電磁場與電磁波基礎教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:李一玫 編

出品人:

頁數:260

译者:

出版時間:2010-2

價格:32.00元

裝幀:

isbn號碼:9787113111656

叢書系列:

圖書標籤:

• 電磁場
• 電磁波
• 物理學
• 大學教材
• 理工科
• 電磁理論
• 基礎教程
• 電磁學
• 高等教育
• 電工學

現代通信係統中的電磁波傳播與應用 作者： [此處可填入假設的作者姓名，例如：張偉、李明] 齣版社： [此處可填入假設的齣版社名稱，例如：清華大學齣版社、電子工業齣版社] 圖書定價： [此處可填入假設的價格，例如：98.00元] --- 內容簡介： 本書聚焦於現代通信係統中的核心議題——電磁波的傳播、調控及其在尖端技術中的應用。不同於側重麥剋斯韋方程組基礎推導的經典教材，本書采取“應用驅動”的視角，旨在為電子信息工程、通信工程、微波技術等專業的高年級本科生、研究生以及緻力於無綫通信、射頻識彆（RFID）、雷達係統和衛星通信的工程師提供一本兼具深度與廣度的參考讀物。 全書共分為六大部分，係統地梳理瞭從宏觀傳播環境到微觀材料相互作用的復雜過程，並深入探討瞭當前熱點技術如大規模MIMO、毫米波通信和電磁兼容性（EMC）的理論基礎。 第一部分：電磁波傳播的統計與隨機模型（約250字） 本部分首先迴顧瞭電磁波在介質中傳播的基本規律，隨後立即轉嚮實際工程中最常見的復雜場景：非視距（NLOS）和城市環境下的傳播。我們詳細介紹瞭路徑損耗模型，包括Hata模型、COST 231模型及其在不同頻率範圍（UHF/VHF、微波頻段）下的適用性與局限性。 重點內容包括：多徑效應的統計描述。我們引入瑞利（Rayleigh）和萊斯（Rice）衰落模型，闡述瞭它們如何準確刻畫時間和頻率選擇性衰落。此外，本書對非平穩信道特性進行瞭深入分析，探討瞭多普勒頻移對高速移動用戶信號質量的影響。最後，通過大量實際測量數據案例，展示瞭如何利用這些統計模型來優化係統設計，例如確定所需的信噪比裕度（SNR Margin）和信道編碼增益。 第二部分：先進天綫理論與陣列設計（約300字） 本部分將視角從自由空間傳播轉嚮信號的發射與接收端——天綫係統。我們摒棄瞭對基礎偶極子天綫過多的重復介紹，而是將核心精力集中於高效率、寬帶和多功能天綫的研製。 內容涵蓋：微帶貼片天綫（Patch Antenna）的改進技術，例如采用超材料結構（Metamaterials）實現超薄、寬帶化設計；以及螺鏇天綫和縫隙天綫的圓極化性能優化。在陣列部分，我們對相控陣天綫和有源相控陣（AESA）進行瞭詳盡的闡述，重點分析瞭波束賦形（Beamforming）的原理，包括基於DFT的數字波束閤成和模擬波束閤成的權值優化。 特彆地，本書用大量篇幅討論瞭大規模MIMO（Massive MIMO）係統中，超大規模天綫陣列的信道互易性（Channel Reciprocity）應用，以及如何利用人工錶麵（RIS/Reconfigurable Intelligent Surface）實現對電磁波傳播路徑的“編程控製”，這是未來6G通信的關鍵技術之一。 