微波技术与微波电路 (2010 年度畅销榜NO.41606 )

本书为高等院校通信及信息专业通用的专业基础教材，主要介绍微波技术的基本理论、基本概念及微波元器件、微波电路的工作原理及运用。上述专业的本科生或大专生在学完本教材后，能对微波技术有比较系统的了解及具有一定的解决工程技术问题的能力。\r\n\r\n 全书共分为10章，覆盖了微波技术主要方面的基本内容，它们是传输线理论与技术、微波网络理论基础、微波无源元器件、微波有源电路。在内容的安排上，主要是介绍微波技术的基础理论知识及分析方法、微波元器件的工作原理及应用、微波电路的组成及分析，而微波电路的设计仅在部分章节中进行简要介绍，不作为本书的重点。\r\n\r\n 本书除作为高等院校专业教材外，还可供从事微波技术、电子技术及无线电技术等相关领域的工程技术人员参考。 \r\n
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\r\n\r\n 第1章 微波概论 \r\n\r\n \r\n\r\n 1.1 微波 \r\n\r\n 1.2 微波的特点和应用 \r\n\r\n 1.3 微波技术及微波电路的主要内容 \r\n\r\n 1.4 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第2章 均匀传输线理论 \r\n\r\n \r\n\r\n 2.1 微波传输线 \r\n\r\n 2.2 均匀传输线议程及其解 \r\n\r\n 2.3 均匀传输线的传输特性和特性参数 \r\n\r\n 2.4 传输线的传输功率. 效率. 和损耗 \r\n\r\n 2.5 无耗传输线的三种工作状态 \r\n\r\n 2.6 史密斯圆图 \r\n\r\n 2.7 无耗传输线的阻搞匹配 \r\n\r\n 2.8 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第3章 规则金属波导 \r\n\r\n \r\n\r\n 3.1 分析规则金属波导的纵向市场方法 \r\n\r\n 3.2 波导中电磁波的传输特性 \r\n\r\n 3.3 矩形波导 \r\n\r\n 3.4 圆形波导 \r\n\r\n 3.5 同轴线的高次模及单模传输条件 \r\n\r\n 3.6 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第4章 带状线与微带线 \r\n\r\n \r\n\r\n 4.1 平面型微波传输线 \r\n\r\n 4.2 带状线 \r\n\r\n 4.3 微带线 \r\n\r\n 4.4 耦合带状线和耦合微带线 \r\n\r\n 4.5 共面波导 \r\n\r\n 4.6 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第5章 微波网络基础 \r\n\r\n \r\n\r\n 5.1 波导传输线与平行双线传输线的等效 \r\n\r\n 5.2 微波元件等效为微波网络 \r\n\r\n 5.3 二端口微波网络 \r\n\r\n 5.4 多端口微波网络 \r\n\r\n 5.5 本章内容提要 \r\n\r\n 5.6 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第6章 微波元件 \r\n\r\n \r\n\r\n 6.1 微波电抗元件 \r\n\r\n 6.2 微波边接元件和终端元件 \r\n\r\n 6.3 微波谐振器 \r\n\r\n 6.4 微波滤波器 \r\n\r\n 6.5 阻搞变换器 \r\n\r\n 6.6 定向耦合器 \r\n\r\n 6.7 衰减器和移相器 \r\n\r\n 6.8 微波铁氧体元件 \r\n\r\n 6.9 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第7章 微波二极管及其电路 \r\n\r\n \r\n\r\n 7.1 金属-半导体结二极管及微波混频器 \r\n\r\n 7.2 微波变容二极管及微波上变频器 \r\n\r\n 7.3 