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出版者:西安電子科技大學齣版社

作者:雷振亞

出品人:

頁數:344

译者:

出版時間:2013-2

價格:35.00元

裝幀:

isbn號碼:9787560621753

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《電磁波的奧秘與應用》 內容簡介 在這本深入探索電磁波世界的著作中，我們將一同揭開那無處不在、驅動現代科技進步的神秘力量的麵紗。本書並非僅僅羅列枯燥的理論公式，而是緻力於將抽象的物理概念轉化為生動鮮活的認知，並清晰地勾勒齣電磁波在各個領域引發的深刻變革。我們將從最基礎的起源齣發，逐步深入到其復雜精妙的行為規律，最終抵達其在人類社會中扮演的關鍵角色。 第一章：電磁波的誕生與本質 本章是理解一切的基礎。我們將追溯電磁波的源頭，從麥剋斯韋方程組這一偉大的物理統一理論入手。通過清晰的圖示和直觀的比喻，我們得以窺見電場與磁場如何相互激發、此起彼伏，最終以波的形式在空間中傳播。我們將詳細解析電磁波的幾個核心屬性：頻率、波長、振幅和相位。這些屬性並非孤立存在，而是相互關聯，共同決定瞭電磁波的特性以及它們與物質的相互作用方式。 起源與理論基礎： 深入剖析麥剋斯韋方程組的物理意義，解釋其如何預言並統一瞭電場、磁場和光，揭示瞭電磁波存在的必然性。 波的屬性詳解： 詳細闡述頻率（單位赫茲， Hertz）、波長（單位米，meter）、振幅（單位伏特/米或特斯拉，V/m, T）和相位（角度，radian/degree）的定義及其物理含義。我們將通過類比水波等直觀方式，幫助讀者理解這些抽象概念。 電磁頻譜概覽： 描繪齣完整的電磁頻譜圖，從低頻的無綫電波到高頻的伽馬射綫，清晰展示各個頻段的特性及其在此前人們認知中的定位。我們將重點介紹可見光、紅外綫、紫外綫、X射綫等我們日常生活中或科學研究中經常接觸到的部分。 能量與動量： 探討電磁波所攜帶的能量與動量。我們將介紹光子概念，理解微觀層麵電磁波的量子化特性，以及它如何與物質發生能量交換。 第二章：電磁波的傳播與相互作用 一旦電磁波産生，它們便開始瞭一段精彩的旅程。本章將聚焦於電磁波如何在不同的介質中傳播，以及它們與物質之間發生的豐富多彩的相互作用。理解這些相互作用，是掌握電磁波應用的基石。 傳播介質的影響： 分析電磁波在真空、空氣、水、固體等不同介質中的傳播速度、衰減和反射特性。我們將介紹介電常數、磁導率等關鍵參數如何影響波的傳播。 反射、摺射與衍射： 詳細講解電磁波遇到界麵時的行為。反射定律和摺射定律（斯涅爾定律）的幾何解釋；衍射現象如何解釋光繞過障礙物傳播的能力。我們將通過實例，如鏡麵反射、彩虹的形成、光盤錶麵的彩色圖案，來生動展示這些現象。 吸收與散射： 闡述電磁波能量被介質吸收的機製，以及其在介質中被散射的現象。我們將討論為什麼某些材料會吸收特定頻率的光（如顔色的産生），以及大氣對太陽光的散射（如天空呈藍色）的原理。 乾涉與偏振： 探索電磁波疊加時産生的乾涉現象（相長乾涉與相消乾涉），並介紹偏振的概念及其在光通信、液晶顯示等領域的應用。我們將通過楊氏雙縫乾涉實驗等經典案例來闡釋乾涉的原理。 非綫性光學效應： 簡要介紹在強電磁場作用下，介質的響應不再與場強成正比，從而産生一係列非綫性光學現象，為激光技術的進一步發展奠定基礎。 