电磁波与天线仿真及实践

图书标准信息

• 作者 谭立容 著
• 出版社 西安电子科技大学出版社
• 出版时间 2016-05
• 版次 1
• ISBN 9787560640372
• 定价 34.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 304页

【内容简介】

本书主要有三部分内容：一是基础篇，主要介绍电磁场与电磁波基本概念和相关技术，之后对电磁波传播、常用器件及天线进行了重点介绍；二是仿真篇，采用HFSS和ADS等仿真软件，针对电磁波传播、传输线、常用器件及天线，给出了18个带有详细步骤的仿真案例；三是实践篇，针对无线电技术、微波技术、电子信息技术、物联网应用技术和其他相关专业学生和工程技术人员的学习实践需要，给出了18个实验。读者可以结合学习的需要选做相关仿真案例和实验，建议第二和第三部分的学习与第一部分相关基本概念的学习同时进行，这样便于把抽象的知识具体化。
本书可作为无线电技术、微波技术、电子信息技术、物联网应用技术和其他相关专业学生学习电磁波与天线仿真的教材或参考书，还可作为学习HFSS、ADS等仿真软件的参考书。

【目录】

第一部分  基   础  篇

    第1章  绪论                   2

      1.1   电磁技术概述                   2

        1.1.1  电磁技术的发展                   2

        1.1.2  电磁技术的应用                   3

      1.2   电磁技术的数学基础                    5

        1.2.1  三种常用的正交坐标系                   5

        1.2.2  矢量运算                   7

        1.2.3  亥姆霍兹定理                   12

      课后练习题                   13

    第2章  静电场和静磁场                   14

      2.1   静电场                   14

        2.1.1  电荷与库仑定律                   14

        2.1.2  电场与电场强度                   15

        2.1.3  电场线                   16

        2.1.4  电通量与高斯定理                   17

        2.1.5  静电场环路定理                   18

        2.1.6  导体和介质对电场分布的影响                   19

        2.1.7  电场的能量                   24

      2.2   静磁场                   25

        2.2.1  电流与电流密度                   25

        2.2.2  安培定律、磁场与磁感应强度                   26

        2.2.3  磁感线与静磁场的“高斯定理”                   28

        2.2.4  安培环路定理                   28

        2.2.5  介质对磁场分布规律的影响                   29

        2.2.6  磁场强度与有介质时的磁场环路定理                   31

        2.2.7  磁场的能量                   32

      2.3   静电场和静磁场对比                    33

      课后练习题                   34

    第3章  时变电磁场                   35

      3.1   电磁感应定律                    35

        3.1.1  电磁感应                   35

        3.1.2  动生电动势、感生电动势                   36

        3.1.3  感生电场的性质                   36

      3.2   麦克斯韦的基本假说                    38

      3.3   麦克斯韦方程组                    38

      3.4   边界条件                   39

      3.5   电磁场的能量和能流                    41

      课后练习题                   42

    第4章  平面电磁波                   44

      4.1   正弦电磁场的复数表示方法                    44

      4.2   电磁波的形成和分类                    45

      4.3   电磁波的极化特性                    47

        4.3.1  线极化                   47

        4.3.2  圆极化                   47

        4.3.3  椭圆极化                   48

      4.4   媒质与电磁波                    49

        4.4.1  媒质与电磁场间的相互影响                   49

        4.4.2  媒质的分类总结                   49

      4.5   电磁波的垂直入射和斜入射                    52

        4.5.1  电磁波对理想导体的正入射                   52

        4.5.2  电磁波对介质的正入射                   53

        4.5.3  导体的趋肤效应                   55

      4.6   电磁波的特点和传播                    55

        4.6.1  视距传播                   55

        4.6.2  电离层传播                   55

        4.6.3  外层空间传播                   56

        4.6.4  地面波传播                   56

        4.6.5  地壳传播                   56

        4.6.6  各波段电磁波传播的特点                   56

      课后练习题                   58

    第5章  传输线概述                   59

      5.1   传输线基本概念                    59

        5.1.1  传输线的种类                   59

        5.1.2  传输线的工作状态                   63

      5.2   矩形波导                   64

        5.2.1  矩形波导中的主模                   65

        5.2.2  矩形波导中其他模式的电磁波                   66

      5.3   传输线的参数                    67

        5.3.1  传输线的传播常数                   67

        5.3.2  传输线的特性阻抗                   67

        5.3.3  传输线的输入阻抗                   67

        5.3.4  传输线的反射系数                   68

        5.3.5  传输线的驻波比                   68

      5.4   传输线的应用                    69

      课后练习题                   70

    第6章  常用微波器件                   71

