普通高等教育“十一五”电子信息类规划教材：电波传播理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

闻映红 著

图书标签:

• 电波传播
• 电磁场理论
• 通信原理
• 高等教育
• 电子信息
• 教材
• 物理学
• 无线通信
• 电波特性
• 信号传播

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111332237

版次：1

商品编码：11265525

品牌：机工出版

开本：16开

出版时间：2013-06-01

内容简介

　　《普通高等教育“十一五”电子信息类规划教材：电波传播理论》共9章，具体内容涉及：电磁波波源和麦克斯韦方程组，电波传播的反射、绕射和散射特性；电波传播的三种基本模式，包括空间波、地表面波和天波的传播以及菲涅尔区的基本概念；地球表面地形地物对电波传播的影响，包括传播环境的定义和分类、大气非均匀性的影响、楔形障碍物的影响、非楔形障碍物的影响、树木植被的影响、建筑物的影响等；移动通信电波传播的大尺度路径损耗特性，包括自由空间的传播模型、地面反射双线模型、瑞利准则、室外电波传播模型、研究电波传播特性的射线跟踪法；移动通信电波传播的小尺度统计特性，包括小尺度衰落与多径效应、多普勒效应、小尺度衰落的统计特性参数、小尺度衰落的统计模型；移动通信电波传播的场强测量方法和仿真，以及移动信道小尺度衰落特性的测量方法。
　　《普通高等教育“十一五”电子信息类规划教材：电波传播理论》可以作为通信与信息系统、电磁场与微波技术等专业研究生的教材，也可供相关领域工程技术人员参考。

目录

前言
第1章 电波传播的理论基础
1.1 麦克斯韦方程组
1.2 麦克斯韦方程组的正弦稳态形式
1.3 功率流
1.4 电磁波的辐射和波动方程
1.5 均匀平面波的传播
1.6 电波的反射、绕射和散射

第2章 电波传播的菲涅尔区
2.1 赫兹矢量
2.2 惠更斯-菲涅尔原理
2.3 菲涅尔区
2.4 传播余隙

第3章 自由空间和空间波传播模式
3.1 电波传播的基本模式
3.2 电波在自由空间中的传播
3.3 空间波传播模式
3.4 光滑球面反射模型
3.5 瑞利准则

第4章 地表面波传播模式
4.1 地表面波传播的特性
4.2 地表面波传播场强的计算
4.3 球面绕射模型
4.4 对流层对电波传播的影响

第5章 天波传播模式
5.1 电离层介绍
5.2 电波在电离层中的传播
5.3 各波段的电波在电离层中的传播特性

第6章 移动通信电波传播的大尺度路径损耗特性
6.1 移动通信电波传播的特点
6.2 地形特征和传播环境的分类和定义
6.3 大尺度路径损耗特性
6.4 场强均值和传播损耗预测模型
6.5 路径损耗与场强的关系
6.6 室内电波传播特性
6.7 射线跟踪法

第7章 移动通信电波传播的小尺度衰落特性
7.1 小尺度衰落（多径衰落）
7.2 多普勒频移
7.3 小尺度衰落的类型
7.4 小尺度衰落的统计特性
7.5 描述衰落特性的统计参量
7.6 小尺度衰落的统计模型
7.7 多径传播的脉冲响应模型
7.8 窄带信号和宽带信号接收功率的比较