微波体效应二极管及负阻 \r\n\r\n 7.4 PIN管及微波控制电路 \r\n\r\n 7.5 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第8章 微波晶体管放大器 \r\n\r\n \r\n\r\n 8.1 微波双极晶体管和微波场效应晶体管 \r\n\r\n 8.2 异质结双极晶体管和高电子迁移率晶体管 \r\n\r\n 8.3 微波晶体管的S参数 \r\n\r\n 8.4 微波晶体管放大器的功率增益 \r\n\r\n 8.5 微波晶体管放大器的稳定性 \r\n\r\n 8.6 微波晶体管放大器的噪声系数的一般表达式 \r\n\r\n 8.7 小信号微波晶体管放大器的设计 \r\n\r\n 8.8 微波晶体管功率放大器的线性化 \r\n\r\n 8.9 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第9章 单片微波集成电路 \r\n\r\n \r\n\r\n 9.1 单片微波集成电路的元件和材料 \r\n\r\n 9.2 MMIC的设计 \r\n\r\n 9.3 MMIC实际应用举例 \r\n\r\n 9.4 习题 \r\n\r\n \r\n\r\n 第10章 微波电真空器件 \r\n\r\n \r\n\r\n 10.1 速调管放大器 \r\n\r\n 10.2 行波管放大器 \r\n\r\n 10.3 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 出版说明 \r\n\r\n 前言 \r\n\r\n 第1章 微波概论 \r\n\r\n 1. 1 微波 \r\n\r\n 1. 2 微波的特点和应用 \r\n\r\n 1. 2. 1 波长短易于实现窄波束 \r\n\r\n 定向辐射 \r\n\r\n 1. 2. 2 频率高. 频带宽. 信号 \r\n\r\n 容量大 \r\n\r\n 1. 2. 3 视距传播能穿透电离层 \r\n\r\n 1. 2. 4 微波的热效应和微波能 \r\n\r\n 的应用 \r\n\r\n 1. 3 微波技术及微波电路的 \r\n\r\n 主要内容 \r\n\r\n 1. 3. 1 传输系统 \r\n\r\n 1. 3. 2 谐振系统 \r\n\r\n 1. 3. 3 微波网络 \r\n\r\n 1. 3. 4 微波无源元件 \r\n\r\n 1. 3. 5 微波电子线路 \r\n\r\n 1. 3. 6 微波测量 \r\n\r\n 1. 4 习题 \r\n\r\n 第2章 均匀传输线理论 \r\n\r\n 2. 1 微波传输线 \r\n\r\n 2. 1. 1 导波的分类 \r\n\r\n 2. 1. 2 传输线的分布参数和 \r\n\r\n 等效电路 \r\n\r\n 2. 2 均匀传输线方程及其解 \r\n\r\n 2. 2. 1 均匀传输线方程 \r\n\r\n 2. 2. 2 均匀传输线方程的解 \r\n\r\n 2. 3 均匀传输线的传输特性和 \r\n\r\n 特性参数 \r\n\r\n 2. 3. 1 均匀传输线上行波的 \r\n\r\n 传输特性 \r\n\r\n 2. 3. 2 均匀传输线上的三个 \r\n\r\n 重要参量 \r\n\r\n 2. 4 传输线的传输功率. 效率 \r\n\r\n 和损耗 \r\n\r\n 2. 4. 1 传输功率与效率 \r\n\r\n 2. 4. 2 传输线损耗 \r\n\r\n 2. 5 无耗传输线的三种工作状态 \r\n\r\n 2. 5. 1 行波状态 \r\n\r\n 2. 5. 2 驻波状态 \r\n\r\n 2. 5. 3 行驻彼状态 \r\n\r\n 2. 6 史密斯圆图 \r\n\r\n 2. 6. 1 阻抗圆图 \r\n\r\n 2. 6. 2 导纳圆周 \r\n\r\n 2. 7 无耗传输线的阻抗匹配 \r\n\r\n 2. 7. 1 阻抗匹配的概念 \r\n\r\n 2. 7. 2 ／4阻抗变换器 \r\n\r\n 2. 7. 3 单支节调配器 \r\n\r\n 2. 7. 4 双支节调配器 \r\n\r\n 2. 