      6.1   常用微波器件及其参数                    71

      6.2   常用微波器件的应用                    74

      课后练习题                   76

    第7章  天线技术                   77

      7.1   天线的基本概念及参数                    77

        7.1.1  电基本振子及其辐射特点                   77

        7.1.2  天线的主要特性参数                   79

        7.1.3  接收天线的特性参数                   84

      7.2   对称振子天线                    84

        7.2.1  对称振子上的电流分布                   84

        7.2.2  对称振子的辐射场                   85

        7.2.3  对称振子的方向特性                   85

        7.2.4  对称振子的辐射功率                   87

        7.2.5  对称振子的辐射阻抗                   87

        7.2.6  对称振子的输入阻抗                   88

      7.3   单极天线                   89

      7.4   天线阵                   91

        7.4.1  天线阵原理                   91

        7.4.2  二元阵的方向特性                    93

        7.4.3  均匀直线式天线阵                   95

      7.5   引向天线                   96

        7.5.1  引向天线的工作原理                   97

        7.5.2  引向天线的设计                   97

      7.6   宽频带天线                   97

        7.6.1  螺旋天线                   98

        7.6.2  对数周期天线                   100

      7.7   缝隙天线                   101

        7.7.1  理想缝隙天线                   101

        7.7.2  波导缝隙天线                   103

      7.8   微带天线                   104

        7.8.1  微带天线的结构                   104

        7.8.2  微带天线的辐射原理                   105

      7.9   面天线                   106

        7.9.1  面天线的结构                   106

        7.9.2  喇叭天线                   107

      课后练习题                   109

    第8章  天线在通信领域中的应用                   111

      8.1   天线在物联网中的应用                    111

        8.1.1  物联网及其应用简介                   111

        8.1.2  物联网中的天线                   114

        8.1.3  射频识别系统中的天线                   116

      8.2   天线在广播电视信号发射中的应用                    120

        8.2.1  广播电视发射天线的特点和要求                   120

        8.2.2  旋转场天线                   121

        8.2.3  蝙蝠翼天线                   122

      课后练习题                   122

    第二部分  仿  真   篇

    常用微波EDA仿真软件简介                    124

    仿真案例1  平面波的仿真                   128

    仿真案例2  矩形波导的仿真                   136

    仿真案例3  行波与驻波的仿真                   141

    仿真案例4  对称振子天线的仿真                   143

    仿真案例5  对称振子天线阵的仿真                   151

    仿真案例6  引向天线的仿真                   156

    仿真案例7  微带天线的仿真                   165

    仿真案例8  鞭状天线的仿真                   176

    仿真案例9  手机螺旋天线的仿真                   181

    仿真案例10  手机PIFA天线的仿真                   190

    仿真案例11  高频13.56 MHz RFID标签天线的仿真                   195

    仿真案例12  超高频RFID八木标签天线的仿真                   199

    仿真案例13  近距离超高频RFID标签天线的仿真                   206

    仿真案例14  超高频RFID变形偶极子标签天线的ADS仿真                   210

    仿真案例15  超高频RFID抗金属标签天线的仿真                   216

    仿真案例16  超高频RFID读写器天线的仿真                   223

    仿真案例17  带通滤波器的ADS仿真                   227

    仿真案例18  低通滤波器的ADS仿真                   237

    第三部分  实  践   篇

    实验1  标量网络分析仪的基本操作                   240

    实验2  矢量网络分析仪的基本操作                   247

    实验3  频谱分析仪的基本操作                   249

    实验4  波导测量系统中波导波长的测量                   251

    实验5  用波导测量系统测量驻波比                   255

    实验6  用波导测量系统测量阻抗                   258

    实验7  用网络分析仪测量滤波器参数                   261

    实验8  用网络分析仪测量功分器参数                   266

    实验9  用网络分析仪测量天线回波损耗                   271

    实验10  天线方向性的测量                   273

    实验11  无线频谱侦测分析                   275

    实验12  射频同轴电缆的常规性能与测试                   278

    实验13  自制无线网卡天线                   281

    实验14  标签天线的制作                   283

    实验15  电子标签读取距离的测量及分析                   285

    实验16  标签天线读取方向图的测量                   287

    实验17  超高频RFID电子标签的读写操作                   289

    实验18  校园RFID车辆门禁系统的安装                   291

    参考文献                   294