《MIMO多天線系統與天線設計》是2021年人民郵電出版社出版的圖書，作者是趙魯豫、黃冠龍、藺煒、李迎松。
基本介紹
- 中文名：MIMO多天線系統與天線設計
- 作者：趙魯豫、黃冠龍、藺煒、李迎松
- 類別：工業技術
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：128 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787115554475
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書從全新的視角審視多天線系統，旨在將電磁場與微波、天線與傳播、移動通信等理論與技術相結合，以期讓讀者對多天線系統這一現代移動通信核心技術有更深入的理解。本書從多天線系統的信道模型和信道容量出發，從電磁場和電磁波的角度重新剖析多天線之間的相關性，並分析和評估天線的空間相關性和天線間互耦對於多天線系統信道容量和吞吐率的影響，隨後進一步給出解決該類影響的天線去耦合方法。針對多天線系統的不同套用場景，本書緊接著闡述多天線系統在基站、終端和無線能量傳輸場景中的套用，並給出了評估多天線系統各種關鍵參數的方法。
本書面向的主要讀者為從事多天線系統研究、開發和測試的專業技術人員，本書也適合作為高校專業課、選修課或者培訓班的教材。
圖書目錄
第 1章 多天線系統概述 001
1.1 多天線系統的發展動態和面臨的關鍵問題 002
1.2 各類多天線系統的比較 006
1.3 技術標準研究：從4G、5G到6G技術的演進 008
1.4 從WRC-19展望未來5年的通信技術發展 016
1.4.1 各國就5G毫米波頻譜使用達成共識 017
1.4.2 WRC正在考慮更多、新的Sub-2 GHz頻段 017
1.4.3 移動通信或將向Sub-8 GHz乃至Sub-10 GHz進發 019
1.4.4 太赫茲通信已成為各國研究的技術熱點 020
1.4.5 2023年WRC研究議題 021
1.5 本章小結 023
參考文獻 023
第 2章 MIMO系統的模型及信道容量 025
2.1 MIMO系統的基本概念 026
2.2 MIMO系統的信號模型與信道容量 027
2.3 考慮相關性和效率的信道容量 029
2.4 MIMO技術與空時編碼 032
2.5 本章小結 036
參考文獻 036
第3章 MIMO系統的電磁場分析 037
3.1 空間相關性 038
3.1.1 基本定義 038
3.1.2 基於輻射參數的相關係數的計算 040
3.2 空間相關性和天線互耦對信道容量的影響 044
3.2.1 考慮空間相關性的信道容量計算 044
3.2.2 考慮天線互耦的信道容量計算 047
3.3 用於描述多徑分量的幾何模型的分析、建模與仿真 052
3.3.1 圓形散射模型分析 052
3.3.2 基站的電磁波散射模型的建模與仿真 054
3.3.3 移動終端的電磁波散射模型的建模與仿真 056
3.4 基站天線陣列仿真實例 057
3.5 本章小結 060
第4章 天線去耦合技術 061
4.1 常用去耦合方法總結 062
4.1.1 缺陷地結構去耦合方法 062
4.1.2 電磁帶隙結構去耦合方法 066
4.1.3 中和線及去耦網路去耦合方法 069
4.1.4 寄生諧振去耦合方法 082
4.1.5 特徵模去耦合方法 086
4.1.6 正交方向圖去耦合方法 088
4.1.7 空間去耦合方法 090
4.2 耦合諧振器去耦網路 094
4.2.1 基本工作原理 095
4.2.2 天線互導納的分析 097
4.2.3 二階的耦合諧振器去耦網路設計原理 103
4.3 基於假天線的去耦合方法 105
4.3.1 基本原理 105
4.3.2 設計實例 108
4.4 實際工程套用 112
4.5 本章小結 115
參考文獻 116
第5章 MIMO系統中的多天線設計：基站天線 121
5.1 基站天線演進歷史 122
5.2 基站天線的輻射單元及工藝 124
5.3 基站天線組陣方法和陣列 135
5.4 基站天線的饋電網路 140
5.5 實際套用中基站天線的其他工程約束 143
5.6 專題與實例——雙頻雙極化天線輻射單元設計 146
5.7 本章小結 153
參考文獻 153
第6章 MIMO系統中的多天線設計：移動終端 157
6.1 手機終端及手機天線發展歷史 158
6.2 手機天線的類型與實現方式 162
6.3 手機多天線設計 170
6.4 Sub-6 GHz手機天線設計 173
6.5 毫米波終端天線設計 180
6.6 新形態的移動終端：可穿戴設備 190
6.7 移動終端產品的其他設計考慮 193
6.8 本章小結 193
參考文獻 194
第7章 多天線系統在無線能量傳輸中的套用 195
7.1 無線能量傳輸系統簡介 196
7.1.1 電磁波無線能量傳輸系統 197
7.1.2 基於磁場耦合的無線能量傳輸系統 198
7.1.3 無線能量傳輸系統中的關鍵參數 200
7.2 基於電磁波輻射的多天線無線能量傳輸系統 203
7.2.1 多天線射頻及直流合路無線能量傳輸系統 204
7.2.2 基於回復反射波束聚焦的多天線無線能量傳輸系統 204
7.2.3 多天線無線攜能通信 206
7.3 基於磁場耦合的多線圈無線能量傳輸系統 207
7.3.1 多線圈磁場諧振式無線能量傳輸系統 207
7.3.2 通過中繼線圈耦合的磁場諧振式無線能量傳輸系統 209
7.3.3 通過多線圈磁場波束成形的無線能量傳輸系統 210
7.4 本章小結 211
參考文獻 212
第8章 多天線系統的性能評估 215
8.1 散射參數 216
8.1.1 定義 216