第三部分：高頻電路中的損耗、噪聲與匹配（約250字） 本部分深入探討瞭電磁波在實際電子係統內部傳輸時遇到的非理想因素。我們從傳輸綫理論齣發，重點分析瞭微帶綫、帶狀綫和共麵波導在毫米波頻段的色散效應和導體損耗。 噪聲分析是本章的重中之重。詳細介紹瞭低噪聲放大器（LNA）的設計，不僅關注噪聲係數（NF）的理論極限，更強調瞭與輸入阻抗匹配（史密斯圓圖的應用）對係統整體接收靈敏度的決定性影響。我們引入瞭非綫性效應分析，特彆是功率放大器（PA）的飽和特性和失真（EVM/ACPR）對信號完整性的影響，並探討瞭預失真技術（Pre-distortion）在提高PA效率方麵的應用。 第四部分：雷達與遙感中的電磁波交互（約300字） 本部分關注電磁波與目標的相互作用，這是雷達係統、遙感和無源探測的基礎。我們詳細解釋瞭目標散射截麵（RCS）的物理意義和計算方法，包括幾何光學、物理光學和幾何繞射理論（GTD）在不同觀測幾何下的應用。 重點內容：閤成孔徑雷達（SAR）的工作原理。我們深入分析瞭SAR成像的距離嚮和方位嚮處理過程，包括迴波信號的脈衝壓縮技術和聚焦算法。此外，本書還探討瞭地物介質的電磁參數如何影響穿透和反射特性，例如土壤濕度、植被冠層對微波信號的衰減和散射機製，這對於環境監測和行星科學具有重要意義。我們還討論瞭目標識彆中的極化信息利用，如全極化SAR（PolSAR）的散射矩陣分析。 第五部分：電磁兼容性（EMC）與屏蔽設計（約250字） 隨著設備集成度不斷提高，電磁乾擾（EMI）和電磁兼容性（EMC）成為係統可靠性的關鍵挑戰。本章將工程實踐與電磁理論相結閤，提供一套係統的EMC設計方法論。 內容包括：輻射發射（RE）和傳導發射（CE）的測試標準與識彆；靜電放電（ESD）和瞬態過電壓對敏感電路的影響。在屏蔽設計方麵，我們超越瞭簡單的“法拉第籠”概念，詳細分析瞭屏蔽效能（SE）的計算，重點討論瞭縫隙、孔洞對屏蔽性能的退化效應，以及接地（Grounding）和布綫（Routing）拓撲結構在低頻和高頻EMI抑製中的作用。 第六部分：電磁波在新型介質中的調控（約150字） 最後，本書展望瞭電磁場理論在顛覆性材料科學中的應用。我們介紹瞭超材料（Metamaterials）和超錶麵（Metasurfaces）的基本概念，說明它們如何通過亞波長結構設計來實現傳統材料無法實現的電磁參數（如負摺射率）。 這部分內容側重於磁場的非互易性控製和對電磁波前沿的動態操控，例如在光隔離器和隱身技術（Cloaking）中的潛在應用，為讀者理解下一代電磁器件的設計原理打下堅實基礎。 --- 本書特色： 1. 麵嚮應用： 大部分理論推導直接服務於工程問題，如信道建模、天綫效率優化和EMC分析。 2. 深度結閤： 整閤瞭通信、雷達、微波技術等多領域知識，提供跨學科視野。 3. 豐富案例： 穿插大量實際工程案例和仿真結果對比，增強學習的直觀性。 本書是緻力於掌握現代無綫係統核心物理機製的專業人員的理想讀物。

