無綫通訊時代的天綫設計 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 天綫設計
• 無綫通信
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• 物聯網
• 移動通信
• 微波技術
• 信號處理

　　近年來強調的U化，可涵蓋幾大特徵，包括「隨時隨地取得」、「always on」、「即時迴應」、「多樣化可攜式服務」以及「客戶導嚮原則」。而實踐U化之技術，則以無綫網路技術為主，透過光縴網路為骨乾傳輸，並依涵蓋範圍及寬頻需求劃分，番展不同的無綫網路技術。 伴隨著無綫通訊的多樣化，天綫設計的手法也趨嚮多樣化。本書除瞭探討以往的設計手法，也特彆加入不常被論述的新天綫設計手法，從電磁學基礎，一直到天綫基本特性分析、饋綫、甚至介紹具體的天綫設計實例，讓讀者可以先有良好的根基再深入研究，藉此學習天綫設計的全盤學問。 本書適用於大學、科大電子、電訊係「天綫設計」課程，或相關從業人員及有興趣之讀者使用。

本書特色

　　1 . U化(無所不在)，是利用高度精密的科技，將人與環境無限串聯起來，讓資訊與溝通捶手可得。本書不隻探討以往的天綫設計手法，也將詳述U化時代的多樣化天綫設計手法。

　　2 . 本書善用錶格分析與圖解說明，使讀者能夠輕鬆瞭解書中的設計手法及理論，進而吸收本書所要介紹的天綫設計知識。

　　3 . 本書提供具體的天綫設計實例，可供讀者反覆練習，對於天綫設計更加熟練。

領域先驅：新材料驅動的智能係統集成技術 本書聚焦於21世紀新興的智能係統對先進材料的依賴性需求，深入探討瞭下一代電子、傳感與執行係統在極端環境下的可靠性與性能極限。 傳統電子設備的設計範式正麵臨嚴峻挑戰，特彆是在超高頻率、高功率密度以及對輕量化、柔性化、自適應性有極緻要求的應用場景中。本書旨在提供一個跨學科的綜閤視角，解析從材料基礎科學到係統級工程實現的完整鏈條。 第一部分：超材料與結構集成：超越傳統電磁學的邊界 本部分開篇即著眼於傳統幾何結構設計所無法企及的性能領域。我們將詳細剖析超材料（Metamaterials）和超錶麵（Metasurfaces）在電磁波調控方麵的革命性潛力。不同於依賴材料本身的內在屬性，超材料通過精巧的亞波長結構設計，實現瞭對電磁場、聲波乃至熱流的負摺射率、完美吸收或任意相位操控。 亞波長結構設計與製造工藝： 重點介紹二維（2D）和三維（3D）超錶麵結構的精密製造技術，包括納米壓印、聚焦離子束刻蝕（FIB）以及增材製造（Additive Manufacturing）在實現復雜周期性或非周期性結構中的應用。對比不同製造方法在精度、成本和可擴展性上的優劣。 功能化超錶麵： 探討如何將傳感、計算或能量收集功能集成到超錶麵的單元結構中，實現“結構即功能”的設計理念。例如，開發能夠動態改變電磁響應的可重構超錶麵（Reconfigurable Metasurfaces），通過電場、熱場或機械應力實現實時調諧。 電磁兼容性（EMC）與隱身技術： 分析超材料在降低電磁輻射乾擾和實現寬帶、多波段吸收塗層中的應用前景，特彆關注其在雷達散射截麵（RCS）控製方麵的最新進展，以及如何平衡吸收性能與機械強度。 第二部分：柔性與可穿戴電子學的材料基礎與係統構架 隨著人機交互界麵的演進，對電子係統提齣更高的形變容忍度和生物相容性要求。本部分深入研究瞭支撐柔性電子學蓬勃發展的關鍵材料體係和係統集成方法。 高遷移率與高形變下的半導體材料： 對比瞭基於非晶矽、氧化物半導體（如IGZO）以及新興的二維材料（如石墨烯、二硫化鉬）在柔性基底上的沉積與性能錶徵。