8.1.2 散射參數的測量方法 218
8.2 輻射方向圖 219
8.3 包絡相關係數 220
8.3.1 基於輻射參數的包絡相關係數計算 220
8.3.2 基於散射參數的包絡相關係數計算 221
8.4 多天線系統的效率參數 221
8.4.1 天線的總效率 221
8.4.2 分集效率 222
8.5 多天線輻射特性的測試 222
8.6 信道容量的測量方法 224
8.7 總有效反射係數 230
8.8 本章小結 230
參考文獻 231
名詞索引 233
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作者簡介
趙魯豫博士，西安電子科技大學副教授、博士生導師。2014年獲得香港中文大學博士學位，同年開始在香港中文大學進行博士後研究。2016年到西安電子科技大學任教。現任天線系統產業聯盟專家委員會理事、中國通信學會高 級會員、天線與射頻技術委員會委員、IEEE高 級會員。常年擔任IEEE Transactions on Antennas and Propagation、International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering等期刊的審稿人，現任IEEE Access副主編。主要研究方向為多天線系統、微波無源積體電路及天線微波測量。共發表SCI檢索論文近50篇，其中ESI高被引論文4篇；授 權美國發明專利3項、中國發明專利2項，申請專利40餘項；出版譯著1部、專著1部。主持國家重點研發計畫項目子課題1項，國家自然科學基金青年科學基金項目1項，國家重點實驗室基金項目1項，陝西省重點研發計畫項目1項。同時積極參加產學研合 作項目，與行業知名企業有著廣泛的聯繫和合 作。黃冠龍博士，佛山科學技術學院教授，深圳市鵬城實驗室雙聘研究員，教育部霍英東教育基金會高等院校青年教師基金獲得者，中國通信學會高 級會員及天線與射頻技術委員會委員，IEEE高 級會員。分別於哈爾濱工業大學、新加坡國立大學獲得學士與博士學位，曾供職於新加坡淡馬錫實驗室任研究科學家、諾基亞任資 深天線專家。長期從事高性能微波器件及天線技術領域的研究工作，包括平板及共形天線陣列、移動終端及基站天線、3D列印射頻器件及天線、毫米波天線陣列等。目前在國際微波與天線領域權 威學術期刊和會議上發表論文100餘篇，其中ESI高被引論文2篇、封面論文2篇。兼任IEEE Access副主編，曾獲IEEE TAP和IEEE AWPL全球 佳審稿人，並多次作為特邀演講人參與多個重要國際會議並承擔專題研討會組織工作。藺煒博士，悉尼科技大學校長博士後研究員，IEEE高 級會員。於華南理工大學取得信息工程學士以及電磁場與微波技術碩士學位，並於香港城市大學取得電子工程博士學位。2012年—2013年供職於新加坡南洋理工大學電氣電子學院，任助理研究員，從事海事短波天線的研究工作。2016年—2018年供職於澳大利亞悉尼科技大學，任博士後研究員，從事電小天線以及可重構天線的研究工作，期間獲得悉尼科技大學青年研究員基金資助（UTS Early Career Research Grant）。2019年取得該校校長博士後研究員基金（Chancellor’s Postdoctoral Research Fellow）並任職至今，從事無線能量傳輸的研究工作。獲得2021年澳大利亞研究理事會優 秀青年學者基金資助（ARC DECRA Fellow）。目前在國內外微波與天線領域權 威學術期刊和會議發表論文100餘篇，並獲得多項國際業內認可的學術獎項。曾獲得2019年IEEE天線與傳播學會評選的Raj Mittra旅行基金（Travel Grant）；2018 International Symposium on Antennas and Propagation（ISAP 2018） 佳論文獎（排名第 1）；2018 Australian Microwave Symposium（AMS 2018） 佳青年學者論文獎（排名第1）；2017 Electromagnetic Materials and Technologies for the Future（EM-MTF 2017） 佳海報論文獎；2016年香港特區政府才藝發展獎學金；2015年IEEE Region 10會議（TENCON 2015）青年科學家獎。同時也是2018年IEEE AWPL全球 佳審稿人以及2020年IEEE TAP全球 佳審稿人。李迎松博士，哈爾濱工程大學教授、博士生導師，美國套用計算電磁學會會士，IEEE高 級會員，中國電子學會高 級會員。獲得高知工科大學和哈爾濱工程大學雙博士學位，先後赴加州大學戴維斯分校、高知工科大學和約克大學訪學。入選哈爾濱工程大學青年骨幹教師支持計畫，黑龍江省“龍江科技英才”特殊支持計畫，黑龍江省“頭雁”團隊。擔任高知工科大學、遠東聯邦大學和聖彼得堡彼得大帝理工大學客座教授。曾任AEU-International Journal of Electronics and Communications領域編輯，2020 IEEE 3rd International Conference on Electronic Information and Communication Technology（ICEICT 2020）、2019 International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition（iWEM 2019）等國際會議的共同主 席/技術程式委員會共同主 席。發表SCI檢索論文160餘篇，ESI高被引論文10篇，授 權發明專利20項，主持國家重點研發計畫等項目20餘項，是國家科學技術獎勵、黑龍江省科學技術獎勵等項目評審專家。
