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0　绪论1

0.1　什么是微波1

0.2　微波技术学科的特点1

0.3　微波发展简史及大事记2

0.4　微波技术的主要应用3

0.5　本书的内容及研究方法10

思考题与习题10

1　传输线理论11

1.1　引言11

1.2　传输线方程及其解12

1.2.1　双导体传输线12

1.2.2　电报方程的解13

1.3　无损耗线上的行波与驻波驻波比与反射系数15

1.3.1　行波15

1.3.2　驻波16

1.3.3　驻波比与反射系数17

1.3.4　无损耗线上任一点的输入阻抗18

1.4　不同负载时传输线的工作状态18

1.4.1　匹配工作状态19

1.4.2　短路线19

1.4.3　开路线20

1.4.4　纯阻性负载传输线21

1.4.5　阻抗负载传输线22

1.5　圆图及其应用23

1.5.1 圆图的构成24

1.5.2　阻抗圆图的特点25

1.5.3　导纳圆图27

1.5.4　圆图应用举例28

1.5.5 圆图的另类应用：决定｜Г｜＞1时的输入阻抗33

1.6　有耗传输线34

1.6.1　有耗线的特性参数34

1.6.2　传输线效率的计算35

思考题与习题36

2　波导传输线38

2.1　导行波系统的场方程38

2.2　矩形波导41

2.2.1　分离变量法41

2.2.2　矩形波导的传输特性43

2.3　矩形波导的TE10波46

2.3.1　场结构46

2.3.2　壁面电流48

2.3.3　传输功率与功率容量49

2.3.4　波导的损耗与衰减50

2.3.5　矩形波导尺寸的选择52

2.4　圆波导52

2.4.1　场方程53

2.4.2　圆波导的传输特性56

2.4.3　圆波导的三个主要模式57

2.5　同轴线58

2.5.1 TEM波59

2.5.2　传输功率和损耗60

2.5.3　TM波和TE波60

2.5.4　同轴线尺寸的选择62

2.6　脊形波导与介质波导62

2.6.1　脊形波导62

2.6.2　介质波导63

2.7　波的激励与耦合64

2.7.1　电激励64

2.7.2　磁激励65

2.7.3　孔、缝激励65

思考题与习题66

3　微波平面传输线68

3.1　平面传输线的参量68

3.1.1　静态法69

3.1.2　动态分析69

3.2　微带线71

3.2.1　分析的公式71

3.2.2　综合的公式71

3.2.3　图解法72

3.2.4　厚度的影响74

3.2.5 色散效应74

3.2.6　屏蔽盒的影响74

3.2.7　微带线的损耗74

3.2.8　微带线的最大工作频率75

3.3　带状线75

3.4　耦合线77

3.4.1　耦合带状线78

3.4.2　耦合微带线79

3.5　共面波导与共面带状线80

3.6　槽线81

3.7　悬置和倒置微带线82

3.8　鳍线82

思考题与习题83

4　微波谐振器85

4.1　谐振回路的基本性质85

4.1.1　谐振回路中的储能85

4.1.2　品质因数与谐振频率86

4.1.3　有载品质因数QL87

4.2　微波谐振器的基本参数87

4.2.1　谐振波长λ0（谐振频率f0）88

4.2.2　微波谐振腔的品质因数88

4.3　矩形金属谐振腔90

4.3.1　矩形谐振腔中的振荡模90

4.3.2　矩形谐振腔的谐振波长λ091

4.3.3　矩形谐振腔的主模TE10192

4.4　圆柱形谐振腔94

4.4.1 圆柱形谐振腔的电磁场方程94

4.4.2　圆柱形谐振腔的谐振波长及空载品质因数95

4.4.3　圆柱形谐振腔常用的几种振荡模95

4.4.4　圆柱形谐振腔的模式图97

4.5　同轴谐振腔98

4.6　介质谐振器100

4.6.1　振荡模及谐振频率的计算100

4.6.2　介质谐振器的材料102

4.7　平面微带线谐振结构103

4.7.1　矩形微带线谐振器103

4.7.2　圆盘形微带线谐振器103

4.7.3　圆环形微带线谐振器104

4.7.4　三角形微带线谐振器105

4.8　谐振腔的微扰105

思考题与习题106

5　微波网络基础108

5.1　引言108

5.2　波导等效为双线108

5.2.1　等效的基础109

5.2.2　矩形波导TE10波的等效阻抗Ze109

5.2.3　电压、电流和阻抗的归一化110

5.3　微波网络的主要特点112

5.4　微波网络参量113

5.4.1 阻抗参量Z113

5.4.2　导纳参量Y114

5.4.3　转移参量A115

5.4.4　散射参量S116

5.4.5　传输参量T118

5.4.6　双端口网络各种矩阵同的关系119

5.5　基本电路单元网络参量120

5.6　双端口网络的工作特性参量122

5.7　参考面移动对散射参量矩阵的影响125

思考题与习题126

6　定向耦合器与功率分配器129

6.1　定向耦合器的技术指标129

6.2　定向耦合器的网络分析130

6.3　平行耦合线定向耦合器132

6.3.1　奇偶模分析法132

6.3.2　TEM波耦合线定向耦合器的设计133

6.3.3　准TEM波线耦合定向耦合器135