重點討論瞭應變工程（Strain Engineering）如何影響載流子遷移率和器件的長期穩定性。 先進互連技術與應力管理： 探討瞭在反復彎麯和拉伸載荷下，如何保持電路互連的導電性和機械韌性。內容包括液態金屬互連、納米綫編織技術，以及采用“蛇形”或“波浪形”幾何結構進行應力緩衝的設計規範。 生物電子學接口： 詳細闡述瞭用於植入式和可穿戴健康監測係統的生物相容性電極材料。包括導電聚閤物、水凝膠電解質的製備，及其在微創傳感和神經刺激中的應用實例，關注長期生物降解特性和電荷轉移效率。 第三部分：極端環境下的熱管理與功率密度挑戰 高密度集成必然帶來嚴峻的熱耗散問題。本部分關注如何通過材料創新和結構優化，在有限的空間內實現高效、可靠的散熱，以維持係統在嚴苛工作條件下的性能。 高導熱界麵材料（TIMs）： 全麵評估瞭當前高性能TIMs的性能瓶頸，如聚閤物基復閤材料、金屬間化閤物以及基於納米管或石墨烯的導熱薄膜。重點分析瞭界麵熱阻的微觀機製，並提齣瞭通過錶麵粗化和界麵結閤優化來降低熱阻的工程策略。 熱電材料的應用與集成： 探討瞭熱電材料（Thermoelectrics）在能量迴收和主動溫控中的雙重作用。深入分析瞭高性能p型和n型半導體材料（如碲化鉍、硫族化閤物）的載流子濃度、塞貝剋係數和熱導率的優化平衡。討論瞭如何設計小型化、高效率的熱電發電機（TEG）模塊。 相變材料（PCMs）在瞬態熱緩衝中的應用： 研究瞭有機和無機相變材料在吸收和釋放熱量以平抑係統溫度峰值方麵的潛力。重點在於如何將PCMs與電子封裝結構緊密集成，實現高效的潛熱存儲。 第四部分：麵嚮未來的自適應與感知係統集成 本書的最後一部分將視角投嚮瞭下一代智能係統的核心需求——自適應性、感知能力和自主決策。這要求係統不僅能對環境做齣反應，還能根據內部狀態進行結構或功能上的重構。 多功能傳感器矩陣的材料構建： 介紹如何通過將不同傳感機製（壓阻、壓電、電容、光學）的材料集成於單一平颱，實現對壓力、溫度、濕度和應變的多模態同步感知。重點關注壓電納米生成器（TENGs）和摩擦納米發電機（TENGs）在環境能量采集與自驅動傳感中的最新突破。 形狀記憶與應力響應材料： 深入研究瞭形狀記憶閤金（SMA）和形狀記憶聚閤物（SMP）在實現結構自修復和主動變形控製中的應用。分析瞭驅動機製、迴復溫度範圍的調控，以及如何將其作為執行器集成到復雜的機械係統中。 係統級封裝與可靠性預測： 強調瞭材料科學成果轉化為可靠産品所必須跨越的工程障礙。討論瞭先進封裝技術（如3DTSV、混閤鍵閤）在多層異構芯片堆疊中的熱機械應力管理，以及基於加速壽命試驗（ALT）和材料失效模型對極端環境下係統可靠性的預測方法。 本書麵嚮電子工程、材料科學、機械工程及物理學領域的高級研究人員、工程師和研究生，旨在提供一個紮實的理論框架和豐富的工程案例，以指導下一代高性能、高可靠性智能係統的材料選型與係統設計。本書的價值在於係統性地連接瞭基礎材料的微觀特性與宏觀係統級的性能錶現，為解決當前電子信息技術麵臨的“性能-可靠性-集成度”三重矛盾提供瞭新的思路和工具。

1章　高頻概論和基礎知識1-1
1.1　電流、磁場和位移電流1-1
1.2　電波的定義1-3
1.3　嚮量1-5
1.3.1　嚮量基礎1-6
1.3.2　嚮量的微分運算子1-8
1.3.3　嚮量函數的積分1-10
1.4　電磁學的基礎知識1-12
1.4.1　奧斯特實驗1-13
1.4.2　安培定律1-14
1.4.3　法拉第電磁感應定律1-15
1.4.4　畢奧沙瓦定律1-16
1.4.5　馬剋斯威爾方程式1-17
1.5　波動方程式1-18

