超寬帶

內(nèi)容概要

　　本書從不同角度將天線分別等效成傳感器、阻抗變換器、輻射器、換能器進行了分析，然后對超寬帶天線進行了分類，最后討論超寬帶天線與系統(tǒng)設計的關(guān)系。全書在“部件性能”、“部件-系統(tǒng)”的深度和廣度上，向讀者全面介紹了超寬帶天線的基本原理和設計技術(shù)。本書可供從事UWB通信和UWB天線研究的學者，從事UWB系統(tǒng)設計的工程技術(shù)人員，以及高等院校相關(guān)專業(yè)的博士生和碩士生閱讀參考。

作者簡介

　　尚茨，Hans
Schantz，博士是Next-RF公司的顧問物理學家和工程師。他的研究領(lǐng)域涵蓋了時域電磁學和高性能天線，尤其是在超寬帶天線方面。作為一名很受歡迎且頗具魅力的名師，他主講的關(guān)于超寬帶（UWB)天線的短期課程已成為IEEE天線和傳播領(lǐng)域國際討論會中正式的特色課程，同時他還是IEEE的高級會員。關(guān)于Hans
Schantz博士在超寬帶（UWB)方面工作研究的更多信息，可以在他的網(wǎng)站中獲取。
　　Schantz博士已經(jīng)在美國物理學報、IEEE宇航空間和電子系統(tǒng)會刊與IEEE天線和傳播雜志上公布了他的工作成果。他已經(jīng)完成了超過12篇的會議論文，擁有10項美國專利并有幾項申請中的專利。Schantz博士也是Q-Track公司的首席科學家，該公司是一家研究發(fā)展近場電磁測距技術(shù)的新興公司。采用窄帶低頻技術(shù)，近場電磁測距可以得到非常精確的位置。
　　Schantz博士在普度大學獲得了工業(yè)工程學士學位和物理學課程榮譽學士學位。求學期間，他已在位于美國弗吉尼亞州馬納薩斯的IBM公司和位于加利福尼亞州利弗莫爾的勞倫斯利弗莫爾國家試驗室實習過。在E.C.G蘇達山和約翰?A.?惠勒的指導下，他獲得了田納西大學理論物理學博士學位。Schantz博士的博士學位論文討論了在電子和磁偶極子周圍的電磁能量流，以及電抗性能量轉(zhuǎn)換成輻射能量的過程。
Schantz博士目前和他的妻子以及兩個剛出生的女兒Greta和Cora居住在阿拉巴馬的漢茨維爾。在科研工作以外的空閑時間里，他的愛好包括幫女兒換尿布、喂食和打飽嗝，但最大的嗜好還是蒙頭大睡。