第8章 移动通信电波传播特性的测量
8.1 移动通信电波传播场强的测量
8.2 小尺度多径信道特性的测量--信道的脉冲响应测量

第9章 城市环境中电波传播特性的仿真和分析
9.1 城市环境中的建筑物
9.2 北京市区电波传播预测模型的修正
9.3 北京市区电波传播特性的分析

附录
附录A Q函数、erf函数和erfc函数
附录B 常用数学公式、函数和傅里叶变换表
参考文献

前言/序言

《电波传播理论：现代通信系统的基石》 （一本深入剖析电磁波如何在复杂环境中穿行，为现代通信奠定坚实理论基础的著作） 在信息爆炸的时代，我们享受着前所未有的通信便利，从智能手机的实时视频通话，到覆盖全球的无线网络，再到卫星导航的精准定位，这一切的背后，都离不开对电波传播理论的深刻理解和精妙应用。本书《电波传播理论：现代通信系统的基石》，正是一本旨在系统阐释这一核心科学的著作。它不仅是高等教育电子信息类专业的权威教材，更是一部引导读者深入探索电磁波奥秘，洞悉现代通信系统设计原理的入门指南。 一、 穿越空间的信使：电波传播的物理本质 本书的开篇，将带领读者回归电波传播的本源。什么是电波？它为何能够穿越真空，又如何在介质中传播？我们将从麦克斯韦方程组这一物理学的瑰宝出发，揭示电磁波的产生机制、传播特性及其与物质的相互作用。无论是自由空间中的球面波扩展，还是介质中的折射、反射、衍射现象，本书都将以严谨的数学推导和清晰的物理概念进行讲解。 电磁波的产生与性质： 深入浅出地讲解电场和磁场的相互激发如何形成电磁波，阐述电磁波的频率、波长、波速、振幅、偏振等基本属性，以及它们如何决定了电波的传播特性和应用范围。 电磁波在不同环境下的传播： 自由空间传播： 探讨理想状态下电波的传播模型，如自由空间损耗，这是理解一切无线通信链路预算的基础。 介质中的传播： 详细分析电波在导体、电介质等不同物质中的传播规律，包括吸收、衰减、极化损耗等，为理解信号在实际环境中的衰减提供理论依据。 界面传播： 深入讲解电波在不同介质界面上的反射和折射现象，通过斯涅尔定律等原理，阐明信号如何受到地形、建筑物等障碍物的影响。 衍射与散射： 剖析电波绕过障碍物（如山丘、建筑物）的衍射现象，以及在不规则表面上的散射现象，这些都是造成信号复杂衰落和接收的重要因素。 二、 塑造信号轨迹：电波传播的决定性因素 电波的传播并非一成不变，它受到多种环境因素的深刻影响，这些因素共同塑造了信号在空间中的轨迹，决定了通信的质量和可靠性。本书将逐一剖析这些关键因素，为读者构建完整的电波传播图景。 大气层的影响： 对流层传播： 重点分析对流层中温度、湿度、气压等气象因素对电波传播的影响，如折射、衰减、闪电干扰等，尤其是在微波和毫米波频段。 平流层传播： 探讨平流层中存在的波导现象，例如偶极子层的存在如何引导电波远距离传播，以及电离层对短波传播的反射作用。 电离层传播： 详细阐述电离层（D层、E层、F层）的形成、结构及其对不同频率电波的反射、吸收、散射机制，这是短波通信得以实现远距离传输的关键。我们将分析电离层对通信的昼夜变化、季节变化和太阳活动等因素的敏感性。 地面和地表的影响： 地形因素： 深入分析山脉、丘陵、建筑物等地形地貌如何阻挡、反射、散射电波，导致信号衰落和阴影区，这是城市环境下无线通信面临的主要挑战。 地表特性： 探讨不同地表（如水面、森林、农田、城市等）对电波反射和吸收的特性，例如海水对电波的吸收率较高，而金属表面反射率高，这些都会影响信号的传播路径和强度。 地面反射： 分析电波在地面反射引起的路径分量，以及这些反射路径与直射路径之间的干涉效应，即多径效应。 多径传播与衰落： 多径效应的产生： 详细解释由于地面反射、建筑物反射、散射等原因，同一信号可能通过多条路径到达接收端，导致信号在时间上存在延迟差。 衰落的类型与机理： 深入剖析多径传播引起的衰落现象，包括： 起伏衰落（Rayleigh衰落/Rice衰落）： 由于多条反射路径的相干叠加，导致信号电平的快速起伏，这是最常见的衰落类型。 频率选择性衰落： 不同频率的信号在多径传播中经历的衰落程度不同，导致信号的频谱发生畸变。 相位失真： 多径传播引入的相位差会导致信号波形失真，影响解调。 快衰落与慢衰落： 区分因移动或环境快速变化引起的快衰落，以及因环境缓慢变化引起的慢衰落。 干扰与噪声： 同频干扰和邻频干扰： 分析不同通信系统之间由于信号频率接近或重叠而产生的相互干扰。 非无线电干扰： 探讨来自其他电子设备的电磁干扰，以及人为产生的噪声源。 热噪声： 讲解电子元器件内部产生的随机电信号噪声，这是通信系统底噪的来源。 三、 驾驭电波的艺术：传播模型与预测方法 理解了电波传播的物理机制和影响因素，下一步便是如何量化和预测电波的传播特性，以便进行通信系统的设计和优化。本书将介绍一系列经典的传播模型和预测方法。 