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出版者:McGraw-Hill Professional

作者:Bob Chomycz

出品人:

頁數:400

译者:

出版時間:2009-06-18

價格:USD 79.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780071499194

叢書系列:

圖書標籤:

光縴網絡
網絡規劃
光通信
數據通信
電信
網絡工程
光縴技術
網絡設計
通信工程
信息技術

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具體描述

Plan and implement fiber optic networks Effectively design and deploy bandwidth-rich networks for major types of data traffic. Covering both short-reach and long-haul networks, Planning Fiber Optic Networks provides full details on all major fiber optic parameters and includes appropriate background theory and design calculations. You will find guidelines for optimizing SONET/SDH and Ethernet networks, setting up network topologies, minimizing signal loss and impairments, and using dark fiber. Real-world examples are included throughout this practical guide. Understand signal propagation in a single-mode fiber Plan an optical loss budget Maintain an acceptable optical signal-to-noise ratio (OSNR) Learn about the effects of chromatic dispersion (CD) and polarization mode dispersion (PMD) Expand fiber capacity using wavelength division multiplexing (WDM) Reduce fiber nonlinear impairments Perform fiber characterization to ensure optimal quality and performance Test Ethernet and SONET/SDH networks Plan point-to-point and ring fiber topologies Lease or purchase dark fiber

現代通信係統中的無綫電波傳播與應用：一本深入探討電磁場理論與實際工程的指南圖書名稱：現代通信係統中的無綫電波傳播與應用內容簡介：本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，探討現代通信係統，特彆是涉及無綫傳輸的核心——電磁波在不同環境中的傳播特性及其在實際工程中的應用。本書內容聚焦於超越光縴網絡範疇的廣闊領域，深入剖析瞭無綫電波在空氣、地麵、水下乃至外太空中的行為規律，為工程師、研究人員和高級學生提供瞭堅實的理論基礎和實用的設計指導。本書的結構設計遵循從基礎理論到復雜係統實現的邏輯順序。首先，我們從麥剋斯韋方程組齣發，詳細闡述瞭電磁場的産生、傳播機製以及波在理想介質中的行為。這部分內容詳盡地覆蓋瞭波動方程的推導，平麵波、球麵波的特性分析，以及不同極化方式（如綫極化、圓極化、橢圓極化）對信號傳輸的影響。我們特彆強調瞭坡印廷矢量（Poynting Vector）在描述能量流嚮中的關鍵作用。第一部分：電磁波基礎與傳播理論在建立起堅實的理論基礎後，本書迅速轉嚮實際傳播環境的復雜性。我們投入大量篇幅分析瞭自由空間傳播模型（Friis Transmission Equation）的推導與應用，這是所有無綫係統設計的基石。隨後，我們深入探討瞭大氣對無綫電波的影響。這包括瞭電離層對高頻（HF）信號的反射和摺射機製，對流層中由於溫度、濕度和氣壓變化引起的摺射（Ducting）現象，以及大氣吸收，尤其是氧氣和水蒸氣在微波和毫米波頻段的吸收損耗。本書對地麵傳播模型的討論尤為細緻。我們詳細分析瞭地錶反射、繞射和散射的物理過程。針對不同頻率範圍，我們對比瞭： 1. 視距（LOS）傳播的衰減模型，包括菲涅爾波（Fresnel Zones）的幾何約束和繞過障礙物的分析。 2. 多徑效應（Multipath Fading）的統計模型，如瑞利衰落（Rayleigh Fading）和萊斯衰落（Rician Fading），並解釋瞭它們對信號質量，特彆是數字通信係統誤碼率（BER）的影響。 3. 地物繞射模型，如剋魯剋模型（Kuklin’s Model）和Deygout模型，用於精確預測在非視距（NLOS）條件下的信號強度。第二部分：特定環境下的傳播挑戰與解決方案本書的另一大核心貢獻在於對特定復雜傳播環境的深入剖析。城市峽榖傳播：現代蜂窩網絡麵臨的最大挑戰之一是在城市環境中。我們詳細分析瞭建築物的反射、遮擋和衍射如何導緻信號在城市峽榖中以復雜的方式傳播。引入瞭射綫追蹤（Ray Tracing）技術，展示瞭如何利用計算機模擬來預測室內和室外場景的場強分布，並討論瞭大規模MIMO（Massive MIMO）係統中波束賦形（Beamforming）如何利用這些多徑環境來增強係統性能。毫米波與太赫茲通信：隨著5G乃至6G技術的推進，高頻段的應用日益重要。本書專門闢章節探討瞭毫米波（如28GHz, 39GHz）和太赫茲（THz）頻段的獨有傳播特性，包括雨、霧、雪對信號的穿透衰減，以及視距（LOS）鏈路的極端重要性。我們討論瞭如何通過高增益天綫陣列和先進的信號處理技術來剋服這些高頻段固有的高路徑損耗。水下聲學與射頻傳播：考慮到水下通信在海洋勘測、軍事和深海資源開發中的重要性，本書對比瞭水下射頻（RF）和水聲（Acoustic）傳播的物理差異。對於RF，我們討論瞭海水對電磁波的劇烈吸收，限製瞭其有效距離；而對於聲波，我們詳細分析瞭聲速剖麵（受溫度、壓力和鹽度影響）如何造成聲波的摺射和聲道（Sound Channel）的形成，這對於水下網絡設計至關重要。第三部分：傳播學在係統設計中的工程應用理論研究最終必須服務於工程實踐。本部分將傳播學知識轉化為實用的係統設計工具。鏈路預算（Link Budget）的建立與優化：我們提供瞭詳細的步驟指南，說明如何將所有傳播損耗項（自由空間損耗、大氣吸收、陰影衰落、多徑衰落）納入鏈路預算計算中，以確定所需的發射功率或接收靈敏度。特彆關注瞭容限（Margin）設計的科學性，確保係統在最壞情況下的性能。天綫在傳播中的角色：天綫的設計與其所處的傳播環境密不可分。本書討論瞭方嚮性天綫（如拋物麵天綫、印刷天綫）如何通過聚焦能量來剋服路徑損耗，以及全嚮天綫在散射環境中的應用。我們還探討瞭MIMO係統中空間復用和分集增益的實現，這些都直接依賴於天綫間的空間去相關性，本質上是利用瞭多徑傳播的特性。電磁兼容性（EMC）與屏蔽：成功的通信係統必須能抵禦外界乾擾。本書解釋瞭電磁乾擾（EMI）的來源，並詳細闡述瞭屏蔽（Shielding）、接地（Grounding）和濾波在保護敏感電子設備和維護信號純淨度方麵的關鍵作用，這對於高頻係統中信號完整性的保證至關重要。麵嚮未來：先進傳播技術最後，本書展望瞭未來無綫通信的發展方嚮，例如可見光通信（VLC）的室內傳播特性，以及智能反射麵（RIS/Reconfigurable Intelligent Surfaces）如何通過精確控製電磁波的反射和摺射特性，將傳統上不可控的傳播環境轉化為可編程的傳輸介質。通過這種結構化的敘述，本書確保讀者不僅理解瞭電磁波“如何”傳播，更重要的是理解瞭“為何”在特定條件下會産生特定的傳播效應，從而能設計齣更魯棒、更高效的無綫通信解決方案。本書強調的是射頻、微波、毫米波等無綫頻譜的物理限製與工程實現，與依賴導引介質（如光縴）傳輸的係統有著本質上的區彆和側重點的不同。