微波技术与天线（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周希朗 著

图书标签:

• 微波技术
• 天线
• 电磁场
• 微波电路
• 射频电路
• 天线设计
• 微波器件
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564159924

版次：3

商品编码：11789204

包装：平装

丛书名： 普通高等教育十一五国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

内容简介

周希朗编著的《微波技术与天线(第3版普通高等教育十一五***规划教材)》讲述“微波技术与天线”有关的基本规律、基本分析与计算方法以及基本工作原理。本书力求内容精练，物理概念清晰，文字易懂，便于自学。
全书共分8章：绪论、规则传输系统中导波的基础知识、传输线理论、微波规则传输系统、微波谐振腔、微波网络基础、微波无源元件以及天线。本书每章均精选了大量的例题和习题，其中例题和习题涵盖核心内容，选题广泛，难易适中。
本书可供工科信息工程、电子科学与技术等专业的本科生以及专科生用作教材，也可供高等学校相关专业的学生和有关科技人员用作参考书。

目录

第1章  绪论   1.1  微波波段的划分及其特点     1.1.1  微波波段的划分     1.1.2  微波的特点   1.2  微波的应用与现代微波技术的发展     1.2.1  微波的应用     1.2.2  现代微波技术的发展   1.3  天线的分类与现代天线技术的发展     1.3.1  天线的功能及其分类     1.3.2  现代天线技术的发展   1.4  微波技术与天线的应用实例   1.5  微波技术与天线课程的基本内容 第2章  规则传输系统中导波的基础知识   2.1  电磁场理论的基本方程与互易定理     2.1.1  电磁场理论的基本方程     2.1.2  互易定理   2.2  柱形传输系统中导波的电磁场     2.2.1  纵向场法     2.2.2  电磁矢量位法   2.3  导波的分类及其传输特性     2.3.1  导波的分类与传输参量     2.3.2  导波的电磁场与传输特性   习题 第3章  传输线理论   3.1  传输线的分布参数及其等效电路   3.2  一般形式的传输线方程及其解     3.2.1  一般形式的传输线方程     3.2.2  均匀传输线方程的解     3.2.3  传输线的等效电路参数和工作特性参量   3.3  均匀传输线的阻抗和反射特性     3.3.1  输入阻抗     3.3.2  反射系数     3.3.3  输入阻抗与反射系数间的关系     3.3.4  无耗传输线上导波的多重反射   3.4  均匀无耗传输线终端接不同负载时的工作状态     3.4.1  行波工作状态     3.4.2  纯驻波工作状态     3.4.3  行驻波工作状态   3.5  均匀无耗传输线的传输功率与回波损耗     3.5.1  传输功率     3.5.2  回波损耗和插入损耗   3.6  均匀有耗传输线的特性     3.6.1  线上电压、电流和传输功率     3.6.2  特性阻抗和传播常数的实验确定     3.6.3  有耗传输线的基本特性   3.7  圆图     3.7.1  阻抗圆图     3.7.2  导纳圆图   3.8  传输线的阻抗匹配     3.8.1  阻抗匹配的概念     3.8.2  A／4阻抗变换器     3.8.3  支节调配器   3.9  均匀传输线与四端网络的等效   习题 第4章  微波规则传输系统   4.1  金属波导     4.1.1  平行板波导     4.1.2  矩形波导     4.1.3  圆形波导     4.1.4  同轴线     4.1.5  脊形波导     4.1.6  径向波导简介     4.1.7  金属波导的激励与耦合   4.2  集成传输系统     4.2.1  TEM模和准TEM模传输线     4.2.2  非TEM模传输线     4.2.3  开放式介质波导     4.2.4  半开放式介质波导   习题 第5章  微波谐振腔   5.1  传输线谐振器和金属谐振腔的基本特性     5.1.1  传输线谐振器的基本特性与等效电路参数     5.1.2  金属谐振腔的基本特性及其基本参量   5.2  金属谐振腔     5.2.1  矩形谐振腔     5.2.2  圆柱形谐振腔     5.2.3  同轴形谐振腔     5.2.4  应用实例——波长计     5.2.5  金属谐振腔的微扰   5.3  集成谐振腔     5.3.1  微带谐振腔     5.3.2  介质谐振腔简介   5.4  谐振腔的等效电路、耦合与激励     5.4.1  孤立谐振腔的等效电路     5.4.2  谐振腔的激励与耦合   习题 第6章  微波网络基础   6.1  等效原理     6.1.1  规则色散传输系统等效为均匀传输线     6.1.2  阻抗、电压和电流的归一化     6.1.3  不均匀性区域等效为网络   6.2  阻抗、导纳和转移矩阵     6.2.1  阻抗和导纳矩阵     6.2.2  转移矩阵   6.3  散射矩阵     6.3.1  散射参量的定义     6.3.2  [S]同[z]，[.y]及[n](或[Z]，[y]及[A])间的转换关系     6.3.3  散射矩阵的性质     6.3.4  参考面移动对网络散射参量的影响     6.3.5  散射参量的测量   6.4  传输矩阵   6.5  基本电路单元的网络参量   6.6  二端口网络的工作特性参量     6.6.1  电压传输系数     6.6.2  相移     6.6.3  插入衰减和功率(工作)衰减     6.6.4  输入驻波系数     6.6.5  功率增益   6.7  多端口网络的基本特性     6.7.1  二端口网络     6.7.2  三端口网络     6.7.3  四端口网络   6.8  广义散射参量     6.8.1  广义散射参量的定义     6.8.2  广义散射矩阵与一般散射矩阵间的关系   习题 第7章  微波无源元件   7.1  终端和连接元件     7.1.1  终端元件     7.1.2  连接元件   7.2  衰减和相移元件     7.2.1  衰减元件(衰减器)     7.2.2  相移元件(移相器)   7.3  模式变换元件(模式转换(接头))     7.3.1  模式激励的基本理论     7.3.2  模式转换接头   7.4  阻抗匹配和变换元件     7.4.1  用不均匀性实现的元件     7.4.2  阻抗调配元件   7.5  滤波元件(滤波器)     7.5.1  微波滤波器的基本参数与综合设计程序     7.5.2  低通原型滤波器     7.5.3  频率变换     7.5.4  阻抗和导纳倒置变换器     7.5.5  滤波器电路的微波实现   7.6  分路元件(功率分配(合成)器)     7.6.1  E—T接头     7.6.2  H—T接头     7.6.3  微带两路功率分配器   7.7  耦合元件(定向耦合器)     7.7.1  波导双T和魔T     7.7.2  定向耦合器   7.8  非互易元件(铁氧体器件)     7.8.1  相对张量磁导率和铁磁谐振     7.8.2  法拉第旋转效应     7.8.3  几种常用的铁氧体器件   习题 第8章  天线   8.1  电磁波辐射的基本理论     8.1.1  电磁波辐射的基础知识     8.1.2  基本辐射单元的辐射     8.1.3  天线的基本参数     8.1.4  对称振子天线     8.1.5  天线阵     8.1.6  接收天线的理论基础   8.2  线天线     8.2.1  直立振子天线及其变型结构     8.2.2  水平对称振子天线     8.2.3  螺旋天线     8.2.4  引向天线     8.2.5  非频变天线   8.3  面天线     8.3.1  平面口径的辐射     8.3.2  喇叭天线     8.3.3  旋转抛物面天线     8.3.4  双反射面天线     8.3.5  隙缝天线     8.3.6  微带天线     8.3.7  渐变槽线天线简介   习题 附录   A标准矩形波导参数和型号对照   B同轴线参数表   C微带线的不连续性、等效电路、等效参量的经验公式及其应用范围   D各种电路单元的网络参量   E阻抗圆图 参考文献