8 习题 \r\n\r\n 第3章 规则金属波导 \r\n\r\n 3. 1 分析规则金属波导的纵向场方法 \r\n\r\n 3. 1. 1 TE模 \r\n\r\n 3. 1. 2 TM模 \r\n\r\n 3. 1. 3 纵向场方法分析步骤 \r\n\r\n 3. 1. 4 空腔金属波导内不存 \r\n\r\n 在TEM模 \r\n\r\n 3. 2 波导中电磁波的传输特性 \r\n\r\n 3. 2. 1 波导的截止现象和 \r\n\r\n 截止波长 \r\n\r\n 3. 2. 2 TE和TM波的相速. 群速. \r\n\r\n 波导波长 \r\n\r\n 3. 3 矩形波导 \r\n\r\n 3. 3. 1 矩形波导中的TE和TM波 \r\n\r\n 3. 3. 2 矩形波导中电磁波的 \r\n\r\n 传输特性 \r\n\r\n 3. 3. 3 矩形波导中的主模TE10模 \r\n\r\n 3. 3. 4 波导的衰减 \r\n\r\n 3. 3. 5 TE10模的激励方法 \r\n\r\n 3. 4 圆形波导 \r\n\r\n 3. 4. 1 圆波导中的TE和TM波 \r\n\r\n 3. 4. 2 圆波导中电磁波的 \r\n\r\n 传输特性 \r\n\r\n 3. 4. 3 圆波导中的三种常用波型 \r\n\r\n 3. 5 同轴线的高次模及单模 \r\n\r\n 传输条件 \r\n\r\n 3. 5. 1 同轴线中的高次模 \r\n\r\n 3. 5. 2 单模传输条件 \r\n\r\n 3. 6 习题 \r\n\r\n 第4章 带状线与微带线 \r\n\r\n 4. 1 平面型微波传输线 \r\n\r\n 4. 2 带状线 \r\n\r\n 4. 2. 1 带状线的主模-TEM模 \r\n\r\n 4. 2. 2 带状线的特性阻抗分析 \r\n\r\n 4. 2. 3 带状线的损耗与衰减 \r\n\r\n 4. 2. 4 带状线主模的截止频率 \r\n\r\n 4. 3 微带线 \r\n\r\n 4. 3. 1 微带线传输的主模—— \r\n\r\n 准TEM模 \r\n\r\n 4. 3. 2 微带线的相速与微带波长 \r\n\r\n 4. 3. 3 微带线的特性阻抗 \r\n\r\n 4. 3. 4 微带线的损耗与衰减 \r\n\r\n 4. 3. 5 微带线的尺寸选择 \r\n\r\n 4. 4 耦合带状线和耦合微带线 \r\n\r\n 4. 4. 1 奇偶模参量法 \r\n\r\n 4. 4. 2 耦合带状线 \r\n\r\n 4. 4. 3 耦合微带线 \r\n\r\n 4. 5 共面波导 \r\n\r\n 4. 5. 1 共面波导的基本结构 \r\n\r\n 及特点 \r\n\r\n 4. 5. 2 共面波导实际分析中的限定条件 \r\n\r\n 及实际使用要点 \r\n\r\n 4. 6 习题 \r\n\r\n 第5章 微波网络基础 \r\n\r\n 5. 1 波导传输线与平行双线传输线 \r\n\r\n 的等效 \r\n\r\n 5. 2 微波元件等效为微波网络 \r\n\r\n 5. 2. 1 网络参考面的选择 \r\n\r\n 5. 2. 2 不均匀区等效为微波网络 \r\n\r\n 5. 2. 3 微波网络的特性 \r\n\r\n 5. 3 二端口微波网络 \r\n\r\n 5. 3. 1 二端口微波网络的 \r\n\r\n 网络参量 \r\n\r\n 5. 3. 2 二端口微波网络参量的 \r\n\r\n 相互转换 \r\n\r\n 5. 3. 3 二端口微波网络参量 \r\n\r\n 的性质 \r\n\r\n 5. 3. 4 基本电路单元的参量 \r\n\r\n 矩阵 \r\n\r\n 5. 3. 5 二端口微波网络的组合 \r\n\r\n 方式 \r\n\r\n 5. 3. 6 参考面移动对二端口微波网络 \r\n\r\n 参量的影响 \r\n\r\n 5. 3. 7 二端口微波网络参量的 \r\n\r\n 测定方法 \r\n\r\n 5. 3. 8 二端口微波网络的工作 \r\n\r\n 特性参量 \r\n\r\n 5. 