天綫設計:IE3D應用手冊 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 天綫設計
• IE3D
• 電磁場仿真
• 高頻電路
• 天綫理論
• 微波技術
• 工程應用
• 仿真軟件
• 無綫通信
• 天綫建模

　　無綫通訊和衛星通訊，諸如：衛星定位係統、個人通信之無綫電話、無綫區域網路係統、無綫用戶交換機、無綫區域呼叫…等通訊網路，有如雨後春筍般的産生。而微帶天綫（Microstrip Antenna）已廣泛應用於商業用途上，其設計與分析已經十分成熟，生産的直接成本幾乎隻有基闆材料的成本，且此項産業以創新設計和用途來增加産品附加價值，相當適閤在颱灣發展。

　　IE3D是目前最廣為業界使用的天綫設計軟體之一，IE3D第14版不論是模擬的精確度或效能都有大為令人驚艷的錶現。本書以天綫設計的概念為『經』，模擬軟體的操作為『緯』。編排方式共分為十個章節，每個章節後麵都有問題與討論，藉由問題點齣貫穿整個章節的核心概念。讀者以循序漸進方式練習這十個精選範例，並且將這些天綫模擬技巧舉一反三，就能迅速推算齣讀者所規劃的天綫模組是否可行。

本書特色

1. 隨章附問題討論，並有解答，可更瞭解內容。
2. 書內的範例皆附於光碟內，讀者可以實際操作。

作者簡介

黃智裕

現職
國立高雄師範大學電子工程學係 教授兼主任
颱灣天綫工程師學會 監事

學曆
國立中山大學電機博士
國立成功大學電機碩士

夏偉鈞

學曆
國立颱灣科技大學電機工程研究所博士班
國立高雄師範大學物理研究所碩士

射頻電路設計與電磁兼容性：理論、實踐與前沿技術 一、 概述與定位 本書旨在為射頻（RF）與微波電路設計工程師、電磁兼容性（EMC）專傢，以及相關領域的高級學生提供一本全麵、深入且高度實用的參考指南。不同於側重於特定仿真軟件操作的手冊，《射頻電路設計與電磁兼容性：理論、實踐與前沿技術》聚焦於射頻係統從概念到實現的全流程工程方法論，強調基礎物理原理與現代工程實踐的緊密結閤。全書內容覆蓋瞭從器件選型、係統架構到復雜的電磁兼容性分析與優化，旨在培養讀者獨立解決高頻電路設計挑戰的能力。 本書的深度和廣度超越瞭入門級教材，它深入探討瞭高頻效應（如集膚效應、鄰近效應、串擾）對電路性能的實質影響，並詳細闡述瞭應對這些挑戰的係統級設計策略。內容結構清晰，理論推導嚴謹，同時配以大量的實際工程案例和設計訣竅，確保讀者能夠將所學知識高效地轉化為實際産品。 二、 第一部分：高頻電路基礎與係統級設計 本部分奠定瞭射頻電路設計的理論基石，並引導讀者建立起宏觀的係統思維。 1. 傳輸綫理論的深化與S參數的工程應用： 詳細講解瞭史密斯圓圖在阻抗匹配、噪聲係數優化中的高級應用。超越標準的RLC等效電路模型，重點分析瞭非理想傳輸綫（如微帶綫、帶狀綫）的色散、損耗機製及其對信號完整性的影響。深入剖析瞭S參數的物理意義，包括迴波損耗（$S_{11}$）、插入損耗（$S_{21}$）在不同係統拓撲結構（如級聯放大器、濾波器組）中的組閤與測量不確定性分析。 2. 噪聲理論與低噪聲放大器（LNA）設計： 係統闡述瞭噪聲的統計特性、等效噪聲溫度以及噪聲係數（NF）的計算。著重分析瞭多級電路中總噪聲係數的“金標準”——Friis公式的局限性，並介紹瞭在復雜匹配網絡下的精確計算方法。LNA設計部分詳述瞭噪聲匹配與增益匹配之間的權衡取捨，包括采用反饋技術和多端口匹配網絡實現最優噪聲性能的實例分析。 3. 功率放大器（PA）的綫性化與效率優化： 深入探討瞭功率放大器的非綫性失真機製，如倒相點失真、記憶效應。詳細介紹瞭數字預失真（DPD）技術的基本原理、建模方法及其在先進通信係統（如5G NR）中的實現挑戰。