前言/序言

微波技术与天线（第二版） 内容概述 《微波技术与天线（第二版）》是一部系统阐述微波工程基础理论与应用技术的著作。本书旨在为读者构建一个扎实的微波理论框架，并深入探讨当前微波技术在天线设计、系统集成及实际应用中的关键环节。本版在原有基础上，进一步充实了前沿技术内容，更新了相关工程实例，力求贴合行业最新发展动态，为从事微波工程、通信工程、电子工程等领域的科研人员、工程师及高等院校师生提供一份全面而深入的参考。 第一篇 微波工程基础 本书的开篇部分，我们将循序渐进地深入微波工程的基石。首先，会从电磁场理论的宏观视角切入，回顾并强调麦克斯韦方程组在微波频段的普适性及其形式的演变。在此基础上，详细介绍微波传输线理论，深入解析不同类型的传输线（如同轴线、带状线、微带线等）的结构、特性阻抗、传播常数、损耗机理以及它们在实际电路中的应用。读者将学习到如何利用史密斯圆图进行阻抗匹配、分析匹配网络的设计，理解驻波比（VSWR）的概念及其重要性。 接着，本书将聚焦于微波网络的分析。我们将详细讲解S参数（散射参数）的概念、推导及其在描述微波器件和系统性能中的核心作用。读者将学习如何利用S参数矩阵来表示和分析多端口网络的行为，理解功率传输、反射以及器件增益、损耗等关键参数的计算方法。微波二极管、晶体管、功率放大器、低噪声放大器等无源及有源微波器件的模型和S参数特性也将得到深入剖析。 功率分配器、耦合器、滤波器、环形器、隔离器等关键微波无源器件的原理、设计方法及应用是本书的重点。我们将详细介绍不同类型功率分配器（如Wilkinson功率分配器、T型功率分配器）和耦合器（如定向耦合器、90度混合耦合器）的工作原理、性能指标及其在微波电路中的信号分离与合成作用。微波滤波器的设计，包括传输零点、通带、阻带的分析，以及各种逼近函数（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆函数）的应用，将为读者提供设计满足特定频率响应要求的滤波器的能力。环形器和隔离器作为重要的电磁隔离器件，其工作原理和在微波系统中防止信号反向传播、保护敏感器件的作用也将被详尽阐述。 第二篇 天线理论与设计 本书的第二篇将目光投向微波系统的“耳朵”——天线。我们将从天线的基本概念出发，定义天线的辐射电阻、效率、方向性、增益、极化、带宽等关键参数，并阐述它们之间的内在联系。天线作为电磁能量的辐射与接收的媒介，其性能直接决定了整个系统的通信质量。 本书将系统介绍各种基本天线单元的设计原理和应用。单极子和偶极子天线作为最基础的辐射单元，我们将深入分析其结构、工作模式、辐射方向图以及阻抗特性。介质加载和细长型单极子、偶极子天线的改进设计也将被提及。 对于阵列天线，我们将重点讲解其基本原理。通过对单元天线进行周期性排列，可以实现方向性增强、波束形成和扫描等功能。本书将详细介绍线性阵列和平面阵列的等距、不等距排列方式，以及其单元激励幅度和相位的控制方法，例如均匀激励、渐变激励等。惠更斯原理和菲涅尔衍射理论在分析阵列天线辐射特性中的应用也将得到阐述。 微带天线作为一种轻巧、低成本、易于集成在PCB板上的天线，是当前研究和应用的热点。本书将详细讲解微带贴片天线的结构、工作模式（如TM10, TM01, TM11等）、馈电方式（如贴片馈电、微带线馈电、同轴线探针馈电等）及其在微带线阻抗匹配上的考量。我们还将探讨如何通过改变贴片形状、介质基板参数以及增加贴片层数或改变贴片间距等方法来拓宽其带宽、提高其效率以及实现圆极化和多频带工作。 