Ultra-wideband Antennas pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Becker, James (EDT)/ Filipovic, Dejan (EDT)/ Schantz, Hans (EDT)/ Suh, Seong-youp (EDT)

出品人:

页数:64

译者:

出版时间:

价格:85.00 元

装帧:

isbn号码:9789774540707

丛书系列:

图书标签:

• UWB
• 天线
• 超宽带
• 无线通信
• 射频电路
• 微波技术
• 天线设计
• 信号处理
• 电磁场
• 毫米波

精密测量与先进传感技术：从理论基石到前沿应用 本书聚焦于当代科学与工程领域中至关重要的精密测量技术和先进传感系统的设计、实现与应用。它旨在为读者提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的知识体系，涵盖了从基础物理原理到复杂系统集成的各个层面。 本书的结构设计旨在平衡理论的严谨性与工程实践的灵活性。我们首先从测量科学的哲学基础和信息论视角切入，确立精确度和不确定性分析的数学框架，这对于理解任何高级传感系统的性能极限至关重要。随后，我们将深入探讨各类经典和新兴的物理场传感器的工作机制，包括高精度光学干涉测量、超导量子干涉器件（SQUID）在弱磁场检测中的应用，以及基于微机电系统（MEMS）的惯性、压力和环境参数传感器。 第一部分：测量科学基础与不确定性量化 第1章：测量学的核心概念与信息论视角 本章首先界定了“测量”的科学定义，区分了校准、标准化与可追溯性。我们详细阐述了计量学中的基本单位体系及其在现代工程中的维护与传递。重点内容包括误差的分类（系统误差、随机误差、粗差）及其来源的追溯。随后，引入信息论工具，探讨了信噪比（SNR）、信息熵与测量效率之间的关系，为后续的信号处理和数据压缩奠定理论基础。我们通过具体的案例分析，展示了如何利用贝叶斯推理方法来更新对被测量值的先验知识，从而实现更优的后验估计。 第2章：统计推断与不确定性评估 本章是构建可靠测量系统的基石。我们详尽讨论了正态分布、学生t分布及卡方分布在误差分析中的应用。着重讲解了A类和B类不确定度的评定方法，特别是如何结合重复测量数据和已知的仪器规格来构建总不确定度预算。书中引入了误差传播定律的通用形式，并提供了在非线性模型下进行灵敏度分析的实践指南。此外，我们还探讨了蒙特卡洛模拟在处理复杂多变量不确定性传播问题中的强大能力，并提供了一套标准化的不确定度报告流程，确保测量结果的国际互认性。 第二部分：先进物理传感器的机理与设计 第3章：光学测量技术的高级应用 本章聚焦于光电子学在精密测量中的前沿发展。内容涵盖了激光干涉仪在纳米级位移测量中的最新改进，特别是在恶劣振动环境下的主动和被动隔振技术。我们深入分析了傅里叶变换光谱技术（FTIR）在气体组分分析中的优势，并详细介绍了基于相干光的多普勒测速仪（LDV）的信号采集与处理流程，包括如何解决速度模糊问题。此外，本章还探讨了光纤传感技术在分布式温度、应变监测中的潜力，包括基于拉曼散射和布里渊散射的原理及其工程实现。 第4章：电磁场传感与超灵敏探测 本章探讨了如何利用量子效应和新型材料实现对微弱电磁场的极端敏感探测。我们将SQUID、原子磁力计（AM）和光泵浦磁力计（OPM）的工作原理进行对比分析，并讨论了它们在脑磁图（MEG）和地质勘探中的具体应用。重点内容包括磁场噪声源的识别、补偿技术（如主动去磁化和零磁场生成），以及如何设计低噪声放大器和匹配滤波器以最大限度地提高探测灵敏度。对于射频（RF）和微波频段的精确功率与相位测量，本书也提供了基于矢量网络分析仪（VNA）的高级校准和去嵌入技术。 第5章：MEMS/NEMS传感器：微纳尺度集成 本章关注微纳机电系统在传感器领域的突破。我们详细解析了基于压阻效应、压电效应和电容感应的MEMS加速度计和陀螺仪的工作原理，并探讨了提高其角速率漂移和零点稳定性的结构设计优化。在环境传感方面，本书展示了如何通过微纳加工技术制造高选择性的化学传感器和生物传感器，例如利用表面等离子体共振（SPR）原理的生物分子检测平台。关于纳米机电系统（NEMS），本章着重介绍了基于碳纳米管或石墨烯的超高灵敏度质量和力学传感器，以及其在量子信息和基础物理实验中的潜在应用。 第三部分：信号处理与系统集成 第6章：自适应信号处理与噪声抑制 精确测量往往伴随着复杂的噪声环境。本章专门讨论了先进的信号处理技术，用以从高噪声数据中提取有用信息。我们从经典的维纳滤波理论出发，逐步过渡到卡尔曼滤波（Kalman Filter）及其扩展形式（EKF, UKF）在状态估计中的应用，尤其适用于非线性动态系统的跟踪与定位。书中还详细介绍了盲源分离（BSS）技术在多传感器数据融合中的应用，以及利用小波变换进行瞬态信号特征提取和去噪的方法。 第7章：数据融合、系统标定与自动化测试 本章将测量理论提升至系统集成层面。我们探讨了多传感器数据融合的架构，包括集中式、分布式和混合式融合方案，并对比了它们的计算复杂度和鲁棒性。在系统标定方面，本书强调了设计和执行高精度设备（如计量标准器）的溯源链的重要性，并介绍了参数辨识方法在补偿传感器非线性特性中的实际操作步骤。最后，我们讨论了如何构建基于计算机的自动化测试与测量（AT&M）系统，涉及工业通信协议（如GPIB, Ethernet/IP, LXI）的选择、测试序列的编程（LabVIEW, Python）以及测试数据的可靠性验证标准。 结论： 本书不仅是理论研究者的参考手册，更是面向仪器工程师、系统架构师和高级技术人员的实践指南。通过对测量科学基础的扎实掌握和对前沿传感技术的深入剖析，读者将能够设计、构建和优化下一代高精度、高可靠性的测量与传感系统。