工程传播模型： 自由空间传播模型： 作为基础模型，介绍自由空间路径损耗的计算公式。 奥克斯（Okumura）模型： 适用于城市、郊区、农村等不同场景的经验模型，能够较好地预测大范围的传播损耗。 哈塔（Hata）模型： 对奥克斯模型进行了改进和扩展，提供了更精确的预测能力，并考虑了频率、距离、天线高度等因素。 COST 231 Hata 模型： 进一步优化的Hata模型，更适用于高频段和城市密集区域。 平坦地模型（Two-Ray Model）： 适用于地面反射场景下的传播预测。 非视距传播模型： 介绍用于预测地形遮挡等非视距场景下的传播模型，如威廉姆斯（Williams）模型等。 统计传播模型： Rician 分布和 Rayleigh 分布： 用于描述起伏衰落的统计特性。 Lognormal 分布： 用于描述慢衰落（阴影衰落）的统计特性。 精确传播模型： 射线追踪模型（Ray Tracing）： 基于几何光学原理，模拟电波在复杂环境中的反射、折射、衍射，精度较高，计算量大，常用于室内和局部区域的传播预测。 有限元/时域有限差分法（FEM/FDTD）： 基于麦克斯韦方程组进行数值求解，能够精确模拟电波在复杂结构中的传播，适用于特定场景的仿真分析。 传播预测工具与软件： 介绍目前行业内常用的传播预测软件和工具，以及它们在实际通信系统规划中的应用。 四、 拥抱复杂性：应对电波传播挑战的策略 电波传播的复杂性是无线通信设计的固有挑战，本书将引导读者学习如何有效地应对这些挑战，设计出可靠高效的通信系统。 天线设计与布局： 天线增益与方向图： 讲解天线如何聚焦能量，以及不同方向图对传播特性的影响。 基站选址与天线高度： 分析优化天线部署策略，以减小传播损耗和避免阴影区。 分集天线技术： 介绍空间分集、极化分集等技术，利用多条独立传播路径来对抗衰落。 信号处理技术： 均衡技术： 讲解如何通过数字信号处理技术补偿由于多径传播引起的频率选择性衰落和相位失真。 信道编码技术： 通过引入冗余信息，提高信号在噪声和干扰下的抗干扰能力。 调制解调技术： 分析不同调制方式（如QPSK, 16QAM等）对传播特性的适应性，以及如何选择合适的调制方案。 频率规划与复用： 频率分配与管理： 探讨如何合理分配无线电频谱，减少同频和邻频干扰。 小区划分与频率复用： 在蜂窝通信系统中，通过空间复用和频率复用技术，提高频谱利用率。 新兴技术与未来展望： MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技术： 深入分析利用多根天线在发射端和接收端实现多路并行传输，显著提高信道容量和可靠性。 波束赋形（Beamforming）： 智能地将信号能量集中到特定方向，提高信号质量并减少对其他用户的干扰。 智能反射面（RIS）： 探讨新型无源设备如何通过控制反射信号来重塑传播环境，提高信号覆盖和吞吐量。 人工智能在传播预测与优化中的应用： 展望AI技术在实时传播建模、智能干扰管理和自适应通信系统中的巨大潜力。 结论： 《电波传播理论：现代通信系统的基石》是一本集理论深度、工程实践与前沿视野于一体的著作。它不仅为电子信息类专业的学生提供了扎实的理论基础，也为通信工程师、科研人员以及所有对无线通信技术感兴趣的读者，打开了一扇深入理解电波世界的大门。通过本书的学习，您将能够： 深刻理解电波在各种环境下的传播行为。 掌握预测和分析无线信道特性的关键技术。 为设计更高效、更可靠的现代通信系统提供坚实的理论支撑。 洞悉未来无线通信技术的发展趋势。 本书的编写力求严谨而不失生动，理论联系实际，旨在帮助读者构建起一套完整的电波传播知识体系，从而更好地理解和应用现代无线通信技术，推动信息时代的不断发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题实在是太长了，一开始就被吓到了，脑子里立刻浮现出厚厚一本，密密麻麻都是公式的那种“硬核”教材。拿到手之后，意外地发现它比我想象的要……呃，内容更集中？就像那种“浓缩就是精华”的说法，这本书似乎想把“电波传播”这个庞大的体系压缩成一个可以快速掌握的框架。翻了几页，我发现它并没有像我担心的那样，一开始就丢出无数个我看不懂的符号，而是尝试用一种比较“循序渐进”的方式来介绍。它好像在努力地铺垫，先告诉你为什么我们要研究电波传播，它在现实生活中扮演什么角色，然后再慢慢地引入一些基础概念。我特别注意到它好像花了不少篇幅在讲一些“工程应用”的场景，比如通信系统是如何利用电波传播的，以及在设计过程中会遇到哪些挑战。这倒是给了我一种“学有所用”的初步感觉，而不是单纯地在背诵理论。不过，坦白说，有些地方的逻辑跳跃还是挺快的，有时候我刚想琢磨透一个概念，它就又冒出来一个新的，让我有点儿应接不暇。但我相信，这可能也是为了在有限的篇幅内涵盖更多内容吧。