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出版者:Wiley-IEEE Press

作者:IEEE; Pozar; Schaubert Dh, Dh

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:1995-05-15

价格:USD 145.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780780310780

丛书系列:

图书标签:

• 微带天线
• 天线设计
• 射频电路
• 电磁场
• 微波技术
• 天线理论
• 无线通信
• 工程电磁场
• 天线仿真
• 高频电路

《微带天线设计与应用》 作者： [此处可填写真实作者姓名或留空] 出版社： [此处可填写真实出版社名称或留空] ISBN： [此处可留空] --- 内容简介 本书深入探讨了微带天线（Microstrip Antennas）领域的核心理论、设计方法以及广泛的实际应用。它旨在为射频/微波工程、通信系统、雷达技术以及电子战领域的专业人士、研究生以及高年级本科生提供一本全面且实用的参考手册。 微带天线以其结构简单、易于集成、成本效益高、易于制造等显著优点，在现代无线通信系统中占据了不可替代的地位。从早期的移动通信基站到当前蓬勃发展的卫星导航、物联网（IoT）、5G/6G移动通信以及高精度雷达系统，微带天线的身影无处不在。然而，要实现高性能的系统集成，必须对微带天线的电磁特性、馈电技术以及阵列设计有深刻的理解。 本书的结构设计旨在实现理论深度与工程实践的完美结合。 全书内容组织严谨，从基础概念的建立到复杂结构的设计挑战，逐步引导读者构建起完整的知识体系。 第一部分：微带天线基础理论与基本单元设计 本部分首先为读者奠定了坚实的理论基础。我们将从电磁波传播理论和传输线理论出发，详细介绍微带贴片天线的基本工作原理。 1.1 传输线理论与微带结构分析： 本书首先回顾了传输线理论在线路分析中的基础作用，随后详细分析了微带线的横截面电磁场分布、有效介电常数、特征阻抗的精确计算方法，以及损耗（包括导体损耗和介质损耗）的建模。这为后续理解辐射机制打下了关键基础。 1.2 基本矩形贴片天线的辐射特性： 着重于最基础的矩形微带贴片天线。我们将采用传输线模型（Transmission Line Model）和磁流（Magnetic Current）模型，推导出贴片边缘的电磁场分布。详细分析了输入阻抗、带宽、辐射方向图（包括主瓣和旁瓣特性）、半功率波束宽度（HPBW）以及增益的计算方法。特别强调了贴片边缘的开路补偿效应（Fringe Field Effect）对实际谐振长度的影响。 1.3 其他基本贴片形状： 除了矩形外，本书还深入探讨了圆形、三角形及椭圆形等常见基本贴片的设计参数。通过对比分析，揭示了不同几何形状在阻抗匹配、带宽和极化纯度方面的优劣。 1.4 馈电技术： 馈电是决定微带天线性能的关键环节。本书系统地介绍了四种主要的馈电技术： 微带线馈电（Microstrip Line Feeding）： 重点分析了探针耦合和边缘馈电两种模式，包括如何通过选择馈电点实现输入阻抗匹配。 探针馈电（Probe Feeding）： 详细阐述了探针的电感效应，以及如何通过优化探针高度和位置来降低不必要的模态激励。 缝隙耦合馈电（Aperture Coupling）： 深入剖析了缝隙作为耦合器的电磁耦合机制，以及它在实现隔离度高、易于集成化方面的优势和设计考量。 近场探针馈电（Proximity Coupling）： 探讨了空气/介质间耦合的特性，及其在超宽带应用中的潜力。 第二部分：性能提升与结构优化技术 高性能的微带天线往往需要突破基本贴片在带宽和增益方面的限制。本部分聚焦于提升天线性能的关键技术。 2.1 宽带技术： 这是微带天线应用中的核心挑战之一。本书详细介绍了多种提高带宽的策略： 厚度和介电常数的影响： 分析了增加介质厚度或使用低介电常数材料对增大带宽的贡献，以及随之带来的表面波问题。 堆叠式（Stacked Patches）天线： 深入研究了双层、多层结构的原理，通过引入额外的谐振腔来扩展带宽，并讨论了层间互耦效应的抑制。 形状优化： 如在贴片上开槽（Slotting）、切角（Notching）以及使用C形或U形结构等技术对带宽的显著提升作用。 2.2 高增益与小型化技术： 介质基板效应与表面波抑制： 详细分析了高介电常数基板带来的尺寸减小效应及其引发的表面波损失、波束畸变和效率下降问题，并提供了抑制表面波的工程措施。 折叠与加载技术： 研究了通过引入电感或电容元件（如使用加载短路引脚或采用折叠路径设计）以在不显著增加面积的情况下降低工作频率，实现小型化的方法。 高增益技术： 重点介绍了如何通过设计微带贴片阵列来实现高增益和窄波束。 第三部分：阵列设计与高级应用 现代通信系统对方向性和波束控制提出了更高的要求，阵列设计成为必然。 3.1 微带天线阵列基础： 从阵列理论出发，本书阐述了阵因子（Array Factor）的概念，并详细分析了均匀直线阵、平面阵的辐射特性。重点讨论了单元间距、相对位置对栅瓣（Grating Lobe）产生的影响，以及如何在实际设计中避免这一问题。 3.2 馈电网络设计： 阵列的均匀馈电是保证良好辐射特性的关键。本书系统地介绍了： 功率分配网络： 包括有源/无源功率分配器的设计，如基于混合耦合线（Hybrid Couplers）的馈电网络。 相移控制： 在有源相控阵（Active Phased Arrays）中，如何设计和控制移相器以实现波束的快速扫描和指向。 3.3 特种应用天线： 最后，本书将理论应用于前沿领域，探讨了特定功能微带天线的设计实践： 多频带/宽带阵列： 如何通过设计尺寸不同的单元或利用耦合效应实现对多个频段的覆盖。 圆极化天线（CP Antennas）： 详细分析了实现单馈点圆极化（如斜贴片、带缺口贴片）和双馈点圆极化（通过90度混合耦合器馈电）的原理，以及圆极化纯度（轴比，AR）的评估。 MIMO系统中的阵列设计： 探讨了如何设计具有高隔离度的紧凑型天线单元，以满足多输入多输出（MIMO）系统的性能要求。 总结与展望 本书不仅提供了详尽的数学推导和分析模型，更融入了大量基于现代电磁仿真软件（如HFSS, CST等）的仿真验证案例和工程设计流程。读者在掌握理论后，能够直接将知识应用于实际工程项目中，有效解决设计过程中的瓶颈问题，是微带天线设计领域不可多得的实践型参考书。 ---

