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出版者:

作者:Sanchez-Hernandez, David 編

出品人:

頁數:336

译者:

出版時間:2008-8

價格:$ 157.07

裝幀:

isbn號碼:9781596933316

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圖書標籤:

• 專業相關
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• Terminals
• Multiband
• Integrated
• Antennas
• 4G
• 多頻段天綫
• 集成天綫
• 4G終端
• 射頻電路
• 微波技術
• 天綫設計
• 移動通信
• 無綫通信
• 小型化天綫
• 天綫性能

現代移動通信係統中的天綫設計與優化 本書深入探討瞭現代移動通信係統對高性能天綫日益增長的需求，並係統地介紹瞭天綫設計與優化的關鍵理論、技術和實踐方法。內容涵蓋瞭從基礎電磁理論到麵嚮特定應用場景的復雜多頻段、多製式天綫係統的全方位知識體係。 第一部分：天綫基礎理論與設計原理 本部分為理解後續高級主題奠定瞭堅實的理論基礎。首先，詳細闡述瞭電磁場與電磁波的傳播規律，特彆是與天綫輻射和接收過程密切相關的麥剋斯韋方程組及其在不同介質中的解。隨後，重點剖析瞭描述天綫性能的核心參數，包括輸入阻抗、輻射方嚮圖、增益、效率、帶寬以及極化特性。我們不僅提供瞭這些參數的數學定義和物理意義，還通過實例展示瞭如何利用這些參數來評估和指導天綫設計決策。 在天綫結構方麵，本書對基本輻射單元進行瞭詳盡的分析，包括振子天綫（如半波偶極子、四分之一波接地天綫）、環形天綫、螺鏇天綫以及微帶天綫陣列的基礎設計原理。特彆關注瞭小型化天綫麵臨的挑戰，如如何通過加載技術（如電感或電容加載）來減小天綫尺寸同時保持或改善其性能。 第二部分：寬帶與多頻段天綫的設計挑戰 隨著通信標準（如從3G到4G及未來5G過渡）的演進，通信終端需要支持更寬的頻率範圍和更多的頻段組閤，這對天綫的設計提齣瞭嚴峻的考驗。本部分聚焦於如何實現寬帶性能和多頻段兼容性。 針對寬帶天綫的設計，我們深入研究瞭幾種核心技術： 1. 自適應阻抗匹配技術： 討論瞭如何使用無源或有源匹配網絡來維持整個工作帶寬內的低電壓駐波比（VSWR）。 2. 結構優化： 重點介紹瞭基於分數維幾何（如魏茨霍夫分形）和螺鏇綫結構的天綫設計，它們因其內在的自相似性而天然具有良好的寬帶特性。 3. 加載技術的高級應用： 探討瞭如何利用傳輸綫理論和集總元件在天綫結構中引入頻率相關的特性，以展寬匹配帶寬。 針對多頻段天綫的設計，本書側重於如何在一個物理空間內集成多個獨立工作於不同頻段的輻射單元： 1. 多諧振結構： 研究瞭如何通過設計具有多個獨立諧振點的結構，例如采用不同長度或幾何形狀的振子單元，或在同一輻射體上設置多個開口或縫隙。 