喇叭天线作为高增益、宽带宽的典型天线，在微波通信、雷达和射电天文等领域有着广泛应用。本书将详细介绍不同类型的喇叭天线，如方波导喇叭、圆波导喇叭、角锥喇叭、棱锥喇叭等，分析其结构参数（如口径尺寸、锥角、长度）与辐射方向图、增益、效率等性能之间的关系，并提供设计实例。 赫兹天线、偶极子阵列、螺旋天线、八木-宇田天线、抛物面天线等经典且重要的天线类型，也将在本书中得到详尽的介绍。我们将分析其独特的结构特点、工作原理、增益特性、方向图形状以及各自的优势和适用场景。例如，螺旋天线的圆极化特性及其在卫星通信中的应用；八木-宇田天线作为具有高增益和窄波束宽的定向天线，其单元数量、间距对性能的影响；抛物面天线的聚焦原理，以及其在微波通信和雷达中的应用，如何通过改变馈源的位置和类型来调整其性能。 第三篇 微波系统与应用 本书的第三篇将把理论与实践相结合，深入探讨微波技术在实际系统中的应用。我们将从整体系统设计的角度出发，讲解微波通信系统的架构，包括发射机、接收机、信道等关键组成部分。对各组成部分的微波电路设计，如功率放大器、混频器、频率合成器、低噪声放大器等，以及它们如何协同工作以实现高效可靠的通信将进行详细阐述。 雷达系统是微波技术的重要应用领域之一。本书将介绍雷达系统的基本组成，包括发射机、天线、接收机、信号处理器和显示器。我们将分析脉冲雷达和连续波（CW）雷达的工作原理，以及雷达方程在确定探测距离和目标参数中的作用。天线在雷达系统中如何实现目标跟踪和波束扫描，以及不同类型的雷达天线（如相控阵天线）的设计与应用也将得到讨论。 电子战（EW）系统同样高度依赖于微波技术。本书将概述电子支援（ES）、电子干扰（ECM）和电子反干扰（ECCM）的基本概念，并分析微波器件和天线在这些系统中的作用。例如，宽带接收天线在信号情报搜集中的应用，以及干扰发射天线在压制敌方雷达或通信系统中的作用。 此外，本书还将拓展至其他微波技术的应用领域，例如微波加热（工业加热、食品加工）、微波遥感（地球观测、气象监测）、射电天文（宇宙信号探测）以及医疗诊断等。我们将简要介绍这些领域中微波技术的独特需求和关键技术。 前沿技术与发展趋势 为了反映微波技术的最新进展，本书的最后一章将重点介绍一些前沿技术和发展趋势。这包括： 毫米波与太赫兹技术：随着对更高带宽和更高分辨率的需求，毫米波和太赫兹频段的探索日益深入。本书将介绍这些高频段的特点、挑战以及在通信、成像、传感等领域的潜在应用。 智能天线与MIMO技术：智能天线通过自适应波束形成和用户分集来提高通信性能。MIMO（多输入多输出）技术利用多根天线在发射端和接收端同时收发信号，极大地提升了信道容量。本书将探讨这些技术的基本原理和在现代无线通信系统中的应用。 相控阵技术：相控阵天线通过电子控制阵列单元的相位来改变波束指向，具有快速扫描、高稳定性和集成度高等优点。本书将介绍相控阵天线的驱动原理、波束形成技术以及在雷达、通信和电子战等领域的重要应用。 微带与RFID技术：微带技术的不断发展使得高性能、低成本的微波器件和天线得以实现。RFID（射频识别）技术作为一种重要的物联网应用，其核心也离不开微波通信技术。本书将简要介绍这些技术的发展现状和未来趋势。 《微波技术与天线（第二版）》力求在内容上做到科学严谨，结构上条理清晰，语言上通俗易懂，旨在为读者提供一个全面、深入且实用的微波工程知识体系。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解微波技术的基本原理，掌握天线的设计方法，并能够将所学知识应用于实际的微波系统设计与开发中。