2章　天綫的參數的定義2-1
2.1　dB2-1
2.2　阻抗2-4
2.3　史密斯圖2-5
2.4　S參數2-8
2.5　等嚮性天綫2-9
2.6　天綫的絕對增益和相對增益2-10
2.6.1　絕對增益2-10
2.6.2　相對增益2-11
2.7　天綫的有效麵積2-12
2.8　天綫的絕對增益和指嚮性寬度的關係2-12
2.9　實用天綫的長度和增益的關係2-13
2.10VSWR和迴饋損失2-14
2.11電場強度2-15
2.12小形天綫的定義2-17
2.12.1　小形天綫的分類和定義2-17
2.12.2　小形天綫的增益和輻射效率2-18

3章　天綫基本特性的分析3-1
3.1　電場輻射型天綫3-2
3.1.1　微小偶極天綫3-2
3.1.2　偶極天綫的遠方放射電磁界3-4
3.1.3　半波長偶極天綫的遠方輻射電磁場3-5
3.2　磁場輻射型天綫3-5
3.2.1　微小環形天綫3-5
3.2.2　圓形環形天綫3-7
3.3　矩形天綫的基本特性3-8
3.3.1　輻射圖形3-8
3.3.2　輻射效率3-9
3.3.3　頻寬BW3-10
3.3.4　指嚮性增益Gd3-10
3.4　電磁場輻射型的天綫3-11
3.4.1　螺鏇形環狀天綫的構成3-11
3.4.2　螺鏇形環狀天綫的電流分布3-12
3.4.3　螺鏇形環狀天綫的輻射指嚮性3-13
3.4.4　輻射電阻和指嚮性增益3-15

4章　饋綫4-1
4.1　平行二綫4-2
4.2　同軸綫路4-3
4.3　帶綫4-4
4.3.1　微帶綫4-4
4.3.2　平衡型帶綫4-5
4.4　導波管4-6

5章　供電方法5-1
5.1　平衡和不平衡5-1
5.1.1　平衡供電型5-1
5.1.2　不平衡供電型5-2
5.1.3　BALUN5-3
5.2　天綫長度和供電點阻抗的關係5-11
5.3　阻抗匹配電路5-12
5.3.1　伽瑪匹配方式5-13
5.3.2　亞米茄匹配方式5-15
5.3.3　T匹配方式5-16
5.3.4　發夾匹配方式5-18
5.3.5　電容匹配方式5-19
5.3.6　Q匹配方式5-20
5.3.7　根據集中定數電路的阻抗匹配電路5-20
5.3.8　阻抗轉換變壓器電路5-21

6章　窄頻帶天綫的設計法6-1
6.1　偶極天綫6-1
6.2　1波長環形天綫6-5
6.3　單極天綫6-7
6.4　八木．宇田天綫6-9
6.5　平闆天綫(patch antenna)6-17

7章　縮短天綫7-1
7.1　接地型縮短天綫7-1
7.1.1　電容負載型縮短單極天綫7-2
7.1.2　電感負載型縮短單極天綫7-5
7.2　非接地型縮短天綫7-9
7.2.1　螺鏇形環狀天綫7-9
7.2.2　鐵氧體磁棒天綫(ferrite bar antenna)7-14

8章　多頻帶天綫的設計法8-1
8.1　寬頻帶天綫和多頻帶天綫的差異8-1
8.2　多頻帶天綫的實例8-2
8.2.1　並聯連接天綫的多頻帶化8-3
8.2.2　根據高次諧波天綫的多頻帶化8-4
8.2.3　附加無供電單元天綫的多頻帶化8-5
8.2.4　利用可變電感的多頻帶化8-7
8.2.5　利用可變電容的多頻帶化8-7
8.2.6　陷阱式電路的多頻帶化8-8
8.2.7　將天綫長機械式變化的多頻帶化8-10
8.2.8　並用天綫調諧器的多頻帶化8-11
8.2.9　多頻帶天綫的今後的課題8-11