4 多端口微波网络 \r\n\r\n 5. 4. 1 多端口微波网络的 \r\n\r\n 网络参量 \r\n\r\n 5. 4. 2 多端口微波网络参量 \r\n\r\n 的性质 \r\n\r\n 5. 4. 3 多端口微波网络参量间的 \r\n\r\n 互换关系 \r\n\r\n 5. 4. 4 参考面移动对散射参量 \r\n\r\n 的影响 \r\n\r\n 5. 5 本章内容提要 \r\n\r\n 5. 6 习题 \r\n\r\n 第6章 微波元件 \r\n\r\n 6. 1 微波电抗元件 \r\n\r\n 6. 1. 1 矩形波导中的电抗元件 \r\n\r\n 6. 1. 2 微带线中的电抗元件 \r\n\r\n 6. 2 微波连接元件和终端元件 \r\n\r\n 6. 2. 1 连接元件 \r\n\r\n 6. 2. 2 终端元件 \r\n\r\n 6. 3 微波谐振器 \r\n\r\n 6. 3. 1 微波谐振器的基本参数 \r\n\r\n 6. 3. 2 单模传输线谐振器的等效 \r\n\r\n 电路 \r\n\r\n 6. 3. 3 同轴线谐振器 \r\n\r\n 6. 3. 4 微带传输线谐振器 \r\n\r\n 6. 3. 5 多模谐振腔 \r\n\r\n 6. 3. 6 谐振器的激励与耦合 \r\n\r\n 6. 4 微波滤波器 \r\n\r\n 6. 4. 1 微波滤波器分类及主要 \r\n\r\n 技术指标 \r\n\r\n 6. 4. 2 低通原型滤波器及频率 \r\n\r\n 变换 \r\n\r\n 6. 4. 3 微波低通滤波器 \r\n\r\n 6. 4. 4 仅含有一种电路元件的低通原型 \r\n\r\n ——变型低通原型 \r\n\r\n 6. 4. 5 微波带通滤波器 \r\n\r\n 6. 5 阻抗变换器 \r\n\r\n 6. 5. 1 单节／4阻抗变换器 \r\n\r\n 6. 5. 2 多节阶梯阻抗变换器 \r\n\r\n 6. 5. 3 渐变线阻抗变换器 \r\n\r\n 6. 5. 4 阻抗变换器的微波结构 \r\n\r\n 6. 6 定向耦合器 \r\n\r\n 6. 6. 1 定向耦合器的技术指标 \r\n\r\n 6. 6. 2 定向耦合器的网络分析 \r\n\r\n 6. 6. 3 波导型定向耦合器 \r\n\r\n 6. 6. 4 平行耦合线定向耦合器 \r\n\r\n 6. 6. 5 分支定向耦合器 \r\n\r\n 6. 6. 6 双T和魔T \r\n\r\n 6. 7 衰减器和移相器 \r\n\r\n 6. 7. 1 衰减器 \r\n\r\n 6. 7. 2 移相器 \r\n\r\n 6. 8 微波铁氧体元件 \r\n\r\n 6. 8. 1 正负圆极化波 \r\n\r\n 6. 8. 2 圆极化波作用下铁氧体的 \r\n\r\n 重要特性 \r\n\r\n 6. 8. 3 微波铁氧体元件 \r\n\r\n 6. 9 习题 \r\n\r\n 第7章 微波二极管及其电路 \r\n\r\n 7. 1 金属-半导体结二极管及微波 \r\n\r\n 混频器 \r\n\r\n 7. 1. 1 金属-半导体二极管 \r\n\r\n 7. 1. 2 微波混频器的工作原理 \r\n\r\n 7. 1. 3 微波混频器的变频损耗 \r\n\r\n 7. 1. 4 混频器的噪声系数 \r\n\r\n 7. 1. 5 微波混频器电路 \r\n\r\n 7. 1. 6 毫米波混频器 \r\n\r\n 7. 2 微波变容二极管及微波上 \r\n\r\n 变频器 \r\n\r\n 7. 2. 1 微波变容二极管 \r\n\r\n 7. 2. 2 非线性电容中的能量关系 \r\n\r\n 及其应用 \r\n\r\n 7. 2. 3 变容管上变频器 \r\n\r\n 7. 3 微波体效应二极管及负阻 \r\n\r\n 振荡器 \r\n\r\n 7. 3. 1 转移电子器件—— \r\n\r\n 体效应管 \r\n\r\n 7. 3. 2 微波二极管负阻振荡器 \r\n\r\n 电路 \r\n\r\n 7. 4 PIN管及微波控制电路 \r\n\r\n 7. 4. 