微波技术基础与应用 (2010 年度畅销榜NO.11466 )

本书为高等工科院校通信专业的专业基础课教材。书中首先讲解传输线理论、微波传输线、微波网络基础，以此作为全书的理论基础。其次讲解基本无源部件，如微波谐撮器、功分器，耦合器、滤波器和微波铁氧体器件婷的原理和工程设计。对于微波有源电路的设计，以及主要微波系境和应用，书中也作了简明介绍。近年来微波技术中的一些新进展，如介质谐振器和开腔、YIG宽带电调谐、微波电路机辅设计，以及微波测量中常用的矢量网络分析仪、微波频谱仪等，在书中也有简要叙述。书中每章都有一些例题和习题，便于读者加深理解和练习。\r\n
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第1章 传输线理论和阻抗匹配 \r\n\r\n 1. 1 传输线的集中参数等效电路和场分析方法 \r\n\r\n 1. 1. 1 传输线的集中参数等效电路 \r\n\r\n 1. 1, 2 传输线上的场分析 \r\n\r\n 1. 2 端接不同负载时的无损传输线 \r\n\r\n 1, 2. 1 传输线上波的反射现象 \r\n\r\n 1. 2. 2 输入阻抗 \r\n\r\n 1. 2. 3 传输系文和插入损耗 \r\n\r\n 注：分贝(dB)和奈培(Np) \r\n\r\n 1. 3 阻抗和导纳(SMITH)圆图 \r\n\r\n 1. 3. 1 阻抗圆图 \r\n\r\n 1. 3. 2 阻抗圆图的实际应用 \r\n\r\n 1. 3. 3 阻抗—导纳组合圆图 \r\n\r\n 1. 4 ／4阻抗变换器. 信号源与负载阻抗的匹配 \r\n\r\n 1. 4. 1 ／4阻抗变换器 \r\n\r\n 1. 4. 2 信号源与负载阻抗的匹配问题 \r\n\r\n 1. 4. 3 测量线 \r\n\r\n 1. 5 阻抗匹配和调谐 \r\n\r\n 1. 5. 1 单支节调谐 \r\n\r\n 1. 5. 2 双支节调谐 \r\n\r\n 1. 5. 3 ／4阻抗变换器的幅频特性 \r\n\r\n 注：用于微波集成电路的集中参数元件 \r\n\r\n 1. 6 小反射理论和宽带阻抗变换器 \r\n\r\n 1. 6. 1 小反射理论 \r\n\r\n 1. 6. 2 最平特性多节阻抗变换器 \r\n\r\n 1. 6. 3 等波纹特性多节阻抗变换器 \r\n\r\n 1. 6. 4 渐变线 \r\n\r\n 1. 6. 5 最大匹配带宽准则(Blde-Fano准则) \r\n\r\n 1. 7 有损耗传输线 \r\n\r\n 1. 7. 1 低损耗传输线 \r\n\r\n 1. 7. 2 无失真线 \r\n\r\n 1. 7. 3 端接任意负载的有损传输线 \r\n\r\n 1. 7. 4 用微扰法计算衰减 \r\n\r\n 1. 8 传输线上的瞬变过程 \r\n\r\n 1. 8. 1 多次反射(Bounce Diagrams) \r\n\r\n 1. 8. 2 变换解 \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第2章 微波传输线 \r\n\r\n 2. 1 TEM, TE和TM波的一般解 \r\n\r\n 2. 1. 1 TEM波 \r\n\r\n 2. 1. 2 TE波和TM波 \r\n\r\n 2. 1. 3 波导中电磁波的传输特性 \r\n\r\n 2. 1. 4 由介质损耗产生的衰减 \r\n\r\n 2. 2 矩形金属波导 \r\n\r\n 2. 2. 1 TE和TM波场方程 \r\n\r\n 2. 2. 2 矩形波导中电磁波的传输特性 \r\n\r\n 2. 2. 3 矩形波导中的TE10波 \r\n\r\n 2. 2. 4 矩形波导中高次模的场结构 \r\n\r\n 2. 2. 5 波导中部分介质填充时的TEmo模 \r\n\r\n 2. 3 圆波导 \r\n\r\n 2. 3. 1 圆波导中TE, TM波场方程 \r\n\r\n 2. 3. 2 圆波导中电磁波的传输特性 \r\n\r\n 2. 3. 3 圆波导中几种常用波型 \r\n\r\n 2. 4 同轴线的高次模及单模传输 \r\n\r\n 2. 4. 1 同轴线中的高次模 \r\n\r\n 注：同轴接头 \r\n\r\n 2. 4. 2 平行板传输线 \r\n\r\n 2. 5 带状线和微带 \r\n\r\n 2. 5. 1 带状线 \r\n\r\n 2. 5. 2 微带线 \r\n\r\n 2. 6 介质波导和其他微波传输线 \r\n\r\n 2. 6. 1 介质波导(表面波传输线) \r\n\r\n 2. 6. 2 其他微波传输线 \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第3章 微波网络概要和散射参量 \r\n\r\n 3. 1 阻抗. 等效电压和电流 \r\n\r\n 3. 1. 1 阻抗. 等效电压和电流 \r\n\r\n 3. 1. 2 单端口网络的阻抗特性 \r\n\r\n 3. 2 微波网络主要特点及散射矩阵 \r\n\r\n 3. 2. 1 阻抗矩阵和导纳矩阵 \r\n\r\n 3. 2. 2 散射矩阵 \r\n\r\n 注：矢量网络分析仪 \r\n\r\n 3. 2. 3 转移矩阵(ABCD矩阵) \r\n\r\n 3. 3 二端口网络 \r\n\r\n 3. 3. 1 二端口网络的等效电路 \r\n\r\n 3. 3. 2 二端口网络的互接 \r\n\r\n 3. 3. 3 二端口网络的工作特性参量 \r\n\r\n 3. 3. 4 二端口网络的功率增益 \r\n\r\n 3. 4 不连续性的等效电路分析 \r\n\r\n 3. 4. 1 矩形波导中H平面阶梯的模型分析 \r\n\r\n 3. 4. 2 微带中的不连续性和补偿 \r\n\r\n 注：微波电路的机辅设计(CAD) \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第4章 微波谐振器 \r\n\r\n 4. 1 串联和并联谐振回路 \r\n\r\n 4. 1. 1 串联谐振回路 \r\n\r\n 4. 1. 2 并联谐振回路 \r\n\r\n 4. 1. 3 有载和无载Q值 \r\n\r\n 4. 2 传输线谐振器 \r\n\r\n 4. 2. 1 ／2短路线 \r\n\r\n 4. 2. 2 ／4短路线 \r\n\r\n 4. 2. 3 ／2开路线 \r\n\r\n 4. 2, 4 电容负载同轴腔(缩短腔) \r\n\r\n 4. 