总体而言，这本书给我一种“提纲挈领”的感觉，就像一本高阶的“指南”，而不是那种事无巨细的“百科全书”。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，说实话，我当时的心情挺复杂的。一方面，我确实对电波传播这个领域很感兴趣，觉得它是现代通信的基石，不可或缺。但另一方面，“普通高等教育‘十一五’电子信息类规划教材”这样的标签，总让我联想到枯燥、理论性强，甚至有些晦涩难懂的文字。翻开书页，我的预感似乎应验了一部分。书中的确充斥着大量的公式和图表，它们构成了理解电波传播的语言。要完全吃透这些内容，无疑需要扎实的数学功底和良好的物理直觉。我花了不少时间去理解那些关于电磁场、惠更斯原理、菲涅尔区域等概念的推导过程，感觉就像在攀登一座知识的高山。有时候，我会被一些细节淹没，会停下来反复阅读，试图捕捉作者试图传达的精髓。尽管如此，我还是在其中找到了一些让我眼前一亮的部分。比如，书中对不同传播模型（如自由空间传播、陆地传播、海面传播等）的详细介绍，以及它们各自的适用条件和局限性，这让我对实际应用场景有了更清晰的认识。另外，关于天线特性和传播损耗的分析，也为理解通信系统的性能提供了重要的理论支撑。总的来说，这本书的深度和广度都相当可观，它提供了一个深入了解电波传播的“深度游”，但对读者的要求也相当高。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，其实挺犹豫的。我并非电子信息专业的科班出身，当初选择这本书纯粹是因为我对无线通信技术的发展充满好奇，想了解一些背后的科学原理。这本书的封面设计比较朴实，但书名又显得十分专业，让我有点儿拿不准自己能否驾驭。阅读过程中，我惊喜地发现，虽然书名听起来很高冷，但内容并非完全不可理解。作者似乎在努力地为非专业读者搭建一座桥梁，他用了一些比较形象的比喻来解释一些抽象的概念，比如电波的反射、折射、衍射等，就像光线在不同介质中的传播一样，这让我一下子就抓住了核心。而且，书中穿插了一些实际的案例分析，比如不同地形环境对信号传播的影响，这让枯燥的理论变得生动有趣起来。我尤其喜欢其中关于“衰落”和“干扰”的章节，它让我明白了为什么我们在某些地方信号会变得很差，以及手机信号为什么有时会受到其他电子设备的影响。虽然有些数学公式我看得云里雾里，但我可以跳过它们，抓住作者想要传达的物理意义和实际影响。我觉得这本书的优点在于，它在保持理论严谨性的同时，尽量做到了通俗易懂，为像我这样的“跨界”读者提供了一个不错的入门途径。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了一种“系统性”的学习感受。它不像一些零散的文章或科普读物，而是像一张精心绘制的地图，将电波传播的整个领域呈现在读者面前。从最基本的电磁波理论出发，它层层递进，逐渐深入到各种复杂的传播现象和应用场景。我喜欢它在不同章节之间的过渡处理，感觉逻辑非常顺畅。比如，在介绍了基本传播模型之后，它会自然地引出各种传播损耗的讨论，然后再探讨这些损耗如何影响通信系统的设计。这种“环环相扣”的感觉，让我觉得自己在构建一个完整的知识体系，而不是零散地记忆一些孤立的知识点。书中还包含了很多经典的传播模型和算法，这对于我理解实际的通信系统设计非常有帮助。虽然有些地方的公式推导和证明过程对我来说并不算轻松，但作者的讲解还是比较清晰的，并且会适时地给出一些工程上的解释，让我能够理解这些理论在实践中的意义。我觉得这本书的价值在于，它不仅提供了理论的深度，也兼顾了实践的广度，为想要深入理解电波传播的读者提供了一个非常扎实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对我来说，更像是一次“学术溯源”的体验。我一直觉得，在现代信息爆炸的时代，我们享受着便捷的通信，但却很少去追问那些最根本的原理。而这本书，恰恰提供了这样一个机会。它就像是一部“史书”，在梳理电波传播的脉络。我印象最深的是，书中不仅仅停留在理论的介绍，而是花了很大的篇幅去追溯这些理论是如何被发现、被验证的，以及它们在不同历史时期对通信技术发展产生的深远影响。这种“历史感”让我觉得，我不仅仅是在学习一个技术概念，更是在了解一项科学是如何逐步演进的。书中对早期电磁波实验的描述，以及那些伟大的科学家们是如何一步步揭示电波的奥秘的，都让我对科学探索的艰辛和伟大充满了敬意。当然，作为一本教材，它也必须包含扎实的理论知识。那些关于麦克斯韦方程组的推导、波导理论的讲解，虽然对我而言有些挑战，但也能让我感受到其中蕴含的逻辑之美。我特别欣赏书中对传播环境建模的讨论，它让我明白，现实世界中的电波传播远比实验室里的模型要复杂得多，而科学的魅力就在于如何用更精确的模型去逼近现实。