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这本书简直是为那些对无线电波的边界感到好奇的探索者量身定做的。我原以为自己对天线设计已经有了相当的了解，直到我翻开这本书才发现，我对“广阔”这个词的理解是多么的狭隘。它不像那些枯燥的教科书，一上来就用一堆复杂的数学公式把你淹没。相反，作者似乎有一种魔力，能把那些深奥的物理原理，像剥洋葱一样，一层一层地清晰展示出来。我尤其欣赏它在阐述多频段和超宽带技术如何相互交织时的细腻笔触。它不仅仅是讲解“如何做”，更是在探讨“为什么这样设计能产生如此奇妙的效果”。对于任何想要在无线通信领域寻求突破的工程师或研究人员来说，这本书提供了一个至关重要的视角转换——从关注单个频段的效率，转向如何驾驭整个频谱的洪流。它让我开始重新审视那些被我们视为“噪音”的频率范围，意识到那才是未来创新的宝库。这本书的结构安排非常巧妙，从基础的电磁理论溯源，到复杂的阵列设计，每一步都像是精心铺设的阶梯，引导读者稳步攀登。

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我必须指出，这本书在对新兴应用场景的探讨上，展现出了令人瞩目的前瞻性。它没有固步自封于传统的雷达或定位系统，而是大胆地将视野投向了生物医学成像和高精度室内导航这些前沿领域。这种跨学科的视野，极大地拓宽了我的思路。特别是关于如何利用超宽带的极窄脉冲特性来提高穿透介质的成像分辨率的章节，写得极为精彩，它详细剖析了脉冲的形成、传播以及接收端的信号处理链，逻辑清晰得令人拍案叫绝。对于那些希望将天线技术与新兴物联网或医疗健康技术相结合的创新者来说，这本书无疑是一张通往未来蓝图的通行证。阅读的过程中，我能清晰地感受到作者对该领域的热情，这种热情是会感染读者的，它激励我们不仅仅满足于现有技术的改进，而是去想象那些尚未被实现的可能。这不仅仅是一本技术专著，更是一本激发创造力的火花集。

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这本书的真正价值在于其对实际应用的深刻洞察，而非仅仅停留在理论的象牙塔中。我记得有一章专门讨论了在复杂电磁环境中，如何通过巧妙的结构设计来抑制耦合和串扰，那部分内容简直是工程实践的圣经。书中展示的仿真结果和实测数据对比，严谨得让人信服，它没有回避工程中常见的“性能衰减”问题，反而直面这些挑战，并提供了经过验证的解决方案。对于我们这些需要将理论转化为实际产品的团队来说，这种“实战经验”的分享是无价之宝。我发现，很多业内流传的“秘诀”或“经验之谈”，在这本书里都能找到坚实的理论支撑。作者的叙事风格非常注重逻辑的连贯性，读起来酣畅淋漓，仿佛在听一位经验丰富的导师娓娓道来他多年的心血结晶。它不是一本读完就可以束之高阁的书，更像是一本需要经常翻阅、随时查阅的工具手册，每当我遇到设计瓶颈时，总能从中找到新的灵感和解决问题的方向。

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这本书的排版和图示质量，也值得特别称赞。在如此密集的专业内容中，清晰直观的插图是理解复杂结构的关键。很多涉及几何形状和电流分布的示意图，都绘制得极其精美和准确，这极大地减轻了读者在脑海中构建三维模型时的认知负担。对比我之前读过的几本相关书籍，这本书在视觉信息的传递效率上高出了不止一个档次。每一张图表似乎都经过了深思熟虑，旨在用最简洁的方式传达最核心的信息。此外，作者在引用参考文献时也表现出了极高的学术素养，那些被引用的前沿论文，为我们深入探索特定子领域提供了清晰的路径。这本书在严谨性与易读性之间找到了一个近乎完美的平衡点，使得即便是初入这个复杂领域的学生，也能在资深专家的引导下，稳步前行，而不至于在细节的海洋中迷失方向。

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从个人学习体验来说，这本书带来的最大收获在于其对设计哲学层面的阐述。作者反复强调，优秀的天线设计并非简单的参数堆砌，而是一个系统工程，涉及到材料科学、电磁兼容性、乃至最后的机械结构集成。它教会我的不是一套固定的公式，而是一套解决问题的思维框架。例如，当面对一个无法用标准模型拟合的非传统应用场景时，这本书提供了一系列从基本物理约束出发，逐步推导设计参数的方法论，这比单纯的“套用模板”要高明得多。读完这本书，我感觉自己对电磁波的“掌控力”提升了一个层次，不再是简单地“知道”天线如何工作，而是真正理解了“为什么”它们会以特定的方式工作。对于追求卓越和深度理解的专业人士而言，这本书是值得珍藏的经典，它提供的知识深度和广度，足以支撑未来数年的研究与开发工作。

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