3 矩形和圆柱形波导谐振腔 \r\n\r\n 4. 3. 1 矩形波导腔 \r\n\r\n 4. 3. 2 圆柱形波导腔 \r\n\r\n 4, 4 介质谐振器和开腔 \r\n\r\n 4. 4. 1 介质谐振器 \r\n\r\n 4. 4. 2 开腔(Fabry-Perot谐振器) \r\n\r\n 4. 5 谐振器的激励和耦合 \r\n\r\n 4. 5. 1 临界耦合 \r\n\r\n 4. 5. 2 用缝隙耦合的微带谐振器 \r\n\r\n 4. 5. 3 小孔耦合谐振器 \r\n\r\n 4. 5. 4 介质谐振器与微带电路的耦合 \r\n\r\n 4. 6 微波谐振腔的微扰和测量 \r\n\r\n 4. 6. 1 谐振腔的微扰 \r\n\r\n 4. 6. 2 用网络分析仪测量谐振器 \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第5章 功分器. 定向耦合器和混合环 \r\n\r\n 5. 1 功分器. 耦合器和混合接头的基本特性 \r\n\r\n 5. 1. 1 三端口网络(T型接头) \r\n\r\n 5. 1. 2 四端口网络(定向耦合器和混合接头) \r\n\r\n 5. 2 T型接头和微带功分器 \r\n\r\n 5. 2. 1 T型接头功分器 \r\n\r\n 5. 2. 2 微带功分器(Wilkinson功分器) \r\n\r\n 5. 3 定向耦合器 \r\n\r\n 5. 3. 1 波导定向耦合器 \r\n\r\n 5. 3. 2 分支线(900)耦合器 \r\n\r\n 5. 3. 3 耦合线定向耦合器 \r\n\r\n 5. 3. 4 Lange耦合器 \r\n\r\n 5, 4 180°混合环 \r\n\r\n 5. 4. 1 180°混合环 \r\n\r\n 5. 4. 2 波导魔T接头 \r\n\r\n 注：微波反射计 \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第6章 微波滤波器和铁氧体元件 \r\n\r\n 6. 1 用插入损耗法设计滤波器 \r\n\r\n 6. 1. 1 用功率损耗比表征插损 \r\n\r\n 6. 1. 2 最平特性低通滤波器原型 \r\n\r\n 6. 1. 3 等波纹特性低通滤波器原型 \r\n\r\n 6. 1. 4 线性相位低通滤波器原型 \r\n\r\n 6. 2 滤波器的变换和实现 \r\n\r\n 6. 2. 1 滤波器的变换 \r\n\r\n 6. 2. 2 滤波器的实现 \r\n\r\n 6. 2. 3 阻抗和导纳逆变器 \r\n\r\n 6. 3 几种典型的滤波器设计 \r\n\r\n 6. 3. 1 阶梯阻抗低通滤波器 \r\n\r\n 6. 3. 2 耦合线滤波器 \r\n\r\n 6. 3. 3 用耦合谐振腔构成的滤波器 \r\n\r\n 6. 4 铁氧体工作原理 \r\n\r\n 6, 4. 1 铁氧体一般性能 \r\n\r\n 6. 4. 2 电子进动运动 张量导磁率 \r\n\r\n 6. 4. 3 圆极化波磁场作用下铁氧体的导磁率 \r\n\r\n 6. 4. 4 铁氧体的旋磁特性 \r\n\r\n 6. 5 常用铁氧体器件 \r\n\r\n 6. 5. 1 铁氧体隔离器 \r\n\r\n 6. 5. 2 铁氧体环行器 \r\n\r\n 6. 5. 3 YIG(钇铁石榴石)宽带电调谐振器 \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第7章 微波有源电路 \r\n\r\n 7. 1 微波系统中的噪声 \r\n\r\n 7. 1. 1 动态范围和噪声源 \r\n\r\n 7. 1. 2 噪声功率和等效噪声温度 \r\n\r\n 7, 1. 3 用y因子法测噪声温度 \r\n\r\n 7. 1. 4 噪声系数 \r\n\r\n 7, 1. 5 级联系统的噪声系数 \r\n\r\n 7. 2 检波器和混频器 \r\n\r\n 7. 2. 1 单端混频器 \r\n\r\n 7. 2. 2 平衡混频器 \r\n\r\n 7. 2. 3 其他类型混频器 \r\n\r\n 7, 2, 4 交调产物 \r\n\r\n 注：频谱分析仪 \r\n\r\n 7. 3 晶体管放大器设计 \r\n\r\n 7. 3. 1 转移增益和稳定性 \r\n\r\n 7. 3. 2 最大增益(共轭匹配)设计 \r\n\r\n 7. 3. 3 固定增益圆和特殊增益设计 \r\n\r\n 7. 3, 4 固定噪声系数圆和低噪声设计 \r\n\r\n 7. 3. 5 偏置 \r\n\r\n 7. 4 振荡器的设计 \r\n\r\n 7. 4. 1 单端口负阻振荡器 \r\n\r\n 7. 4. 2 晶体管振荡器 \r\n\r\n 7. 5 PIN二极管控制电路 \r\n\r\n 7. 5. 1 单刀单掷开关 \r\n\r\n 7. 5. 2 PIN二极管移相器 \r\n\r\n 7. 6 微波集成电路(MIC) \r\n\r\n 习 题 \r\n\r\n 第8章 微波系统简介 \r\n\r\n 8. 1 微波通信系统 \r\n\r\n 8. 1. 1 通信系统的类型 \r\n\r\n 8. 1. 2 功率传播方程(Friis Equation) \r\n\r\n 8. 1. 3 微波发射机和接收机 \r\n\r\n 8. 2 雷达系统 \r\n\r\n 8. 2. 1 雷达方程 \r\n\r\n 8. 2. 2 脉冲雷达 \r\n\r\n 8. 2. 3 多普勒(Doppler)雷达 \r\n\r\n 8, 3 无线电辐射计 \r\n\r\n 8. 3. 1 无线电辐射计的理论和应用 \r\n\r\n 8. 3. 2 总功率辐射计 \r\n\r\n 8. 4 微波的其他应用 \r\n\r\n 8. 4. 1 微波炉 \r\n\r\n 8. 4. 2 能量传递 \r\n\r\n 8. 4. 3 生物效应和安全 \r\n\r\n 附 录 \r\n\r\n 附录一 贝塞尔函数及其他常用数学公式 \r\n\r\n 附录二 物理常数 \r\n\r\n 附录三 多节阻抗变换器设计表 \r\n\r\n 附录四 标准微带设计表 \r\n\r\n 附录五 耦合微带线设计曲线 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本书系高等工科院校通信专业的专业基础课教材. 它是我校原用教材(《微波技术基础》, 贺瑞霞等编写)的更新版.