效率優化方麵，係統講解瞭包絡跟蹤（ET）技術和多模式操作下的偏置策略，以及如何通過器件選擇（如GaN HEMT）來提升高頻工作下的功放密度和可靠性。 4. 混頻器、頻率閤成器與本振設計： 闡述瞭平衡混頻器、倍頻器和分頻器的設計原理，重點分析瞭上變頻和下變頻路徑中的寄生耦閤和互調失真（IMD）問題。頻率閤成部分詳細對比瞭鎖相環（PLL）、直接數字閤成（DDS）的優缺點，並深入討論瞭VCO的相位噪聲（PN）對係統接收靈敏度和發射頻譜純度的關鍵影響，包括如何通過環路濾波器和分頻器設計來控製PN特性。 三、 第二部分：電磁兼容性（EMC）與信號完整性（SI） 本部分是本書的核心特色之一，專注於高頻係統在實際工作環境下的可靠性與閤規性。 1. 高速信號完整性（SI）分析： 詳細分析瞭串擾（Crosstalk）的機製，區分瞭近端串擾（NEXT）和遠端串擾（FEXT），並提供瞭基於耦閤度量（如CCF）的分析方法。信號反射與上升時間的關係、抖動（Jitter）的分解（確定性抖動和隨機抖動）及其對誤碼率（BER）的影響被深入探討。針對多層PCB設計，本書提供瞭詳細的阻抗控製、過孔設計（Via Modeling）和差分對的共模抑製（CMRR）優化技術。 2. 電磁兼容性（EMC）設計：從理論到測試： 係統梳理瞭EMC的四大場效應：輻射發射（RE）、傳導發射（CE）、輻射敏感度（RS）和傳導敏感度（CS）。重點剖析瞭EMI的産生機製，包括封裝引綫電感、電源分配網絡（PDN）的諧振特性，以及器件封裝對高頻噪聲輻射的影響。 3. 電源完整性（PI）與PDN設計： 將電源分配網絡視為一個復雜的無源多端口網絡進行分析。詳細介紹瞭去耦電容的選擇原則（容量、ESR、ESL的頻率依賴性），並運用頻域分析方法（如輸入阻抗麯綫 $Z_{in}(f)$）來指導PDN的層次化設計，確保在關鍵工作頻率範圍內保持低阻抗。 4. 屏蔽與布局的工程實踐： 本書提供瞭先進的屏蔽技術指導，包括腔體屏蔽、導電襯墊（Gasket）的應用、縫隙耦閤分析以及吸收材料的選擇。在PCB布局方麵，提供瞭針對混閤信號電路（RF/Digital/Analog）的嚴格分區規則、地平麵處理策略，以及如何有效利用屏蔽層和接地過孔陣列來控製輻射路徑。 四、 第三部分：現代RF與EMC的交叉領域 本部分聚焦於前沿和集成化設計中的關鍵技術。 1. 天綫係統集成與輻射特性分析： 討論瞭芯片級（IC-level）和封裝級（Package-level）天綫的挑戰，如PCB上的封裝效應、Q值與帶寬的矛盾。內容包括對PIFA、貼片天綫以及MIMO係統中天綫間隔離度（Isolation）的評估方法。 2. 射頻IC（RFIC）接口與封裝效應： 分析瞭先進封裝技術（如BGA、Flip-Chip）對芯片外部電路性能的影響。重點討論瞭引綫鍵閤電感、封裝襯底損耗對LNA/PA性能衰減的具體量化模型，以及如何通過優化焊球布局來緩解這些寄生效應。 3. 電磁兼容性仿真與驗證流程： 強調瞭在設計初期進行全波電磁（Full-Wave EM）仿真驗證的重要性。介紹瞭不同求解器（如FDTD, MoM, FEM）的選擇依據及其在SI/PI和EMC分析中的適用性。提供瞭一套完整的從概念仿真到物理測試的驗證流程，包括測試夾具設計對測量結果的潛在影響分析。 總結 《射頻電路設計與電磁兼容性：理論、實踐與前沿技術》不是一本關於特定工具的教程，而是一部關於高頻工程思維的百科全書。它將嚴謹的電磁場理論與解決實際工程問題的實踐經驗相結閤，確保讀者能夠設計齣高性能、高可靠性且符閤EMC規範的下一代射頻係統。本書是所有緻力於在高速通信、雷達、物聯網（IoT）和航空電子等領域取得突破的工程師和研究人員不可或缺的案頭工具。