第三章：電磁波的産生與探測技術 瞭解電磁波的産生機製和探測方法，是實現其各種應用的關鍵。本章將深入探討各種産生和接收電磁波的裝置及其背後的物理原理。 振蕩器與輻射： 介紹電荷加速運動是産生電磁波的根本原因。我們將詳細闡述各種振蕩電路，如LC振蕩器、晶體管振蕩器等，如何産生特定頻率的電磁波。 天綫原理： 講解天綫作為電磁波輻射和接收的接口，其結構、類型（如偶極子天綫、拋物麵天綫）與性能之間的關係。我們將解釋為什麼天綫的尺寸與接收/發射的電磁波波長密切相關。 電磁波探測器： 介紹用於探測不同頻段電磁波的各種器件，如二極管、晶體管、光電管、CCD/CMOS傳感器等。我們將分析這些探測器的工作原理，以及它們如何將接收到的電磁信號轉換為可處理的電信號或數字信息。 調製與解調技術： 闡述如何通過調製技術將信息加載到載波電磁波上，以及接收端如何通過解調技術提取信息。我們將介紹調幅（AM）、調頻（FM）、數字調製等基本方法。 第四章：電磁波的經典應用領域 電磁波已經深深滲透到我們生活的方方麵麵，從早期的通信到現代的精密測量，其應用之廣泛令人驚嘆。本章將係統性地迴顧電磁波在各個領域的經典應用。 通信係統： 詳解無綫電廣播、電視、手機通信、衛星通信等利用電磁波進行信息傳遞的原理和技術。我們將迴顧無綫電通信的發展曆程，以及現代通信係統如何實現遠距離、高效率的信息傳輸。 雷達與導航： 介紹雷達係統如何利用電磁波探測目標、測量距離和速度，以及全球定位係統（GPS）等導航技術如何依賴電磁波實現精準定位。 成像技術： 探討X射綫成像（醫學診斷）、紅外成像（熱成像）、微波成像（穿透障礙物）等技術，以及它們在科學研究、工業檢測和安全檢查中的重要作用。 加熱與加工： 解釋微波爐、工業加熱爐等設備如何利用電磁波對物質進行加熱，以及其在食品加工、材料處理等領域的應用。 遙感技術： 介紹利用衛星或飛機搭載的傳感器，通過接收和分析地錶反射或發齣的電磁波，來獲取地球錶麵信息的技術，及其在氣象、農業、地質勘探等方麵的應用。 第五章：電磁波的前沿探索與未來展望 隨著科學技術的飛速發展，我們對電磁波的認識和利用也進入瞭一個全新的時代。本章將展望電磁波在未來可能展現齣的無限潛力。 太赫茲（THz）技術： 介紹太赫茲波作為電磁頻譜的一個新興領域，其獨特的穿透性和高分辨率成像能力，在安檢、生物醫學、通信等方麵的潛在應用。 量子通信與量子計算： 探討利用電磁波（如光子）作為量子信息載體的量子通信技術，以及其在信息安全領域的顛覆性潛力；同時介紹量子計算如何利用電磁場操控量子比特，為解決復雜問題提供新的途徑。 智能電磁材料： 介紹新型電磁材料（如超材料、左手材料）如何調控電磁波的傳播，有望實現隱身、超聚焦等前所未有的功能。 生物醫學的電磁波應用： 探討電磁波在腫瘤治療（如射頻消融、光動力療法）、神經調控、藥物遞送等領域的最新進展。 可持續能源與電磁波： 展望電磁波在太陽能電池效率提升、無綫能量傳輸等方麵的應用，為構建可持續的能源體係貢獻力量。 結語 《電磁波的奧秘與應用》將帶領讀者踏上一段精彩的知識之旅，從基礎原理到前沿應用，層層深入，層層揭秘。我們希望通過本書，讓每一位讀者都能深刻理解電磁波作為一種基本物理現象的本質，並清晰認識到它在現代科技社會中所扮演的不可或缺的角色。無論是齣於學術研究的嚴謹求證，還是對科技前沿的求知渴望，本書都將為您提供一個全麵、深入且引人入勝的閱讀體驗。電磁波的世界廣闊無垠，其未來的發展充滿瞭無限可能，讓我們一同期待和探索。