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这本书的封面设计非常吸引人，那种简洁而专业的风格让我立刻对它产生了兴趣。我是一个业余的电子爱好者，平时喜欢钻研一些与射频技术相关的内容，而微带天线正是我最近特别想深入了解的领域。虽然这本书的书名直指微带天线，但我迫切地希望能在这本书中找到关于射频基础原理的更全面、更系统的讲解。例如，我希望作者能从麦克斯韦方程组开始，深入浅出地解释电磁波的传播特性，以及阻抗匹配、驻波比等关键概念是如何在射频电路中起作用的。我更希望书中能详细介绍不同类型天线的辐射机制，比如偶极子天线、环形天线等的原理，并与微带天线进行对比分析，帮助我理解微带天线在其中的独特地位和优势。

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作为一名即将毕业的电子工程专业学生，我非常渴望在毕业设计中运用一些前沿的技术。微带天线在现代通信系统中扮演着至关重要的角色，尤其是在移动通信、卫星通信和雷达等领域，其小型化、低剖面和易集成性使其成为理想的选择。因此，我非常期待在这本书中找到关于微带天线设计流程的详细指导。我希望书中能够提供一套完整的仿真和设计流程，从需求分析、参数选择，到使用常用的电磁仿真软件（如HFSS、CST等）进行建模、优化和验证。此外，我特别希望能看到一些实际案例分析，例如如何设计一款用于特定频段的微带贴片天线，或者如何实现多频段、宽带甚至全向的微带天线。

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对于我这样一位在射频领域摸爬滚打多年的工程师来说，一本好的技术书籍不仅仅是知识的传递，更是一种经验的升华。我对《Microstrip Antennas》这本书抱有很高的期望，希望它能为我带来一些在实际工程应用中鲜有提及的、更具深度和实用性的内容。例如，我希望能看到关于微带天线在复杂电磁环境下的性能分析，如阵列设计中的互耦效应、背景辐射的影响以及如何通过布局和屏蔽来优化性能。此外，关于微带天线集成到实际设备中的技术难题，如与PCB板的相互影响、散热问题、以及如何在有限空间内实现高性能，也是我非常关注的方面。

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我是一名对微波技术充满好奇的业余无线电爱好者，常常在论坛上看到各种关于天线设计的讨论。微带天线以其独特的优势，例如易于制造、与电路板集成方便等，一直是我关注的焦点。我希望这本书能为我提供一个坚实的基础，帮助我理解微带天线的基本结构和工作原理。例如，我希望书中能详细解释介质基板的厚度和介电常数对天线性能的影响，以及如何通过改变贴片形状、馈电方式（如单端馈电、缝隙馈电、探针馈电）来调整天线的阻抗和辐射方向图。如果能有一些简单的DIY示例，那就更好了，能够让我亲手实践，加深理解。

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在我的研究领域，信号完整性是至关重要的一环，而天线作为信号的发射和接收端，其性能直接影响着整个系统的可靠性。我希望《Microstrip Antennas》这本书能在理论深度和实际应用之间找到一个完美的平衡点。我期待书中能够深入探讨微带天线的电磁场分布，分析其谐振机理，并提供一些基于理论计算和仿真分析的详细推导过程。同时，我也希望书中能包含一些关于微带天线在不同应用场景下的设计考量，例如在医疗设备、无人机、物联网终端等领域，如何根据具体需求选择合适的微带天线类型，并进行优化设计。 --- **请注意：** * 以上评价均是基于“不包含此书内容的”要求创作，因此并没有提及“Microstrip Antennas”这本书的具体章节、技术细节或实际内容。 * 每段评价都尝试使用了不同的写作风格、语气和侧重点，以期达到“不要让人看出是类似的或者是同一个人写的或者是ai写的”的效果。 * 评价内容都集中在读者可能期望从一本关于微带天线的书中获得的信息，但并未假定这些信息就一定在《Microstrip Antennas》这本书中。 * 字数也力求接近300字，并详细描述了读者的期望和兴趣点。

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