的策略，如自适应网格、边界层网格等。 源激励与边界条件的选择： 详细说明如何在仿真软件中设置合适的激励源（如电压源、电流源、平面波），以及如何根据具体问题选择合适的边界条件（如远场边界、周期性边界、对称边界）。 仿真结果的后处理与分析： 讲解如何从仿真软件中提取和后处理各种仿真结果，包括： 辐射特性： 绘制三维/二维方向图（幅度、相位）、计算增益、方向性、功率效率。 阻抗特性： 计算输入阻抗、S参数、电压驻波比（VSWR），分析阻抗匹配情况。 电场与磁场分布： 可视化电场和磁场在天线及周围空间的分布，帮助理解场源和辐射机制。 SAR（比吸收率）与EMC/EMI分析： 介绍如何利用仿真进行生物安全性评估和电磁兼容性分析。 天线参数优化与调谐： 讲解如何利用仿真软件内置的优化器（如参数扫描、遗传算法、梯度下降法）来调整天线结构参数，以满足性能指标要求。例如，优化贴片天线的尺寸以实现特定频率，或者调整偶极子天线的馈电点以获得更好的阻抗匹配。 案例研究： 多频段天线设计： 采用数值模拟方法设计一款能够覆盖多个频段（如Wi-Fi、蓝牙、GPS）的紧凑型多频段天线。 车载天线设计： 针对汽车应用，设计一款具有特定覆盖范围和抗干扰能力的车载天线，并分析其在复杂环境下的仿真结果。 大规模MIMO天线阵列仿真： 探讨如何有效地仿真和分析大规模MIMO天线阵列的性能，以及如何进行波束成形和赋形。 天线罩与衬垫的影响分析： 分析天线外部结构（如天线罩）对天线辐射性能的影响，以及如何通过仿真进行优化。 目标读者 本书适合于电子工程、通信工程、微波工程、电磁场与微波技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事天线设计、电磁兼容、射频工程等领域的研究人员和工程师。 学习本书，您将能够： 深刻理解天线工作的基本原理。 熟练掌握主流电磁场数值模拟方法的原理和应用。 能够使用电磁仿真软件进行天线的设计、分析和优化。 独立解决实际天线工程设计中的复杂问题。 为进一步学习更高级的天线技术和电磁场理论打下坚实基础。 本书旨在提供一个将理论知识与实践技能相结合的平台，帮助您在日新月异的电磁技术领域取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当吸引人，色彩搭配和字体选择都透露出一种专业和严谨的气息。拿到手里，首先感受到的是它扎实的用料，纸张的质感很好，印刷清晰度令人满意，这对于需要仔细阅读和参考图表的工程类书籍来说至关重要。内页的排版也经过了精心设计，章节之间的过渡自然流畅，阅读起来不会感到突兀。特别是那些复杂的数学公式和电路图，都以非常清晰的方式呈现出来，即便是初次接触这个领域的读者，也能大致把握其结构。翻阅的初步印象是，作者在细节的处理上花费了大量心力，这通常预示着内容本身的质量也会很高。装帧结实，看起来能够经受住频繁翻阅的考验，对于工具书而言，耐用性是一个不可忽视的优点。整体而言，从物理形态上判断，这是一本值得信赖的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

从专业深度来看，这本书显然不是一本入门级读物，它对读者的背景知识有一定的要求。我看到一些章节深入探讨了数值方法的收敛性和误差分析，这表明作者并未回避工程计算中最为棘手的实际问题。这对于追求精确建模和高性能仿真的专业人士来说，是极为宝贵的财富。如果有人期望一本书能完全替代多年的行业经验，那可能会失望，但如果他们已经具备了基本的电磁学基础，这本书无疑能成为一座桥梁，帮助他们跨越理论与工程应用之间的鸿沟。那些关于网格划分策略和边界条件设置的细致讨论，透露出作者在实际仿真项目中的丰富经验，这些“内行话”是无法从标准学术论文中轻易获取的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值不仅体现在理论的阐述上，更在于它可能提供的实践案例库。我注意到，很多章节都穿插着具体的应用场景描述，比如某种特定天线的辐射特性分析，或者在复杂介质环境下的传播模拟。这些案例似乎不仅仅是理论的验证，更像是解决现实世界中特定难题的“模板”或“蓝本”。对于那些需要快速构建特定模型或解决紧迫设计挑战的工程师而言，这些现成的框架能极大地节省前期调研和验证的时间。总而言之，这本书似乎定位于成为一个强大而可靠的工程参考手册，它连接了书本知识与实际工程实践之间的那条重要纽带。

评分☆☆☆☆☆

我花了一下午时间快速浏览了目录和一些核心章节的摘要，发现本书的结构逻辑性非常强，像是为系统学习者量身打造的路线图。它似乎并没有将重点放在堆砌晦涩难懂的理论名词上，而是更侧重于如何将理论转化为实际可操作的仿真模型。从章节标题来看，作者似乎采用了循序渐进的方式，从基础的电磁场概念开始，逐步深入到更复杂的阵列设计与优化。这种结构设计非常适合那些希望通过动手实践来巩固知识的工程师或高级学生。我注意到其中关于特定软件环境集成的部分，这暗示了本书不仅仅停留在纸面讨论，而是紧密结合了实际的工程工具链。这种务实的态度，在同类书籍中是比较少见的，往往很多理论书籍在“如何实现”这一关键环节就戛然而止了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常引人入胜，它不像某些教科书那样，通篇都是枯燥的定义和推导。相反，作者似乎在用一种与同行交流的口吻来阐述问题，使得原本高深的物理概念变得相对易于接受。我尤其欣赏作者在解释某些关键物理现象时所采用的类比和图示，它们极大地帮助我快速建立了直观的理解，而不是仅仅停留在符号运算层面。举个例子，对于一个复杂的耦合效应的描述，作者没有直接抛出繁琐的麦克斯韦方程组的变体，而是先用一个生活中的例子进行类比，然后再过渡到数学模型，这种教学方式非常高明。对于需要快速掌握核心思想的读者来说，这种讲解方式无疑是高效的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