無線網路射頻工程

無線網路射頻工程

《無線網路射頻工程硬體天線和電波傳播》圍繞無線網路中的射頻工程這一重要問題展開,主要介紹三個方面:硬體、天線和電波傳播。全書共分八章,主要內容包括無線網路簡介,無線通信基礎和無線區域網路基礎,無線發射機和接收機的架構、實現和性能評估,面向無線網路套用的天線理論基礎和設計,電波傳播,室區域網路絡和室外網路等。《無線網路射頻工程硬體天線和電波傳播》內容詳實,涉及知識面寬,可作為無線通信和微波專業的高年級本科生和研究生的教材,也可供無線網路工程師和研究人員參考。

基本信息

作者簡介

DanieIM.DObkin世界知名的通信技術專家,Enigmaltics諮詢公司總裁,有30多年通信技術與設備研發和技術顧問經驗。先後就讀於加州理工學院、史丹福大學,擁有套用物理博士學位。他經常為北美和亞洲高校和著名公司授課,並在許多頂級業界技術會議上做技術講座。他是多個美國專利的持有人,除本書外還著有RFinRFID一書,也廣受好評。

目錄

第1章 導論 1

1.1 有線雖美,無線亦不可或缺 1

1.2 預備知識 2

無線網路射頻工程 無線網路射頻工程

1.3 內容概述 31.4 致謝 4

1.5 補充讀物 5

第2章 無線通信基礎 6

2.1 時諧信號及其指數表示 6

2.2 電磁波和復用 9

2.3 調製和頻寬 14

2.3.1 簡單調製 14

2.3.2 正交頻分復用 24

2.3.3 超寬頻:一種幾乎可以免除干擾的通信方式 33

2.4 無線鏈路概述:系統、功率、噪聲和鏈路預算 38

2.4.1 鏈路的定性分析 38

2.4.2 定量計算 40

2.5 小結 45

2.6 補充讀物 45

第3章 無線區域網路基礎 46

3.1 各種規模的網路 46

3.2 從LAN到WLAN 48

3.3 802.11WLAN 50

3.3.1 802.11架構 50

3.3.2 MAC與CSMA/CA 51

3.3.3 802.11經典的直接序列物理層 54

3.3.4 增強的802.11標準概覽 58

3.3.5 Wi-Fi物理層(802.1.1b) 59

3.3.6 802.11a物理層 61

3.3.7 802.11g物理層 66

3.3.8 802.11(In)安全性 67

3.4 HiperLAN與HiperLAN2 70

3.5 從LAN到PAN 71

3.5.1 藍牙 71

3.5.2 802.15.3 74

3.5.3 UWBPAN:進展報告 75

3.6 小結 80

3.7 補充讀物 80

第4章 無線發射機和接收機 82

4.1 無線電概論 82

4.1.1 無線設備問題 82

4.1.2 無線設備體系結構 83

4.1.3 一種“典型的”WLAN設備 87

4.2 無線電器件 88

4.2.1 ADC和DAC 88

4.2.2 放大器 93

4.2.3 混頻器與頻率變換 112

4.2.4 頻率合成器 123

4.2.5 濾波器 126

4.2.6 開關 132

4.3 無線系統設計 134

4.4 無線晶片和晶片組示例 141

4.5 小結 151

4.6 補充讀物 152

第5章 天線 155

5.1 不採用傳統的電磁場分析方法 155

5.2 輻射:無線導線 155

5.3 理想偶極子 157

5.4 天線的輻射方向圖 161

5.5 接收機天線 167

5.6 普通天線概述 171

5.6.1 半波偶極子 171

5.6.2 四分之一波長單極子 173

5.6.3 摺疊偶極子 173

5.6.4 波導天線 175

5.6.5 拋物面反射體天線 177

5.6.6 微帶(貼片)天線 178

5.6.7 相控陣天線 181

5.6.8 方位各向同性天線 185

5.6.9 輻射電纜 186

5.6.10 八木宇田天線 187

5.6.11 自適應天線陣 189

5.7 電纜和連線器 192

5.8 小結 198

5.9補充讀物 198

第6章 電波傳播 200

6.1 自由空間的電波傳播 200

6.2 地表環境下的電波傳播 200

6.2.1 背景:射線和幾何光學 202

6.2.2 折射指數 203

6.2.3 吸收 204

6.2.4 金屬的反射 207

6.2.5 介質的反射和折射 208

6.2.6 連續媒質的折射 211

6.2.7 繞射和散射:基礎知識 213

6.2.8 繞射和散射:舉例 217

6.3 多徑傳播:衰落和時延 232

6.3.1 用分集天線來抗衰落 234

6.3.2 用擴頻調製來抗衰落 235

6.3.3 用方向性天線來抗衰落 236

6.4 電波傳播的統計模型 241

6.5 小結 244

6.6 補充讀物 215

第7章 室區域網路絡 246

7.1 室內環境 246

7.2 如何建造建築物 246

7.2.1 建築基礎 246

7.2.2 低層商業建築(一到三層) 247

7.2.3 中高層商業建築 251

7.2.4 住宅 252

7.2.5 國際風格 254

7.2.6 超大型建築 254

7.3 建築材料的微波特性 254

7.4 真實的金屬障礙物 261

7.5 現實中的室內傳播 262

7.6 多大功率才算足夠 269

7.7 室內干擾源 271

7.7.1 微波爐 271

7.7.2 其他的WLAN設備 274

7.7.3 藍牙與Wi-Fi的比較 274

7.7.4 無線電話 276

7.8 室區域網路絡工具 278

7.8.1 室內工具箱 278

7.8.2 測量 279

7.8.3 室內傳輸模型 280

7.9 小結 281

7.10 補充讀物 282

第8章 室外網路 285

8.1 雨雪、炎熱和黑夜等 285

8.2 視線基站 286

8.3 室外覆蓋網路 288

8.3.1 傳播 288

8.3.2 干擾 296

8.3.3 回程傳輸 297

8.4 點對多點網路 300

8.5 點對點網橋 302

8.6 長距離無需授權頻段的鏈路 304

8.7 安全注意事項 308

8.8 小結 310

8.9 補充讀物 311

附錄1 管理問題 313

A1.1 一段歷史 313

A1.2 美國標準 314

A1.3 歐洲標準 319

A1.3.1 ISM頻段:ETSIEN300328V1.5.1 319

A1.3.2 HiperLAN頻段ERC/DEC(99)23和EN301893 320

A1.4 日本標準 321

A1.5 中國標準 322

A1.6 小結 323

A1.7 補充讀物 324

附錄2 測量工具 325

附錄3 反射和匹配 329

A3.1 反射係數 329

A3.2 一個簡單的匹配例子 330

A3.3 補充讀物 333

附錄4 洛侖茲規範 334

A4.1 沒有捷徑可走 334

A4.2 洛侖茲規範的推導 334

A4.3 位函式之間的耦合 336

附錄5 功率密度 337

附錄6 常規的電磁學 340

附錄7 文中所用符號表 342

……

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