2. 耦閤與隔離： 詳細分析瞭在多頻段天綫中，不同工作頻段之間的相互耦閤問題，並介紹瞭使用隔離層、定嚮饋電或選擇性濾波技術來最小化交叉極化和互調製乾擾的方法。 第三部分：麵嚮移動終端的集成化天綫技術 移動終端對天綫的體積和集成度要求極高，這使得傳統的分立式天綫方案越來越難以實現。本部分集中探討瞭如何在有限的設備空間內實現高性能的集成天綫係統。 1. 機身作為輻射體（PIFA與LDS技術）： 詳細分析瞭平麵倒F天綫（PIFA）的設計原理，並展示瞭如何利用手機外殼、電池蓋等結構作為天綫的一部分進行輻射。重點介紹瞭激光直接成型（LDS）技術在實現復雜三維天綫結構上的優勢和應用細節。 2. 小型化與效率提升： 移動終端天綫通常工作在較低的頻率（如700MHz至2.7GHz），受限於物理尺寸，其輻射效率通常較低。本部分討論瞭提高小型化天綫效率的先進策略，包括： 地平麵優化： 分析瞭設備內部復雜的接地布局對天綫性能的影響，以及如何通過優化接地路徑來改善輻射方嚮圖的均勻性和效率。 近場耦閤分析： 討論瞭設備內部其他組件（如射頻電路、顯示屏、金屬框架）對天綫輻射特性的影響，並介紹瞭電磁兼容（EMC）設計中如何通過閤理的布局來緩解這些負麵耦閤。 3. MIMO係統中的天綫布局： 隨著數據速率需求的提高，多輸入多輸齣（MIMO）技術在4G終端中扮演瞭核心角色。本部分深入研究瞭MIMO天綫陣列的設計原則： 去相關化技術： 如何設計或布置天綫單元以最大化通道間的解耦（即減小互相關係數），這是實現MIMO性能增益的關鍵。討論瞭空間分離法、極化分集法以及使用耦閤抑製結構的有效性。 信道容量分析： 基於卡森容量公式（Carathéodory-Fejér theorem for channel capacity），闡述瞭天綫數量、互相關係數和環境散射特性對係統吞吐量的決定性影響。 第四部分：測試、測量與係統級集成 優秀的設計必須經過精確的驗證。本部分詳細介紹瞭天綫性能的實際測量流程和標準。 1. 近場與遠場測量技術： 闡述瞭標準暗室（全電波暗室）中遠場測量設置的要求，包括樣品定位、校準過程和數據後處理。同時，也介紹瞭近場掃描技術（如Hansen-Woodyard array或Fresnel區域掃描）在分析天綫與載體結構相互作用時的優勢。 2. 終端級性能評估： 強調瞭在實際設備環境下（而非理想的自由空間）評估天綫性能的重要性。討論瞭輻射效率（RRE）、峰值天綫效率（PAE）的測量方法，以及在人體模型（如狄比特頭和軀乾模型，SATURN模型）存在下的輻射特性變化和SAR（比吸收率）閤規性測試的要求。 3. 射頻前端（RFFE）的協同設計： 闡明瞭天綫設計不能孤立進行，必須與射頻開關、濾波器、功率放大器等前端組件緊密集成。介紹瞭如何進行阻抗匹配的級聯分析，確保在不同頻段和模式下，天綫與收發機的最大功率傳輸匹配。 本書旨在為射頻工程師、天綫設計師以及從事移動通信終端研發的專業人員提供一個全麵、深入且注重實踐指導的參考指南。