6.4　分支线定向耦合器135

6.5　匹配桥T（环形器）136

6.6　口径耦合定向耦合器137

6.6.1　波导型定向耦合器137

6.6.2　两种传输媒质的口径耦合定向耦合器138

6.7　功率分配器与合成器138

6.7.1　微带线的T形分支138

6.7.2　不等功率输出的微带功率分配器139

6.7.3　波导E-T和H-T分支142

6.7.4　双T分支及魔T143

6.8　衰减器与波型变换146

6.8.1　衰减器146

6.8.2　波型与极化的变换148

思考题与习题150

7　阻抗变换元件与匹配技术152

7.1　集总参数元件的设计152

7.2　波导匹配中的电抗元件155

7.2.1　膜片156

7.2.2　调谐螺钉156

7.2.3　短路活塞157

7.3　传输线间的连接与转换158

7.3.1　波导间的连接158

7.3.2　同轴—波导转接器159

7.3.3　波导—微带转接器159

7.3.4　同轴—微带转接器159

7.4　微带线中的不连续性与电抗元件159

7.4.1　微带线的不连续性159

7.4.2　短路与开路短截线161

7.4.3　高低阻抗传输线162

7.5　阻抗变换与匹配网络162

7.5.1　单跨线匹配法163

7.5.2　串联短截线匹配法165

7.5.3　双短截线（双跨线）匹配法165

7.5.4　λ/4线阻抗变换器及其带宽167

7.6　多节λ/4线变换器169

7.7　渐变线阻抗变换器171

7.7.1　指数律渐变线的设计172

7.7.2　切比雪夫渐变线173

思考题与习题174

8　微波滤波器177

8.1　基本概念与技术指标177

8.2　低通原型滤波器178

8.2.1　低通原型滤波器的衰减特性178

8.2.2　低通原型滤波器的衰减特性与归一化频率的关系179

8.3　低通原型滤波器的结构及元件参数179

8.4　频率变换与元件的真实值183

8.5　对偶原理与倒置变换器185

8.5.1　对偶原理185

8.5.2　倒置变换器186

8.5.3　变形低通原型188

8.6　微波滤波电路的实现189

8.6.1 串联电感和并联电容的微波实现189

8.6.2　串联与并联谐振电路的微波实现190

8.6.3　微波滤波器计算与设计举例190

8.7　微波带通滤波器的设计194

8.7.1　设计步骤194

8.7.2　从变形低通到带通滤波器194

8.7.3　平行耦合线带通滤波器197

8.7.4　用耦合系数设计带通滤波器200

8.8　介质滤波器200

思考题与习题202

9　微波铁氧体元件204

9.1　铁氧体的张量导磁率204

9.2　圆极化波作用下铁氧体的重要特性205

9.3　微波铁氧体隔离器207

9.3.1　场移式隔离器207

9.3.2　谐振式隔离器208

9.4　铁氧体环行器208

思考题与习题210

10　微波测量211

10.1　微波功率测量211

10.1.1　大功率测量——热量计211

10.1.2　小功率测量——热敏电阻式功率计212

10.1.3　热电偶式小功率计213

10.1.4　微波功率的检测与指示214

10.2　驻波比的测量215

10.2.1　驻波测量线216

10.2.2　直接法217

10.2.3　等指示度法217

10.2.4　反射计法219

10.2.5　晶体检波器的校准219

10.3　波长和频率的测量220

10.3.1　波长的测量220

10.3.2　用谐振式频率计测量频率221

10.4　阻抗测量222

10.4.1 阻抗测量线法222

10.4.2 电桥法223

10.5　S参数的测量224

10.5.1　测量原理224

10.5.2　网络分析仪的测量原理225

10.5.3　用驻波测量器测量S参数226

10.6　谐振器参数的测量226

思考题与习题228

11　微波固态放大器229

11.1　微波固态有源器件229

11.1.1　微波固态有源器件简介229

11.1.2　微波单元电路及其制造229

11.1.3　有源器件的工作特性230

11.2　微波晶体管放大器的主要技术指标235

11.2.1　功率增益236

11.2.2　噪声特性239

11.2.3　放大器的稳定性241

11.3　小信号晶体管放大器的设计248

11.3.1　小信号晶体管放大器的设计程序248

11.3.2　最大功率增益放大器的设计与举例248

11.3.3　低噪声放大器的设计250

11.3.4　指定功率增益放大器的设计252

11.4　功率放大器的设计255

11.4.1　功率放大器的主要技术指标255

11.4.2　大信号甲类功率放大器的设计258

思考题与习题261

12　微波固态振荡器与混频器263

12.1　微波固态振荡器概况263

12.2　负阻振荡器264

12.2.1 负阻振荡器的工作原理264

12.2.2　体效应管和雪崩二极管振荡器264

12.3　晶体管振荡器的设计267

12.3.1　小信号晶体管振荡器的分析267

12.3.2　小信号晶体管振荡器的设计步骤269

12.3.3　加入正反馈元件振荡器的设计270

12.3.4　最大输出功率振荡器272