書籍目錄

第1章　超寬帶(UWB)天線簡介　
　1.1　歷史介紹　
　　1.1.1　火花間隙的先驅(qū)們　
　　1.1.2　短波與電視時代　
　 1.1.3　更近期的進展　
　1.2　天線是什么？　
　　1.2.1　作為傳感器的天線　
　 1.2.2　作為變換器的天線　
　　1.2.3　作為輻射器的天線　
　　1.2.4　作為換能器的天線　
　1.3　超寬帶天線　
　　1.3.1　如何辨別超寬帶天線　
　　1.3.2　超寬帶天線的分類　
　　1.3.3　超寬帶設備和系統(tǒng)　
　1.4　結(jié)論　
　參考文獻　
第2章　作為傳感器的天線　
　2.1　帶寬　
　　2.1.1　帶寬的計算　
　　2.1.2　天線帶寬的確定　
　　2.1.3　輻射帶寬　
　2.2　色散　
　　2.2.1　色散天線的例子　
　　2.2.2　非色散天線的例子　
　　2.2.3　角度色散　
　2.3　能量向何處傳播　
　　2.3.1　天線方向圖　
　　2.3.2　天線的方向性系數(shù)、增益和孔徑　
　　2.3.3　方向圖、增益和超寬帶天線　
　2.4　極化　
　2.5　天線的匹配　
　2.6　作為傳感器的天線　
　參考文獻　
第3章　作為變換器的天線　
　3.1　天線阻抗　
　　3.1.1　超寬帶與窄帶天線的阻抗　
　　3.1.2　天線阻抗的控制技術(shù)　
　3.2　傳輸線　
　3.3　從饋線過渡到自由空間　
　　3.3.1　雙線過渡　
　　3.3.2　同軸線過渡　
　　3.3.3　平面?zhèn)鬏斁€過渡　
　3.4　阻抗變換和匹配　
　　3.4.1　匹配　
　　3.4.2　阻抗變換　
　3.5　平衡線與不平衡線的連接　
　　3.5.1　扼流圈　
　　3.5.2　平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器　
　　3.5.3　兼容性　
　3.6　作為變換器的天線　
　參考文獻　
第4章　作為輻射器的天線　
　4.1　時域與頻域　
　　4.1.1　脈沖與正弦波　
　　4.1.2　時域和頻域的基本原理　
　　4.1.3　時域信號　
　　4.1.4　時域與頻域　
　4.2　麥克斯韋方程組　
　　4.2.1　全局坐標系與滯后形式　
　　4.2.2　畢奧-沙伐定律與庫侖定律的杰費明各(Jefimenko)形式　
　　4.2.3　輻射的右手法則　
　4.3　線天線　
　　4.3.1　線天線的行為　
　　4.3.2　實例　
　　4.3.3　小結(jié)　
　4.4　偶極場　
　　4.4.1　電偶極場　
　　4.4.2　磁偶極場　
　　4.4.3　偶極子的行為　
　4.5　作為輻射器的天線　
　參考文獻　
第5章　作為換能器的天線　
　5.1　本章的動機　
　　5.1.1　模型與現(xiàn)實　
　　5.1.2　紐絞場線觀點的謬誤　
　5.2　電磁能量的存在位置　
　　5.2.1　電磁能量簡史　
　　5.2.2　關(guān)于電磁能量的困惑和悖論　
　　5.2.3　舉例：加速電荷　
　　5.2.4　因果面　
　5.3　偶極場的能量　
　　5.3.1　指數(shù)規(guī)律衰減的偶極子　
　　5.3.2　阻尼時諧偶極子　
　　5.3.3　時諧偶極子　
　　5.3.4　時域激勵　
　5.4　最佳天線單元的設計　
　　5.4.1　“粗胖者佳”原則　
　　5.4.2　最佳的偶極子形狀　
　　5.4.3　最佳的環(huán)形狀　
　5.5　天線尺寸的基準極限　
　　5.5.1　朱-哈林登極限　
　　5.5.2　麥克林極限　
　　5.5.3　超寬帶情況下還有Q值嗎？　
　　5.5.4　超寬帶實踐中基于Q值的天線極限　
　　5.5.5　基于能流的天線特性極限　
　5.6　作為換能器的天線　
　參考文獻　
第6章　UWB天線的分類　
　6.1　非頻變天線　
　6.2　電小天線　
　　6.2.1　錐形天線　
　　6.2.2　平面錐型天線　
　　6.2.3　球天線　
　　6.2.4　平面圓形天線　
　　6.2.5　小單元天線的一般設計原則　
　　6.2.6　小單元電型天線的總結(jié)　
　6.3　小單元磁型天線　
　　6.3.1　大電流輻射器天線　
　　6.3.2　單環(huán)天線　
　　6.3.3　環(huán)形天線　
　　6.3.4　超寬帶縫隙天線　
　　6.3.5　小單元磁型天線的小結(jié)　
　6.4　電小天線　
　　6.4.1　天線的尺度縮放　
　　6.4.2　介質(zhì)加載　
　　6.4.3　導體殼天線　
　　6.4.4　電-磁組合天線　
　　6.4.5　電小天線的總結(jié)　
　6.5　喇叭天線　
　　6.5.1　錐板喇叭天線　
　　6.5.2　喇叭天線終端開口的處理　
　　6.5.3　平面喇叭天線　
　　6.5.4　其他喇叭天線　
　　6.5.5　喇叭天線的小結(jié)　
　6.6　反射面天線　
　　6.6.1　平板反射器天線　
　　6.6.2　角反射器天線　
　　6.6.3　拋物柱面反射器　
　　6.6.4　脈沖輻射天線　
　　6.6.5　反射器天線的小結(jié)　
　6.7　本章小結(jié)　
　參考文獻　
第7章　系統(tǒng)中的超寬帶天線　
　7.1　天線的頻譜控制技術(shù)　
　　7.1.1　天線的尺度縮放　
　　7.1.2　天線濾波　
　　7.1.3　天線與頻譜控制技術(shù)　
　7.2　天線效率　
　　7.2.1　效率理論　
　　7.2.2　效率測量　
　7.3　天線的方向性　
　　7.3.1　全向與定向　
　　7.3.2　通過幅度比較實現(xiàn)方位確定　
　　7.3.3　小孔徑超寬帶方位確定技術(shù)　
　　7.3.4　應用　
　　7.3.5　結(jié)論　
　7.4　系統(tǒng)中的超寬帶天線　
　參考文獻　
第8章　結(jié)論　
　8.1　總結(jié)　
　8.2　展望　
　參考文獻　
附錄　時諧偶極子的能量分布

圖書封面

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