评分☆☆☆☆☆

我最近有幸拜读了《微波技术与天线（第二版）》，这本书在天线设计与分析部分给我的启发尤为深刻。我之前在实际工作中也接触过一些天线设计，但很多时候都是在模仿和套用，对于天线的工作原理以及如何根据具体需求进行优化，总感觉隔靴搔痒。这本书在这方面的内容，简直是“及时雨”。它不仅详细讲解了各种常见天线（如偶极子天线、八木天线、喇叭天线等）的结构、工作原理和性能指标，更重要的是，它还深入探讨了如何对这些天线进行建模和仿真。我特别欣赏它对“阻抗匹配”和“方向图”等核心概念的阐释，不仅给出了理论公式，还结合了实际工程中的挑战，比如如何处理多径效应、如何减小旁瓣等。书中提供的一些设计指南和优化技巧，对于我来说非常有借鉴意义。我印象深刻的是，它在介绍缝隙天线时，详细分析了缝隙的形状、长度、宽度如何影响其辐射特性，以及如何通过改变缝隙的馈电方式来调整阻抗。这种细致入微的分析，让我对天线的设计有了更深刻的理解，不再仅仅停留在“会用”的层面，而是开始思考“为什么这么设计”以及“如何做得更好”。对于从事通信、雷达等领域的工程师来说，这本书提供了一个非常实用的工具箱，能够帮助他们解决实际工程中的难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书在微波电路设计与仿真方面的阐述，可以说是在理论与实践之间架起了一座坚实的桥梁。我之前在学习微波电路时，总觉得理论公式与实际电路之间存在一个巨大的鸿沟，很难将抽象的数学模型转化为可工作的电路。但《微波技术与天线（第二版）》在这方面的内容，恰恰弥补了这一不足。它不仅详细介绍了微波电路设计的基本原理，如阻抗变换、匹配网络设计、滤波器设计等，还结合了实际的电路元件特性，例如分布参数元件（如微带线、枝形线）的建模和设计。我尤其欣赏书中关于仿真软件的使用介绍，它通过实际案例，演示了如何在ADS、HFSS等软件中进行微波电路的仿真和优化。这对于我们这些习惯于在实际电路板上“试错”的工程师来说，无疑是极大的福音。它能够帮助我们在设计初期就预测电路性能，减少昂贵的物理样机制作和测试成本。我记得书中有一个关于设计微波功分器（power divider）的例子，它不仅给出了理论设计公式，还详细展示了如何在仿真软件中建模，并对仿真结果进行分析和调整，最终得到满足设计要求的功分器。这种从理论到仿真再到设计的完整流程，让我对微波电路的设计过程有了更加清晰和系统性的认识。

