Electromagnetic Band Gap Structures in Antenna Engineering (The Cambridge RF and Microwave Engineeri pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Fan Yang

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:2008-11-24

价格:USD 95.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521889919

丛书系列:

图书标签:

• Electromagnetic Band Gap
• Antenna Engineering
• EBG Structures
• Microwave Engineering
• RF Engineering
• Photonic Band Gap
• Metamaterials
• Antenna Design
• Electromagnetics
• Waveguides

射频与微波工程新视野：下一代结构设计与系统优化 本书将深入探讨在快速发展的射频（RF）与微波工程领域中，那些突破传统限制、实现前所未有性能提升的关键技术。它侧重于 非传统电磁结构 在现代通信、雷达、传感器以及高功率应用中的集成与优化。 第一章：基础理论的重构——超越经典传输线模型 本章首先对电磁波在复杂介质和周期性结构中的传播行为进行深入的理论回顾与拓展。重点不再是传统的集总元件或简单的分布式参数模型，而是着眼于结构化材料（Metamaterials and Structured Media）的有效介电常数和磁导率的本构关系。我们将详细分析布洛赫定理（Bloch Theorem）在二维和三维周期性结构中的应用，推导出带隙的精确边界条件。此外，章节将引入有效介质理论（Effective Medium Theory, EMT）的局限性，并提出更精确的、基于亚波长单元的等效电路模型，尤其关注在宽带应用中实现非互易性（Non-reciprocity）的结构设计原理。 第二章：超材料与超表面——调控电磁场的空间维度 本章聚焦于电磁超材料（Electromagnetic Metamaterials）和超表面（Metasurfaces）的精细化设计。不同于传统利用材料本身的介电特性来影响电磁场，超材料通过几何构型来定义其宏观电磁响应。我们将详细剖析负折射率材料（Negative Index Materials）的物理机制及其在超分辨成像和完美反射/吸收中的潜力。随后，重点转向超表面技术，这是将三维超材料的性能压缩到二维表面的革命性技术。章节内容涵盖： 广义斯涅尔定律（Generalized Snell’s Law）的推导及其在波前调控中的应用。 Pancharatnam-Berry (PB) 相位在偏振态调控中的高效实现。 可重构超表面的设计：利用移相器、铁氧体或MEMS技术实现对反射/透射波的动态控制，以适应复杂的环境变化。 第三章：集成化高Q值谐振腔设计与非线性效应抑制 在微波系统，特别是高灵敏度接收机和高功率发射机中，对高品质因数（High-Q Factor）谐振器的需求从未减弱。本章将探讨如何利用先进的结构设计来提升谐振器的能量存储效率，同时减小损耗。主要内容包括： 高阻抗表面（High Impedance Surfaces, HIS）在抑制表面波和控制辐射方向图中的应用。 三维集成谐振腔的建模与优化，特别是在微型化背景下如何维持高Q值。 非线性效应管理：在超高频段，材料的非线性响应（如二阶和三阶互调失真IMD）成为限制系统性能的关键因素。本章将分析这些非线性源，并提出结构化方法（如通过引入对称性或特定偏置点设计）来有效抑制它们的产生。 第四章：新型电磁波传播环境——拓扑绝缘体与非厄米系统 本章将目光投向电磁学的前沿研究领域，特别是那些借鉴了凝聚态物理概念的创新结构。 电磁拓扑绝缘体（Electromagnetic Topological Insulators）：分析这些结构如何通过其边缘态（Edge States）实现对缺陷和不规则边界的“无损”波导传输，从而大幅增强系统的鲁棒性。 非厄米电磁系统（Non-Hermitian Systems）：研究增益和损耗在电磁系统中的耦合效应。重点探讨奇异点（Exceptional Points, EPs）的概念，以及如何利用EPs来提升传感器的灵敏度（例如，在微小质量或折射率变化下的增强响应）。 第五章：先进制造技术与系统级验证 理论设计必须依赖于精确的制造和严格的测试。本章将详细讨论支持上述复杂电磁结构实现的先进制造工艺，并强调从单元设计到系统级性能验证的转化过程。 增材制造（Additive Manufacturing）在复杂几何结构（如多孔材料、晶格结构）快速原型制作中的应用与局限性分析，特别是对金属/介质界面的粗糙度控制。 高精度光刻与薄膜技术在亚微米尺度超表面制造中的挑战。 系统级集成与测试：讨论如何设计测试平台以准确测量超材料和超表面器件的性能，例如采用近场扫描技术（Near-Field Scanning）来验证相位梯度和波前整形效果，以及在实际通信链路中评估由结构引入的额外系统损耗和相位误差。 结论与展望 本书旨在为射频与微波工程师提供一套结构化设计（Structured Design）的思维框架，使他们能够跳出传统电路和传输线范式，利用空间电磁调控能力来应对下一代无线系统对带宽、效率、小型化和鲁棒性的苛刻要求。本书强调理论的严谨性与实际制造的可行性相结合，是追求技术前沿的研发人员的重要参考资料。

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这本书讲的主要是蘑菇型EBG结构，太古老了。

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