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對於任何一個緻力於4G終端天綫研發的工程師而言，這本書都應該是一本案頭必備的參考書。它以一種高度結構化的方式，係統地梳理瞭多頻段集成天綫的關鍵技術和設計方法。書中對各種新型天綫結構，例如加載天綫、介質諧振天綫等的介紹，都充滿瞭前瞻性，為我提供瞭解決下一代通信終端天綫設計挑戰的思路。我尤其對書中關於天綫小型化過程中如何保持高效率和寬帶寬的討論感到振奮，這直接解決瞭當前4G終端設計中的一個痛點。作者在介紹各種仿真工具的應用和結果解讀方麵，也做得非常齣色，使得讀者能夠更好地將理論知識轉化為實際的設計成果。此外，書中對天綫與終端其他組件（如射頻前端、PCB布局）之間的相互影響進行瞭詳細的分析，這為我提供瞭一個更加全麵的係統設計思維。我迫不及待地想將書中的知識應用到我未來的項目開發中。

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這本書簡直就是一本關於多頻段集成天綫的百科全書，盡管我纔翻閱瞭前麵幾章，就已經被作者的深度和廣度所震撼。書中對不同類型天綫的設計理念、實現方法以及在4G終端應用中的挑戰進行瞭詳盡的闡述。特彆是對於微帶天綫、貼片天綫以及它們的陣列結構，作者不僅給齣瞭理論推導，還結閤瞭大量的仿真結果和實際測量數據進行驗證，讓人能夠清晰地理解其中的原理。對於那些希望深入瞭解4G終端天綫設計細節的工程師來說，這本書無疑是一份寶貴的參考資料。書中提到的阻抗匹配技術、帶寬擴展技術以及多天綫係統中的互耦抑製方法，都非常實用，能夠直接指導實際的設計工作。而且，作者在講解過程中，並沒有迴避復雜的數學公式，而是通過逐步推導和清晰的邏輯，讓讀者能夠循序漸進地掌握相關的知識。對於初學者來說，可能需要一些基礎的電磁場和微波電路知識，但一旦掌握，這本書將為你打開一扇新的大門。我尤其喜歡書中對於不同材料特性對天綫性能影響的分析，這在實際設計中往往是容易被忽視卻又至關重要的一環。

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讀完這本書，我感覺自己在4G終端天綫設計領域仿佛得到瞭“升維”。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，循循善誘地引導我理解多頻段集成天綫的復雜世界。書中對各種天綫工作原理的闡述，無論是微帶天綫、倒F天綫還是PIFA天綫，都力求做到深入淺齣，配閤大量的圖示和仿真結果，使得復雜的概念變得直觀易懂。我尤其對書中關於天綫陣列設計的部分印象深刻，它詳細介紹瞭如何通過優化陣元布局、饋電網絡設計以及使用電磁耦閤技術來提高天綫係統的增益和隔離度，這對於開發高性能的4G終端至關重要。作者並沒有迴避多天綫係統中存在的各種挑戰，例如信道容量、空間分集以及MIMO性能等，並為如何解決這些問題提供瞭切實可行的技術路徑。總而言之，這本書為我提供瞭一個非常全麵和深入的視角，讓我能夠更自信地麵對4G終端天綫設計中的各種技術難題。

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這本書的齣現，就像是在我研究4G終端集成天綫過程中及時齣現的一盞明燈。我一直在尋找一本能夠係統性地介紹多頻段集成天綫設計的書籍，而這本書恰好滿足瞭我的需求。它不僅涵蓋瞭從基礎理論到前沿技術的廣泛內容，更重要的是，它深入探討瞭在實際4G終端設計中，如何權衡各種設計參數以實現最優性能。書中對天綫小型化、寬帶化以及多頻共存的難題，都給齣瞭富有見地的解決方案。我特彆欣賞作者在描述不同天綫結構時，所展現齣的嚴謹的學術態度和紮實的工程經驗。他們不僅僅是列舉公式，而是深入剖析瞭每一種設計選擇背後的權衡和考量。例如，在討論縫隙天綫和槽綫天綫在集成應用中的優缺點時，作者就從效率、方嚮性、加工精度等多個維度進行瞭對比，這對於我做齣實際的設計決策非常有幫助。此外，書中關於天綫選材和製造工藝的討論，也為我提供瞭寶貴的實踐指導，讓我能夠更清楚地認識到理論設計與實際製造之間的聯係與挑戰。

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這本書就像是一位細緻入微的嚮導，帶領我穿越4G終端多頻段集成天綫的技術迷宮。我尤其贊賞書中對於天綫在有限空間內實現多頻段覆蓋的獨到見解。作者詳細探討瞭各種天綫結構，如短偶極天綫、環形天綫以及它們的變種，如何巧妙地適應4G終端日益嚴苛的尺寸限製。書中關於阻抗匹配網絡的詳細設計方法，以及如何通過調整天綫幾何參數來優化其在不同頻段的性能，都讓我受益匪淺。我發現，書中不僅提供瞭理論上的指導，還融閤瞭大量的實際案例研究，這些案例真實地反映瞭在4G終端設計過程中遇到的各種挑戰，以及作者是如何運用所學的知識來解決這些問題的。特彆是關於天綫陣列在4G終端中的應用，書中對其布局、饋電和性能分析進行瞭深入的探討，這對於提升終端的通信質量具有重要的指導意義。

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