1 PIN二极管的基本特性 \r\n\r\n 7. 4. 2 PIN管微波开关电路 \r\n\r\n 7. 4. 3 PIN管电调衰减器 \r\n\r\n 7. 4. 4 PIN管移相器 \r\n\r\n 7. 5 习题 \r\n\r\n 第8章 微波晶体管放大器 \r\n\r\n 8. 1 微波双极晶体管和微波场 \r\n\r\n 效应晶体管 \r\n\r\n 8. 1. 1 微波双极晶体管 \r\n\r\n 8. 1. 2 微波场效应晶体管 \r\n\r\n 8. 2 异质结双极晶体管和高电子 \r\n\r\n 迁移率晶体管 \r\n\r\n 8. 2. 1 异质结概念 \r\n\r\n 8. 2. 2 异质结双极晶体管 \r\n\r\n 8. 2. 3 高电子迁移率晶体管 \r\n\r\n 8. 3 微波晶体管的S参数 \r\n\r\n 8. 4 微波晶体管放大器的功率增益 \r\n\r\n 8. 4. 1 晶体管两端接任意负载及信号源 \r\n\r\n 阻抗时的输入. 输出阻抗 \r\n\r\n 8. 4. 2 微波晶体管放大器的输入. \r\n\r\n 输出功率 \r\n\r\n 8. 4. 3 三种功率增益 \r\n\r\n 8. 5 微波晶体管放大器的稳定性 \r\n\r\n 8. 5. 1 图解法判定放大器的 \r\n\r\n 稳定性 \r\n\r\n 8. 5. 2 绝对稳定的判别准则 \r\n\r\n 8. 6 微波晶体管放大器的噪声系数 \r\n\r\n 8. 6. 1 有源两端口网络噪声系数 \r\n\r\n 的一般表达式 \r\n\r\n 8. 6. 2 等噪声系数圆 \r\n\r\n 8. 7 小信号微波晶体管放大器的 \r\n\r\n 设计 \r\n\r\n 8. 7. 1 微波晶体管放大器设计 \r\n\r\n 概述 \r\n\r\n 8. 7. 2 高增益放大器的设计举例 \r\n\r\n 8. 7. 3 微波晶体管放大器电路的 \r\n\r\n 计算机辅助设计 \r\n\r\n 8. 8 微波晶体管功率放大器的 \r\n\r\n 线性化 \r\n\r\n 8. 8. 1 微波晶体管功率放大器 \r\n\r\n 的非线性 \r\n\r\n 8. 8. 2 微波晶体管功率放大器 \r\n\r\n 的线性化 \r\n\r\n 8. 8. 3 前馈电路中所选用的部分 \r\n\r\n 元. 器件 \r\n\r\n 8. 9 习题 \r\n\r\n 第9章 单片微波集成电路 \r\n\r\n 9. 1 单片微波集成电路的元件 \r\n\r\n 和材料 \r\n\r\n 9. 1. 1 基片 \r\n\r\n 9. 1. 2 无源元件 \r\n\r\n 9. 1. 3 有源器件 \r\n\r\n 9. 2 MMIC的设计 \r\n\r\n 9. 3 LOdIC实际应用举例 \r\n\r\n 9. 3. 1 全固态中功率宽带放大器 \r\n\r\n 9. 3. 2 X波段的收—发组件模块 \r\n\r\n 9. 4 习题 \r\n\r\n 第10章 微波电真空器件 \r\n\r\n 10. 1 速调管放大器 \r\n\r\n 10. 1. 1 双腔速调管放大器 \r\n\r\n 10. 1. 2 多腔速调管放大器 \r\n\r\n 10. 1. 3 速调管放大器的工作特性 \r\n\r\n 10. 2 行波管放大器 \r\n\r\n 10. 2. 1 行波管放大器的结构 \r\n\r\n 10. 2. 2 行波管放大器的工作原理 \r\n\r\n 10. 2. 3 行波管放大器的主要特性 \r\n\r\n 10. 3 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n
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为适应21世纪高等院校通信与信息专业迅速发展的大好形势, 高等院校相应的专业急需大量紧跟当前科学技术发展的有关教材. 在"高等院校通信与信息专业规划教材"编委会及机械工业出版社的组织及帮助指导下, 本书编者编写了这本《微波技术与微波电路》教材.