第一章  矩形微帶天綫
第二章  槽孔耦閤微帶天綫
第三章  具有單點短路段的微帶天綫
第四章  蛇形蜿蜒微帶天綫
第五章  雙頻微帶天綫
第六章  具有截角之正方環形微帶的圓形極化天綫
第七章  槽孔微擾正方形微帶之圓形極化波天綫
第八章  共平麵波導饋入圓形極化微帶天綫
第九章  小型化雙頻段手機天綫
第十章  具有蜿蜒槽孔接地麵的小型化微帶天綫

评分☆☆☆☆☆

我必須說，《天線設計：IE3D應用手冊》這本書真的讓我驚豔！身為一個在產品開發領域打滾多年的老鳥，過去總是覺得天線設計是個非常專業且遙不可及的領域，通常都交給專門的工程師處理。但隨著產品越來越多元，對於無線通訊的需求也越來越高，我開始覺得自己需要對這方麵有基本的瞭解，纔不會在開會時一問三不知。 這本書就恰好填補瞭我的知識缺口。它沒有使用過多艱澀的理論術語，而是將重心放在如何實際操作IE3D這個強大的模擬軟體。書中對於軟體的每一個功能模組，都進行瞭非常細緻的介紹，從環境的建立、模型的繪製、參數的設定，到模擬的執行與結果的解讀，都提供瞭清晰易懂的步驟和圖例。我最欣賞的是，它並沒有隻停留在軟體操作層麵，而是巧妙地將天線設計的基本原理融入其中。 例如，它在介紹如何優化一個patch天線的頻寬時，會同時講解為什麼修改某些參數會影響頻寬，以及如何透過模擬結果來驗證這些改變。這種理論與實踐結閤的方式，讓我能夠在操作軟體的同時，也逐漸建立起對天線設計的直觀理解。我特別嘗試瞭書中關於如何改善天線方嚮性圖的部分，透過調整天線陣列的間距和相位，真的看到瞭輻射方嚮圖的明顯改變，這讓我非常有成就感。總而言之，這本書不僅是學習IE3D的絕佳入門，更是一個快速進入天線設計領域的捷徑，讓我能夠更有自信地麵對與天線相關的技術挑戰。

评分☆☆☆☆☆

說真的，買這本《天線設計：IE3D應用手冊》絕對是物超所值！我平常的工作雖然不是直接在做天線研發，但常常需要跟電子產品的硬體設計師溝通，而他們談論的很多細節都離不開天線。過去我總是覺得很難理解，畢竟不是本科係齣身，對電磁波的理論基礎比較薄弱。這本書的齣現，就像是為我開啟瞭一扇窗。它不是那種艱澀的學術論文，而是非常貼近實際操作的應用指南。 我特別欣賞書中對於IE3D軟體的深入介紹。它不隻是教你怎麼「點擊」，而是讓你理解「為什麼」要這樣做。例如，在建立模型的時候，如何選擇閤適的幾何形狀、如何設定材料的電磁參數，以及在網格剖分（meshing）時需要注意哪些地方，纔能得到準確的模擬結果。書裡麵的每一個步驟都寫得很清楚，配上大量的螢幕截圖，讓我這個非專業人士也能夠跟著操作。我印象最深刻的是，它有講到如何優化天線的輻射方嚮圖，以及如何提升天線的效率。這些都是我在網路上很難找到係統性說明的地方。現在，當硬體工程師跟我討論天線的性能指標時，我至少能夠聽懂他們在說什麼，甚至能提齣一些初步的看法，這讓我的工作溝通更加順暢，也讓我對整個產品的開發流程有瞭更全麵的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本《天線設計：IE3D應用手冊》真的是幫我解決瞭不少燃眉之急！我之前負責的一個專案，需要整閤一個外接天線到我們的產品中，但對於天線的選型和初步的評估完全沒概念，隻能聽供應商的意見，心裡總覺得有點沒底。後來在朋友的推薦下，我買瞭這本書，沒想到打開新世界！ 它非常紮實地介紹瞭IE3D這套專業的天線模擬軟體，從介麵的基本操作，到如何建立各種天線的幾何模型，再到如何設定模擬的參數，都有非常詳盡的教學。最棒的是，它不是紙上談兵，而是提供瞭許多實際案例，像是常見的patch天線、dipole天線的設計與優化。我跟著書中的步驟，實際在IE3D裡模擬瞭幾種不同結構的天線，並觀察它們在不同頻率下的S11參數（迴波損耗）和輻射方嚮圖。透過這樣的練習，我纔真正理解到，原來天線的尺寸、形狀、材料，甚至旁邊的接地平麵都會對它的性能產生如此大的影響。 書中對於如何提高天線的效率、增加頻寬、以及如何做阻抗匹配等實用技巧，都有很深入的探討。這讓我下次在跟供應商討論天線規格時，不再是完全被動，而是能夠提齣更具體的質疑和要求，甚至能夠初步判斷他們提供的方案是否閤理。對我來說，這本書不僅是一本技術手冊，更像是一個啟濛老師，讓我對整個天線設計的流程有瞭更清晰的認識，也讓我更有信心去處理相關的技術問題。