12.4　介质谐振器振荡器272

12.5　YIG调谐宽频带振荡器275

12.6　混频器的基本原理277

12.6.1　混频器的工作原理277

12.6.2　设计混频器应考虑的若干问题279

12.6.3　混频器的类型及其特性282

思考题与习题286

13　微波电子控制电路288

13.1　微波开关器件及其等效电路288

13.1.1　PIN管288

13.1.2　MESFET289

13.2　开关的型式及设计290

13.2.1　单刀单掷开关（SPST）290

13.2.2　插损与隔离度291

13.2.3　器件的电抗补偿292

13.2.4　单刀双掷开关（SPDT）294

13.2.5 串—并联型开关294

13.2.6　开关管的偏压295

13.3　移相器的设计297

13.3.1　开关线型移相器297

13.3.2　加载线型移相器298

13.3.3　分支定向耦合器型移相器300

思考题与习题301

14　天线302

14.1　概述302

14.2　电流元的辐射303

14.3　对偶原理与磁流元的辐射305

14.3.1　对偶原理305

14.3.2　磁流元的辐射306

14.3.3　小电流环的辐射306

14.4　面元的辐射307

14.5　对称振子的辐射308

14.5.1　对称振子辐射场的计算308

14.5.2　对称振子的方向性图310

14.5.3　对称振子的辐射功率与辐射电阻311

14.6　发射天线的基本电参数312

14.6.1　天线的方向性图312

14.6.2　天线的方向性系数D313

14.6.3　天线的增益及效率315

14.6.4　天线的输入阻抗316

14.6.5　天线的极化特性319

14.6.6　天线的工作带宽320

14.7　接收天线320

14.7.1　接收天线的有效长度321

14.7.2　接收天线的等效电路及其输出的最大功率321

14.7.3　有效面积Se322

14.7.4　天线的噪声温度322

14.8　线天线阵324

14.8.1　均匀直线式天线阵324

14.8.2　反射面的影响328

14.9　单极天线与偶极天线335

14.9.1　长、中波单极天线335

14.9.2　短波水平偶极天线335

14.9.3　鞭状天线336

14.10　螺旋天线336

14.11　引向天线（八木—宇田天线）338

14.11.1　八木—宇田天线338

14.11.2　折合天线341

14.11.3　超短波天线的馈电342

14.12　极宽频带天线344

14.12.1　平面等角螺旋天线345

14.12.2　圆锥等角螺旋天线346

14.12.3　对数周期天线348

14.13　电视发射天线350

14.13.1　十字形旋转场天线350

14.13.2　蝙蝠翼天线351

14.13.3　反射板偶极天线阵352

14.14　面状天线与喇叭天线353

14.14.1　等效原理353

14.14.2　不同口面场分布的辐射场354

14.14.3　喇叭天线359

14.15　旋转抛物面天线360

14.15.1　旋转抛物面天线360

14.15.2　卡塞格伦天线364

14.16　缝隙天线与微带天线367

14.16.1　缝隙天线367

14.16.2　微带天线371

14.17　移动通信天线378

14.17.1　全向天线378

14.17.2　近代基站天线379

14.17.3　宽带／多频天线381

14.17.4　手机天线381

思考题与习题382

15　无线电波传播388

15.1　引言388

15.2　长波、中波的地面波传播388

15.2.1　传播机理389

15.2.2　地面的电参数389

15.2.3 电波在自由空间的衰减389

15.2.4　地面波场强的计算391

15.3　短波的电离层传播394

15.3.1 电离层简介395

15.3.2　电离层的电参量396

15.3.3　电波从电离层反射的条件397

15.3.4 电离层探测与频高图398

15.3.5 电离层对电波的吸收与最低可用频率399

15.3.6　短波的衰落特性400

15.4　超短波的空间波传播400

15.4.1　视距401

15.4.2　光滑平地面场强的计算401

15.4.3　球形地面场强的计算403

15.4.4　夫涅尔区与夫涅尔半径404

15.4.5　雷利准则与传播余隙406

15.4.6　山峰绕射408

15.5　地面移动通信中的电波传播409

15.5.1 陆上移动无线电通信网简介410

15.5.2　移动通信中电波传播的特点410

15.6　微波通信中的电波传播411

15.6.1　地形对微波传播的影响411

15.6.2　大气对微波传播的影响413

15.6.3　传播余隙的选取414

15.6.4　微波通信中的衰落与抗衰落414

思考题与习题415

附录1　同轴线参数表417

附录2　波导参数表419

附录3　常用导体材料的特性421

附录4　常用介质基片材料的高频特性422

附录5　微带线常用导体材料的特性422

附录6　工业、科学和医疗（ISM）专用微波频率分配423

史密斯（SMITH）阻抗与导纳圆图424

参考资料425