考虑到近十余年来, 微波技术的新发展和广泛应用, 以及工科学生毕业后工作的需要, 在编写本教材时, 力求基本理论讲解与工程实践并重, 并且简要介绍微波技术在主要系统中的应用.

书中第1章至第3章为传输线理论. 微波传输线. 微波网络基础, 它们是全书的理论基础. 每章后面都随同讲解某些实践内容, 如宽带阻抗匹配和调谐. 同轴接头. 矢量网络分析仪简介. 微波电路中的不连续性和补偿等实际工程问题, 第4至第6章叙述几种基本微波无源部件的工作原理和设计, 如微波谐振器. 功分器. 耦合器和混合环. 微波滤波器及常用铁氧体器件等. 第7章扼要讲解微波有源电路. 第8章简单介绍微波技术在一些领域的主要应用.

本书的教学参考学时为51～68学时, 打“*”者为偏难部分, 可由授课教师按学时情况取舍. 本书由陈振国负责编写, 赵冬梅同志自始至终, 协同进行了大量的工作, 特别是第7章和习题内容的选编. 另外贺丰. 苏菁也做了很多工作. 书中部分内容和习题来自原教材. D. M. Pozer的《Microwave Engineering》是本书编写时的主要参考书之一.

由于编者水平有限, 而且编写时间较紧, 书中难免还存在一些缺点和错误, 希望读者批评指正.

编 者