评分☆☆☆☆☆

《微波技术与天线（第二版）》这本书对于微波通信系统整体的分析和讲解，给我留下了非常深刻的印象。我之前更多的是关注微波领域的某个细分技术，比如天线或者某个器件，但很少有从宏观的系统角度去理解微波技术在整个通信链路中所扮演的角色。这本书在这方面的阐述，让我对微波通信有了更全面的认知。它详细介绍了微波通信系统的组成，包括发射端、接收端以及中间的传输链路，并且深入分析了各个环节可能遇到的问题，例如信号的衰减、噪声的引入、干扰等，以及如何通过合理的系统设计来克服这些问题。我特别喜欢它在讲解自由空间损耗和多径效应时，不仅给出了理论计算公式，还结合了实际的通信场景，分析了这些因素对系统性能的影响。而且，它在讨论天线与传输链路的匹配时，也考虑到了整个系统的效率和稳定性。书中还涉及了一些现代微波通信技术，比如MIMO天线系统在微波通信中的应用，以及如何通过波束赋形来提高通信容量和鲁棒性。这些内容让我看到了微波技术在不断发展，并且在未来的通信领域中仍然扮演着至关重要的角色。对于想要了解微波通信系统整体运作原理，以及如何进行系统级设计的读者来说，这本书无疑是一本宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波技术与天线（第二版）》真是让我耳目一新，尤其是它对基础概念的梳理，简直是把我当初学得云里雾里那些部分都打通了。我记得我第一次接触微波领域的时候，脑子里全是那些复杂的公式和抽象的物理模型，感觉就像在看天书。但这本书的开篇部分，用一种非常直观而且循序渐进的方式，把电磁波的产生、传播以及与物质的相互作用解释得明明白白。它不是那种堆砌大量术语、让人望而却步的教材，而是像一个经验丰富的老师，一步步引导你去理解。比如，在讲到波导理论的时候，我一直对横电波（TE）和横磁波（TM）的区别感到困惑，但这本书通过详细的图示和类比，清晰地展示了它们在电场和磁场分布上的差异，以及各自的传播特性。而且，它并没有止步于理论，而是紧密结合实际应用，比如在介绍微波器件时，会提到实际电路中的损耗、失配等问题，并给出相应的分析方法。这让我感觉这本书不仅有深度，更有广度，为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。我甚至觉得，对于那些正在迷茫于微波技术入门阶段的学生来说，这本书的价值不亚于一位优秀的导师，能够有效地帮助他们克服初期的学习障碍，培养对这个领域的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

《微波技术与天线（第二版）》这本书最让我惊喜的是它在微波测量方面的详尽介绍。我一直觉得，理论知识固然重要，但如果没有有效的测量手段去验证和评估，很多东西都只能停留在纸面上。这本书在这方面的内容，可以说是为我打开了一扇新的大门。它详细介绍了各种微波测量仪器，如网络分析仪、频谱分析仪、功率计等，并清晰地阐述了它们的工作原理和使用方法。我之前对网络分析仪的一些操作一直感到有些神秘，特别是S参数的测量和解释，总觉得里面有很多玄机。但这本书通过大量的实例，一步步地演示了如何设置测量参数、如何解读测量结果，并且还讲解了如何利用测量数据来诊断电路问题，优化设计。比如，它在讲解如何测量天线的回波损耗时，不仅给出了具体的网络分析仪设置步骤，还详细解释了回波损耗的含义以及它对系统性能的影响。更让我觉得有价值的是，书中还涉及了一些高级的测量技术，比如微波器件的线性度测量、噪声系数测量等，这些内容对于我后续进行更精密的系统设计非常有帮助。可以说，这本书不仅教授了理论，更赋予了实践的能力，让我对微波技术的理解更加全面和深入。