微波技術基礎

本書第1章至第3章以路和場相結合的方法系統地闡述了微波在各種傳輸線中的傳輸規律；在此基礎上，第4章分析了各種傳輸線所形成的常用微波諧振腔的基本原理；第5章是微波技術電路理論的進一步發展，概述微波網路的各種網路參量、微波網路的性質；第6章介紹常用微波無源器件及其應用；第7章簡要介紹幾個典型的微波系統和微波技術的應用。本書注重微波技術基本理論的透徹分析以及與實際應用的結合，既可作為高等院校電子工程類無線電技術專業高年級本科生教材，也可作為相近專業的教學參考書，還可供從事微波技術以及相關技術的工程技術人員參考。

第0章緒論

0.1電磁波譜及微波

0.2微波的特點及其應用

0.3微波技術的發展

0.4微波技術的研究方法和基本內容

習題

第1章傳輸線理論

1.1引言

1.1.1傳輸線的種類

1.1.2分佈參數的概念

1.2傳輸線波動方程及其解

1.2.1傳輸線波動方程

1.2.2傳輸線波動方程的解

1.2.3傳輸線的特性阻抗

1.2.4均勻無耗傳輸線的邊界條件

1.3均勻無耗傳輸線的特性參量

1.3.1電壓、電流的瞬時值

1.3.2相速和波長

1.3.3輸入阻抗和輸入導納

1.3.4反射係數

1.3.5駐波比和行波係數

1.4均勻無耗傳輸線的工作狀態

1.4.1行波

1.4.2純駐波

1.4.3行駐波

1.5阻抗圓圖和導納圓圖

1.5.1阻抗圓圖

1.5.2導納圓圖

1.6阻抗匹配

1.6.1阻抗匹配的概念

1.6.2λ/4阻抗變換器

1.6.3多節λ/4阻抗變換器

1.6.4單支節匹配

1.6.5多支節匹配

習題

第2章規則波導

2.1規則波導傳輸的一般理論

2.1.1分離變數法

2.1.2縱向場法求波動方程

2.1.3波形

2.1.4傳輸特性

2.2矩形波導

2.2.1矩形波導中的TM波

2.2.2矩形波導中的TE波

2.2.3矩形波導中的波形

2.2.4矩形波導的主模——TE10

2.2.5矩形波導中的高次模

2.2.6激勵與耦合

2.3圓形波導

2.3.1圓形波導中的TM波形

2.3.2圓形波導中的TE波形

2.3.3圓形波導中的波形特徵

2.3.4TE11波形

2.3.5TM01波形

2.3.6TE01波形

2.4同軸線及其高次模

2.4.1同軸線中的TEM波

2.4.2同軸線中的高次波形

2.4.3同軸線尺寸的選擇

2.5特殊波導簡介

2.5.1脊波導

2.5.2橢圓波導

2.5.3鰭線

2.5.4槽波導

2.5.5H形金屬介質波導

2.5.6過模波導

習題

第3章平面傳輸線

3.1帶狀線

3.1.1特性阻抗、傳播常數和波導波長

3.1.2特性阻抗的數值解

3.1.3損耗和功率容量

3.1.4帶狀線的設計

3.1.5耦合帶狀線

3.2微帶線

3.2.1微帶線的主模

3.2.2特性阻抗、傳播常數和波導波長

3.2.3特性阻抗的近似公式

3.2.4特性阻抗的近似靜電解

3.2.5損耗

3.2.6微帶線的色散

3.2.7微帶線的高次模和微帶線的設計

3.2.8耦合微帶線

3.3其他平面傳輸線

3.3.1共面波導

3.3.2共面帶狀線

3.3.3槽線

3.3.4基片集成波導

3.4平面傳輸線的激勵與耦合

習題

第4章微波諧振腔

4.1引言

4.2諧振腔的主要特性參數

4.2.1諧振頻率

4.2.2品質因數

4.2.3等效電導

4.3矩形諧振腔

4.3.1場分量的表示式

4.3.2矩形諧振腔諧振頻率

4.3.3矩形腔的TE101模

4.4圓形諧振腔

4.4.1場分量的表示式

4.4.2圓形諧振腔的基本參量

4.4.3圓形諧振腔的波形圖

4.4.4圓形諧振腔的3種主要工作模式

4.5同軸線諧振腔

4.5.1λ0/2同軸線諧振腔

4.5.2λ0/4同軸線諧振腔

4.5.3電容載入同軸線諧振腔

4.6環形諧振腔

4.7微帶線諧振腔

4.8介質諧振腔

4.9諧振腔的等效電路

4.10諧振腔的耦合與激勵

習題

第5章微波網路

5.1引言

5.2微波網路的各種參量矩陣

5.2.1阻抗矩陣Z

5.2.2導納矩陣Y

5.2.3轉移矩陣A

5.2.4散射矩陣S

5.2.5傳輸參量T

5.3二埠網路各種參量矩陣的關係

5.3.1Z矩陣和Y矩陣的關係

5.3.2Z、Y矩陣與A矩陣的關係

5.3.3S矩陣與T矩陣的關係

5.3.4S矩陣與歸一化z、y矩陣的關係

5.4多埠網路

5.5常用微波網路特性

5.5.1互易網路

5.5.2無耗網路

5.5.3對稱網路

5.5.4參考面移動對散射參量的影響

5.6基本電路單元的網路參量

5.7二埠網路的連接

5.7.1網路的串聯

5.7.2網路的並聯

5.7.3網路的級聯

5.8微波網路的外部特性參量

5.8.1電壓傳輸係數T

5.8.2插入衰減L

5.8.3插入相移θ

5.8.4輸入駐波比ρ

習題

第6章基本微波無源元件

6.1終端負載

6.1.1匹配負載

6.1.2短路活塞

6.2電抗元件

6.2.1膜片

6.2.2諧振窗

6.2.3銷釘

6.2.4螺釘

6.3分支元件

6.3.1T形接頭

6.3.2雙T形接頭

6.3.3微帶功分器

6.4定向耦合器

6.5濾波器

6.6隔離器

6.7衰減器

6.8移相器

6.9阻抗變換器

第7章微波系統及微波技術應用簡介

7.1天線的系統特徵

7.1.1天線的輻射場

7.1.2天線的方向性

7.1.3天線的效率η和增益G

7.1.4天線的有效面積

7.1.5天線的帶寬

7.2無線傳輸系統

7.2.1Friis傳輸公式

7.2.2無線通信系統

7.2.3微波輸能系統

7.3雷達系統與導航

7.3.1雷達基本工作原理

7.3.2脈衝雷達

7.3.3多普勒雷達

7.4微波技術的其他應用

7.4.1微波檢測技術的工業應用

7.4.2微波能的應用

7.4.3微波技術的醫學應用

7.4.4微波技術的科研應用

附錄A物理常數

附錄B用於構成十進位倍數和分數單位的詞頭

附錄C常用矢量公式

附錄D矢量微分運算

附錄E坐標變換

附錄F標準矩形波導主要參數

附錄G常用硬同軸線特性參量

附錄H常用同軸射頻電纜特性參量

參考文獻