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Produktbild: Ultra Wideband Antennas and Propagation for Communications, Radar and Imaging

Ultra Wideband Antennas and Propagation for Communications, Radar and Imaging For Communications, Radar and Imaging

215,99 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei


Beschreibung

Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

01.12.2006

Herausgeber

Ben Allen + weitere

Verlag

John Wiley & Sons

Seitenzahl

480

Maße (L/B/H)

24,9/17,3/3,4 cm

Gewicht

1089 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Englisch

ISBN

978-0-470-03255-8

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Produktdetails

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

01.12.2006

Herausgeber

Verlag

John Wiley & Sons

Seitenzahl

480

Maße (L/B/H)

24,9/17,3/3,4 cm

Gewicht

1089 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Englisch

ISBN

978-0-470-03255-8

Herstelleradresse

Libri GmbH
Europaallee 1
36244 Bad Hersfeld
DE

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  • Produktbild: Ultra Wideband Antennas and Propagation for Communications, Radar and Imaging
  • Editors xv

    Prime Contributors xvii

    Preface xxi

    Acknowledgments xxvii

    Abbreviations & Acronyms xxix

    1 Introduction to UWB Signals and Systems 1
    Andreas F. Molisch

    1.1 History of UWB 1

    1.2 Motivation 3

    1.3 UWB Signals and Systems 6

    1.4 Frequency Regulation 12

    1.5 Applications, Operating Scenarios and Standardisation 13

    1.6 System Outlook 15

    References 16

    Part I Fundamentals 19

    Introduction to Part I 21
    Wasim Q. Malik and David J. Edwards

    2 Fundamental Electromagnetic Theory 25
    Mischa Dohler

    2.1 Introduction 25

    2.2 Maxwell's Equations 25

    2.3 Resulting Principles 30

    References 30

    3 Basic Antenna Elements 31
    Mischa Dohler

    3.1 Introduction 31

    3.2 Hertzian Dipole 31

    3.3 Antenna Parameters and Terminology 34

    3.4 Basic Antenna Elements 42

    References 47

    4 Antenna Arrays 49
    Ernest E. Okon

    4.1 Introduction 49

    4.2 Point Sources 49

    4.3 The Principle of Pattern Multiplication 55

    4.4 Linear Arrays of n Elements 56

    4.5 Linear Broadside Arrays with Nonuniform Amplitude Distributions 58

    4.6 Planar Arrays 62

    4.7 Design Considerations 65

    4.8 Summary 66

    References 66

    5 Beamforming 67
    Ben Allen

    5.1 Introduction 67

    5.2 Antenna Arrays 69

    5.3 Adaptive Array Systems 73

    5.4 Beamforming 75

    5.5 Summary 86

    References 87

    6 Antenna Diversity Techniques 89
    Junsheng Liu, Wasim Q. Malik, David J. Edwards and Mohammad Ghavami

    6.1 Introduction 89

    6.2 A Review of Fading 89

    6.3 Receive Diversity 93

    6.4 Transmit Diversity 100

    6.5 MIMO Diversity Systems 102

    References 103

    Part II Antennas for UWB Communications 105

    Introduction to Part II 107
    Ernest E. Okon

    7 Theory of UWB Antenna Elements 111
    Xiaodong Chen

    7.1 Introduction 111

    7.2 Mechanism of UWB Monopole Antennas 112

    7.3 Planar UWB Monopole Antennas 121

    7.4 Planar UWB Slot Antennas 132

    7.5 Time-Domain Characteristics of Monopoles 140

    7.6 Summary 144

    Acknowledgements 144

    References 144

    8 Antenna Elements for Impulse Radio 147
    Zhi Ning Chen

    8.1 Introduction 147

    8.2 UWB Antenna Classification and Design Considerations 148

    8.3 Omnidirectional and Directional Designs 153

    8.4 Summary 160

    References 161

    9 Planar Dipole-like Antennas for Consumer Products 163
    Peter Massey

    9.1 Introduction 163

    9.2 Computer Modelling and Measurement Techniques 164

    9.3 Bicone Antennas and the Lossy Transmission Line Model 164

    9.4 Planar Dipoles 167

    9.5 Practical Antennas 178

    9.6 Summary 194

    Acknowledgements 195

    References 195

    10 UWB Antenna Elements for Consumer Electronic Applications 197
    Dirk Manteuffel

    10.1 Introduction 197

    10.2 Numerical Modelling and Extraction of the UWB Characterisation 199

    10.3 Antenna Design and Integration 205

    10.4 Propagation Modelling 214

    10.5 System Analysis 215