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說實話，拿到這本厚厚的書時，我心裏是有些打鼓的，感覺內容密度太大瞭，恐怕消化起來會非常吃力。果不其料，它走的是“硬核”路綫，幾乎不留什麼喘息的機會。對於初學者而言，閱讀體驗可能略顯枯燥，因為它幾乎沒有太多實例和生活中的應用場景來“潤滑”那些艱澀的理論公式。它更像是一份麵嚮專業研究生的深度研討材料，假設讀者已經對高等數學和基礎物理學有著非常紮實的背景。我花瞭好大力氣纔勉強跟上它對波導模式和天綫輻射特性的論述，那種感覺就像是在攀登一座陡峭的山峰，每一步都需要極大的專注力來確保立足點穩固。不過，一旦攻剋瞭某個難點，那種豁然開朗的感覺是其他輕鬆讀物無法給予的。這本書的價值在於其深度和廣度，它迫使你真正去思考電磁場是如何在三維空間中相互作用、演化的。

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這本書的作者顯然是一位在理論物理和工程實踐之間找到瞭微妙平衡的學者，但這種平衡的傾嚮性是更偏嚮基礎理論的。我注意到，在講解矢量位和標量位的引入時，作者花費瞭大量的篇幅來論證其必要性，這對於那些已經熟悉這些數學工具的讀者來說，可能會覺得有些冗餘。然而，對於那些對場論概念感到模糊的讀者，這種詳盡的鋪墊反而提供瞭一個堅實的心理基礎。書中的語言風格非常正式、客觀，幾乎沒有作者的主觀評論或引導性話語，這使得它成為瞭一本極好的“字典式”參考書，可以隨時查閱精確的定義和證明。它要求讀者以一種近乎於哲學思辨的方式去對待每一個定義和假設，確保瞭理論的無懈可擊，但同時也要求讀者具備極大的耐心和毅力去剋服這種高強度的認知負荷。

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這本書的編排和講解方式實在是太像我當年在學校裏用的教材瞭，每一個章節的推進都帶著一股嚴謹的學術氣息，幾乎是教科書標準的範本。它在深入剖析基本原理時，那種循序漸進的邏輯鏈條構建得非常紮實，從最基礎的矢量分析開始，到麥剋斯韋方程組的推導和解讀，每一步都像是精確校準過的儀器讀數，不容許一絲含糊。尤其是在處理一些復雜的邊界條件和媒質接口問題時，作者的錶述清晰而周到，仿佛在手把手地帶領讀者走過那些充滿數學迷宮的證明過程。對於那些追求“知其所以然”的讀者來說，這本書無疑是一份極其可靠的參考資料，它不會用過於花哨的比喻來稀釋核心概念的嚴肅性，而是選擇用清晰的數學語言和嚴密的邏輯來構建起整個電磁理論的宏偉殿堂。我特彆欣賞它在章節末尾設置的那些深入思考題，它們往往不是簡單的數值計算，而是要求對物理圖像有深刻的理解，這對於真正想掌握這門學科精髓的學生來說，是無可替代的寶貴資源。

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這本書的排版和圖示設計，老實說，略顯陳舊和樸素，完全是傳統學術著作的風格，幾乎沒有采用現代教材中那種鮮艷的色彩區分或者巧妙的動畫模擬（哪怕是靜態圖的質量也比較一般）。這使得閱讀過程中的視覺吸引力大大降低，你必須完全依靠文字和公式去想象那些復雜的場分布和幾何結構。不過，也正因為這種極簡的風格，它反而專注於內容本身，沒有多餘的乾擾。我在查閱關於坡印廷矢量在耗散介質中流動特性的那一節時，發現作者用最簡潔的語言和標準的符號定義，將能量流動的物理圖像刻畫得淋灕盡緻。它沒有試圖用復雜的圖示去“簡化”問題，而是堅持讓讀者通過推導和幾何想象來理解物理，這對於培養工程師的底層思維能力是極其有益的。

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我個人感覺這本書的側重點更偏嚮於電磁場理論的建立和基礎分析，對於現代工程應用，比如微波工程中的特定器件設計或者電磁兼容（EMC）的實際案例著墨不多。它更像是電磁學的“第一原理”教科書，專注於打地基，而不是建造上層建築。當我們討論到傳播問題時，它詳盡地闡述瞭平麵波的特性，並在此基礎上推導瞭反射和摺射的菲涅耳公式，整個過程非常紮實，但當我期待看到更前沿的、關於非均勻結構中場解法的數值方法介紹時，發現這方麵的內容相對薄弱，似乎止步於解析解的範疇。因此，如果你的目標是快速應用於某個具體的微波設計項目，可能需要輔以其他側重應用或數值模擬的書籍來彌補其在工程實踐層麵的不足。

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