评分☆☆☆☆☆

哇，我前陣子真的買到一本超級無敵實用的書，書名是《天線設計：IE3D應用手冊》！雖然我本身不是做專業天線設計的，但因為工作關係常常需要跟這方麵打交道，所以一直很想找本能讓我快速入門、又夠紮實的參考書。這本手冊真的完全符閤我的期待！它不是那種講很多艱深理論，看瞭就頭昏眼花的書，而是非常務實地從IE3D這個軟體的使用齣發，帶你一步一步瞭解怎麼進行天線的模擬和優化。 我特別喜歡它裡麵很多範例，從最基礎的單極天線，到比較複雜的陣列天線，都有詳細的步驟說明。書裡麵的截圖也很清楚，跟著做幾乎不太會齣錯。我之前有碰過一個專案，需要設計一個特定頻率範圍內輻射效率不錯的天線，光靠網路上的零散資料根本摸不著頭緒，花瞭很多時間嘗試。但自從有瞭這本書，我學會怎麼在IE3D裡建立模型、設定參數、執行模擬，然後根據模擬結果來調整天線的結構。短短幾天，我就能看到模擬結果有明顯的改善，這對我來說真的省下瞭超級多時間和力氣。而且，它也解釋瞭一些基本的天線參數，像是增益、方嚮性、阻抗匹配等等，雖然不是深入到學術研究的程度，但對於理解模擬結果、判斷天線好壞，已經綽綽有餘瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本《天線設計：IE3D應用手冊》根本就是我近期工作上的神隊友！我原本是個對電磁場、天線設計一竅不通的小菜鳥，常常在聽工程師討論天線的問題時，隻能霧裡看花。但自從我把這本書帶迴傢，每天下班有空就翻一翻，真的讓我對這個領域有瞭全新的認識。書裡麵的內容編排很流暢，由淺入深，不會一開始就丟一堆複雜的東西給你。它很仔細地介紹瞭IE3D這個模擬軟體的各種功能，從介麵的操作、基本模型的建立，到進階的參數設定和結果分析，都有條理地說明。 最讓我印象深刻的是，書中提供瞭很多真實世界的應用範例，像是手機天線、WiFi天線的設計考量，這些都讓我感覺天線設計不再是那麼遙不可及。我曾經嘗試過跟著書中的步驟，在IE3D裡模擬一個簡單的偶極天線，然後試著調整它的長度，觀察頻率響應的變化。雖然隻是很基礎的練習，但那種親手操作、看到結果立刻呈現的感覺，真的非常有成就感！而且，書中對一些常見的天線問題，例如阻抗失配、頻寬不足等，都有提齣相對應的解決方案和優化技巧，這對我來說是無價的知識。以前總覺得天線設計是很神秘的事情，現在稍微有點概念瞭，下次再跟同事討論，至少可以聽懂一些關鍵字，也不會完全被電磁場的術語淹沒。