9章　寬頻帶天綫9-1
9.1　所謂UWB9-2
9.1.1　DS-UWB方式9-3
9.1.2　多頻帶OFDM方式9-4
9.2　寬頻帶天綫的實例9-5
9.2.1　無供電單元的附加9-6
9.2.2　盤錐形天綫(Discone Antenna)9-7
9.2.3　自補(self-complementary)天綫9-8
9.2.4　闆狀寬頻帶天綫9-9
9.2.5　寬頻帶單極天綫9-9
9.2.6　輻射單元的錶麵狀化和反共振9-10
9.2.7　喇叭天綫9-12
9.3　UWB用天綫的注意點9-13

10章　電子電路和天綫的整閤10-1
10.1　陣列天綫和陣列因子10-1
10.2　陣列天綫和電子電路的整閤10-3
10.3　單元天綫中使用水平麵內無指嚮性天綫的情況10-5
10.4　單元天綫使用指嚮性天綫的情況10-7

11章　電路設計11-1

12章　天綫的測量12-1
12.1　供電點阻抗的測量12-1
12.2　共振頻率的測量12-4
12.3　反射損失和VSWR的測量12-5
12.4　天綫的增益12-8
12.5　天綫的輻射指嚮特性的測量12-11
12.6　流過天綫單元的高頻電流的分布12-12

附錄  平麵天綫的小形化附-1
F.1　透過印刷電路闆的天綫的小形化附-1
F.1.1　單極天綫附-2
F.1.2　二單元八木．宇田天綫附-3
F.1.3　三單元八木．宇田天綫附-4
F.1.4　能轉換輻射指嚮特性的八木．宇田天綫附-5
F.1.5　逆F型天綫附-7
F.1.6　附加反射器的逆F型天綫附-10
F.2　多層構造陶瓷基闆天綫附-11
F.3　微帶天綫(Patch Antenna)天綫的小型化的例子附-17
F.3.1　透過波型輻射單元小型化的矩形微帶天綫附-17

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這本《無線通訊時代的天線設計》真的讓我對「天線」這個看似簡單的物件有瞭全新的認識。我平常就對電子產品很感興趣，尤其是在意手機的收訊好不好，或是傢裡 Wi-Fi 的訊號強度。這本書就像是打開瞭我一扇新世界的大門。它沒有用我無法理解的術語，而是從最基礎的物理原理講起，讓我明白為什麼不同的天線會有不同的效果。最讓我印象深刻的是，書中探討瞭許多與我們生活息息相關的應用，像是如何讓智慧型手機的天線做得更小巧，同時又能維持良好的通訊品質，還有在各種物聯網設備中，天線所扮演的角色。颱灣是個電子產品製造和研發的重鎮，我們每天都在使用各種無線通訊的產品，這本書正好能讓我們瞭解這些產品背後關鍵的技術。我尤其喜歡書中對於新興技術，例如VR/AR、自動駕駛汽車等領域，在天線設計上所麵臨的挑戰和解決方案的介紹，這都讓我感覺到科技的進步是如此的迅速和令人興奮。我認為這本書對於想要深入瞭解無線通訊技術的讀者來說，絕對是一本值得推薦的好書。

评分☆☆☆☆☆

我前陣子剛入手瞭這本《無線通訊時代的天線設計》，身為一個在科技業打滾多年的工程師，每次看到關於天線的最新發展，總是會覺得眼睛一亮。這次的書名就讓我非常有感，畢竟現在無論是智慧型手機、物聯網設備，還是高速的5G網路，都離不開天線這個關鍵角色。我還沒真正深入翻閱，但光是書本的編排和前麵幾個章節的導讀，就已經讓我覺得收穫滿滿。它似乎非常係統性地探討瞭這個領域，從基礎的電磁波原理，一路講到現代各種複雜的天線架構，像是MIMO、波束成形等等，這些都是目前業界非常關注的技術。我特別期待書中能深入解析這些新興技術的設計考量，以及如何在有限的空間內實現更高的效率和更好的訊號品質。在颱灣，我們對科技的應用和創新一直有著高度的熱情，這本書的齣現，相信能為許多對無線通訊感興趣的朋友，提供一個紮實的學習藍圖。我已經迫不及待想一探究竟，看看書中是如何引導讀者理解這個充滿挑戰又迷人的領域。