    10.6 Conclusions 218

    References 220

    11 Ultra-wideband Arrays 221
    Ernest E. Okon

    11.1 Introduction 221

    11.2 Linear Arrays 221

    11.3 Null and Maximum Directions for Uniform Arrays 225

    11.4 Phased Arrays 230

    11.5 Elements for UWB Array Design 232

    11.6 Modelling Considerations 234

    11.7 Feed Configurations 234

    11.8 Design Considerations 238

    11.9 Summary 239

    References 240

    12 UWB Beamforming 241
    Mohammad Ghavami and Kaveh Heidary

    12.1 Introduction 241

    12.2 Basic Concept 242

    12.3 A Simple Delay-line Transmitter Wideband Array 243

    12.4 UWB Mono-pulse Arrays 249

    12.5 Summary 257

    References 258

    Part III Propagation Measurements and Modelling for UWB Communications 259

    Introduction to Part III 261
    Mischa Dohler and Ben Allen

    13 Analysis of UWB Signal Attenuation Through Typical Building Materials 265
    Domenico Porcino

    13.1 Introduction 265

    13.2 A Brief Overview of Channel Characteristics 267

    13.3 The Materials Under Test 270

    13.4 Experimental Campaign 272

    13.5 Conclusions 281

    References 281

    14 Large- and Medium-scale Propagation Modelling 283
    Mischa Dohler, Junsheng Liu, R. Michael Buehrer, Swaroop Venkatesh and Ben Allen

    14.1 Introduction 283

    14.2 Deterministic Models 284

    14.3 Statistical-Empirical Models 297

    14.4 Standardised Reference Models 303

    14.5 Conclusions 306

    References 306

    15 Small-scale Ultra-wideband Propagation Modelling 309
    Swaroop Venkatesh, R. Michael Buehrer, Junsheng Liu and Mischa Dohler

    15.1 Introduction 309

    15.2 Small-scale Channel Modelling 310

    15.3 Spatial Modelling 321

    15.4 IEEE 802.15.3a Standard Model 324

    15.5 IEEE 802.15.4a Standard Model 325

    15.6 Summary 327

    References 327

    16 Antenna Design and Propagation Measurements and Modelling for UWBWireless BAN 331
    Yang Hao, Akram Alomainy and Yan Zhao

    16.1 Introduction 331

    16.2 Propagation Channel Measurements and Characteristics 332

    16.3 WBAN Channel Modelling 345

    16.4 UWB System-Level Modelling of Potential Body-Centric Networks 353

    16.5 Summary 355

    References 358

    17 Ultra-wideband Spatial Channel Characteristics 361
    Wasim Q. Malik, Junsheng Liu, Ben Allen and David J. Edwards

    17.1 Introduction 361

    17.2 Preliminaries 361

    17.3 UWB Spatial Channel Representation 362

    17.4 Characterisation Techniques 363

    17.5 Increase in the Communication Rate 364

    17.6 Signal Quality Improvement 370

    17.7 Performance Parameters 375

    17.8 Summary 381

    References 381

    Part IV UWB Radar, Imaging and Ranging 385

    Introduction to Part IV 387
    Anthony K. Brown

    18 Localisation in NLOS Scenarios with UWB Antenna Arrays 389
    Thomas Kaiser, Christiane Senger, Amr Eltaher and Bamrung Tau Sieskul

    18.1 Introduction 389

    18.2 Underlying Mathematical Framework 394

    18.3 Properties of UWB Beamforming 398

    18.4 Beamloc Approach 401

    18.5 Algorithmic Framework 403

    18.6 Time-delay Estimation 404

    18.7 Simulation Results 406

    18.8 Conclusions 410

    References 410

    19 Antennas for Ground-penetrating Radar 413
    Ian Craddock

    19.1 Introduction 413

    19.2 GPR Example Applications 413

    19.3 Analysis and GPR Design 419

    19.4 Antenna Elements 425

    19.5 Antenna Measurements, Analysis and Simulation 430

    19.6 Conclusions 433

    Acknowledgements 434

    References 434

    20 Wideband Antennas for Biomedical Imaging 437
    Ian Craddock

    20.1 Introduction 437

    20.2 Detection and Imaging 437

    20.3 Waveform Choice and Antenna Design Criteria 440

    20.4 Antenna Elements 441

    20.5 Measurements, Analysis and Simulation 445

    20.6 Conclusions 447

    Acknowledgements 448

    References 448

    21 UWB Antennas for Radar and Related Applications 451
    Anthony K. Brown

    21.1 Introduction 451

    21.2 Medium- and Long-Range Radar 452

    21.3 UWB Reflector Antennas 453

    21.4 UWB Feed Designs 459

    21.5 Feeds with Low Dispersion 461

    21.6 Summary 468

    References 468

    Index 471