正如本书第1章所述, 微波技术的内容已经包括了微波电路这一部分, 但教材之所以取名为《微波技术与微波电路》, 是考虑到一些传统的习惯, 在一些院校及相关专业中, 经常把传输线理论与技术这部分内容划出来, 形成一门课程, 称之为《微波技术基础》, 而将微波网络理论. 微波无源元件. 微波有源电路的内容分成另一门课程, 称为《微波电路》, 或者还有其他的划分方法. 本书的取名是为了方便使用者对书中内容的取舍, 方便各层次. 各专业的学生及不同教学学时的需要.

本书定位在通信及信息各专业通用的专业基础教材, 其先行课程是《电路. 信号及系统》. 《电子线路》和《电磁场理论》, 希望上述各专业的本科生或大专生在学完本课程后, 对微波理论能达到比较系统地了解及具有一定的解决工程技术问题的能力. 因此本教材在内容上除具有较大覆盖范围外, 还应有一定的深度. 范围包含有微波技术的全部基本内容, 在深度上重点是学习微波技术的基础理论知识及分析方法. 微波元器件的工作原理及应用. 微波电路的组成及分析, 而微波电路的设计仅在部分章节中讨论, 不作为本书的重点.

全书内容由五部分组成, 参考学时为60至70学时. 各部分内容及参考学时数(按70学时划分)分配如下：

1. 微波概况(第1章)

2. 微波传输线(第2章. 第3章. 第4章)20学时

3. 微波网络理论基础(第5章)10学时

4. 微波无源元件(第6章)20学时

5. 微波电子线路(第7章. 第8章. 第9章. 第10章)20学时

本书可供高等学校通信与信息学科各层次有关专业选作教材, 也可用作相关学科及有关专业技术人员的参考用书.

本教材由范寿康担任主编, 卢春兰. 李平辉参加编写. 其中范寿康编写第1章. 第5章. 第6章. 第7章. 第8章. 第9章. 第10章, 卢春兰编写第2章. 第3章, 李平辉编写第4章, 研究生夏斌提供了部分资料, 研究生李先进也提供了帮助, 全书由范寿康统稿. 本书的编者都是长期从事微波技术教学与科研的教师, 教材中一些章节的内容直接引用于编者的教案及近年的科研成果. 另外, 编者还参考了大量近年来出版的国内外优秀教材, 所参考的主要教材及文献均列在本书后的参考文献中, 编者对参考文献的作者表示深切的谢意.

本书的责任编委是清华大学冯正和教授, 冯教授对本书的编写和出版工作极为重视, 他审阅了本书的编写提纲及章节目录, 并及时地反馈中肯和确切的意见给编者, 使编者受益匪浅.

另外, 许晔峰. 乐超同志对编者的工作给予了很多帮助及指导, 田小良同志在绘图. 打印. 校对等工作中注入了大量的心血, 应鲁曲. 王增和. 钱祖平. 刘代国等同志给予积极的支持与帮助, 南京五十五研究所钱兴成同志也给予了帮助, 编者在此深表谢意.

由于编者学识水平有限, 编写的期限和时间也很紧, 因此教材中错误及缺点在所难免, 敬请使用者批评指正.

编者的电子邮件地址是fanshoukang@163. net.

编 者

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