評分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我正忙著為一個雷達係統設計前端的低噪聲放大器（LNA），本來期望能從中找到一些立即可用的設計模闆或者具體的IC設計流程。然而，這本書更像是一本嚴謹的教科書，它著重於“為什麼”而不是“怎麼做”。作者似乎假設讀者已經對半導體物理和基礎電路理論有相當的掌握，直接切入瞭微波工程的核心——非理想效應和噪聲理論。關於噪聲係數的計算和優化部分，寫得非常細緻，讓我明白瞭LNA設計中噪聲匹配和功率匹配之間的微妙平衡。美中不足的是，書中對非綫性效應的討論相對保守，對於大信號工作狀態下的諧波失真和互調失真，涉及得不夠深入，這在現代通信係統中是不可避免的問題。總體來說，它更適閤需要打下堅實理論基礎的學生或研究人員，而不是追求快速工程解決方案的工程師。

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我對這本書的評價隻能說中規中矩，它在傳統領域做得不錯，但在麵對新興技術時顯得有些力不從心。例如，在介紹天綫和電磁兼容性（EMC）時，內容就顯得有些老舊瞭。書中對互連綫電感和封裝寄生參數的處理，仍然停留在Lumped Element（集總參數）的修正階段，對於當前普遍采用的Substrate Integrated Waveguide (SIW) 或其他先進封裝技術下的電磁耦閤問題，討論得非常有限。我本希望看到更多關於高速信號完整性在微波頻段的體現，例如串擾分析和時域的眼圖分析，但這些內容幾乎沒有提及。這本書似乎更專注於傳統的微波器件設計，比如混頻器和功率放大器的經典拓撲結構，對於現代射頻IC設計中常見的集成化挑戰，關注度不足。

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這本《微波電子綫路》真是讓我又愛又恨，愛它在於它對高頻電路設計的深入剖析，恨它在於有些章節的數學推導簡直是噩夢。我本來以為這會是一本比較偏嚮於工程實踐的書，結果開篇就紮進去瞭史密斯圓圖的各種變換和等效電路的分析，看得我頭皮發麻。不過，不得不承認，作者對傳輸綫理論的闡述非常清晰，特彆是對於阻抗匹配部分的講解，即使用戶是初次接觸這些概念，也能通過大量的圖示和實例，逐步理解為什麼我們需要那麼復雜的匹配網絡。我尤其欣賞書中對有源器件在微波頻段特性的討論，比如S參數的引入，以及如何利用它們來分析放大器和振蕩器的穩定性。雖然理論深度足夠，但書中似乎對實際的PCB設計考量著墨不多，更多的是集中在電路本身的設計原理上。對於想深入理解微波器件內部工作機製的讀者來說，這本書無疑是一本極好的理論基石。

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這本書最大的亮點在於其嚴謹的數學推導和對基本物理模型的堅持。作者沒有被那些花哨的商業軟件工具所左右，而是堅持從麥剋斯韋方程組齣發，一步步構建起微波電路的理論大廈。關於S參數在散射網絡分析中的應用，這本書提供瞭一個極其透徹的視角，它不僅僅教你如何計算S矩陣，更解釋瞭S矩陣背後的能量傳輸物理意義。我花瞭很長時間纔完全理解其中的矩陣運算，但一旦掌握，看任何微波器件的Datasheet都會豁然開朗。如果你把這本書當成工具書來查閱公式，可能會比較低效，因為它要求你必須從頭到尾，帶著批判性思維去消化每一個定理和假設。它不是一本速成指南，而是一部需要耐下心來研讀的學術專著。

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這本書的排版和圖例設計簡直是一場災難，閱讀體驗極差。很多復雜的電路圖和波形圖，如果不是我拿著筆手動描摹一遍，根本無法在腦子裏形成清晰的結構。特彆是關於耦閤綫和濾波器設計的章節，那些交叉重疊的綫條，配上單調的黑白印刷，讓人感覺像在解一個復雜的迷宮。內容上，它覆蓋瞭從基礎的傳輸綫理論到較復雜的有源和無源器件設計，知識點很全，但邏輯跳躍性稍大。我感覺作者像是把過去幾十年教學大綱裏的所有重點知識點都塞進瞭這本書裏，導緻某些部分的過渡顯得有些生硬。比如，從分布參數電路直接跳到高Q值諧振腔的分析，中間缺乏一個平滑的過渡，需要讀者自己去填充很多中間步驟的理解空白。

评分☆☆☆☆☆

討厭！！！看不懂

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