评分☆☆☆☆☆

這本《無線通訊時代的天線設計》完全超齣瞭我的預期！老實說，我一開始抱持著觀望的心態，畢竟「天線設計」聽起來有點技術性，但身為一個熱愛3C產品的科技愛好者，又對身邊的無線訊號強度與穩定度很在意，所以還是決定買來看看。翻開書後，我真的驚訝於作者的敘事方式，他用瞭很多貼近生活的例子，比如解釋為什麼有些地方手機訊號特別好，有些地方又比較差，這都是跟天線息息相關的。而且，書中並沒有一味地堆砌艱深的公式，而是巧妙地將原理融入到實際應用中，讓我這個非本科係的人也能大緻理解。我最喜歡的部分是它有提到一些近年來快速發展的無線通訊應用，例如智慧傢居、穿戴式裝置等等，並且探討瞭這些設備在天線設計上會遇到的獨特挑戰。對於颱灣來說，我們對新科技的接受度很高，而且很多創新應用都跟無線連結有關，這本書正好填補瞭許多普通讀者對於「看不見的訊號」背後原理的好奇心。我認為，這是一本兼具深度與廣度，同時又極具啟發性的讀物，非常推薦給所有對現代科技生活感到好奇的朋友們。

评分☆☆☆☆☆

我最近手邊剛好有一本《無線通訊時代的天線設計》，這本書的內容確實很有意思，尤其是在這個萬物互聯、無線訊號無所不在的時代。作為一個在電信公司擔任技術顧問的朋友，他嚮我推薦瞭這本書，說裡麵對於新一代無線通訊技術，像是Sub-6 GHz和毫米波（mmWave）在天線設計上的考量，有非常深入的探討。我對這方麵本來就很有興趣，但總覺得有種隔閡，很多時候看到規格錶上的各種數據，卻不明白背後的原因。這本書就恰好能填補這個缺口。它不僅講解瞭傳統的天線理論，更著重於如何將這些理論應用到當前快速發展的無線通訊係統中，例如針對5G、Wi-Fi 6E等技術，其天線的尺寸、形狀、材料以及如何優化訊號涵蓋範圍和傳輸效率，都做瞭詳細的分析。颱灣在5G的佈建上走在前頭，很多企業和研究機構也都在積極投入相關技術的研發，這本書的齣現，相信能為業界的工程師和研究人員提供非常有價值的參考。我個人很期待書中能有更多關於實際案例分析的部分，瞭解不同場景下，天線設計如何剋服實際的限製。

评分☆☆☆☆☆

說實話，當初看到《無線通訊時代的天線設計》這個書名，以為會是一本相當艱澀難懂的學術專書，畢竟「天線」和「設計」兩個詞湊在一起，很容易讓人聯想到複雜的數學公式和工程圖。但實際翻閱後，我卻意外地被它所吸引。這本書的編排非常有條理，從最基本的電磁波傳播特性開始，逐步引導讀者進入更複雜的結構和應用。它並不是那種枯燥乏味的教科書，而是用一種引人入勝的方式，講述天線如何在我們日常生活中扮演著不可或缺的角色。我特別欣賞書中對於不同應用場景下的天線設計挑戰的分析，例如在穿戴式裝置中，如何在極小的空間內置入高效能的天線，或是如何設計齣能適應複雜環境的無線通訊天線。對於颱灣這樣一個高度依賴科技、並且有許多在地科技廠商積極研發創新的地方來說，這本書提供瞭一個絕佳的視角，讓我們能更深入地理解這些「看不見」的技術是如何影響我們的生活的。我認為，這本書不僅適閤工程師，也非常適閤所有對科技充滿好奇心的讀者。