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内容简介

　　本书主要介绍微波电子电路中主要无源元器件、有源元器件以及它们组成的各种功能电路的基本原理、基本结构、基本功能和基本分析方法。全书共分为7章，第1章介绍微波电路中常用的微带无源元件，第2章介绍微波半导体元器件，微波频率变换器、微波放大器、微波振荡器以及微波控制电路分列于第3至第6章，第7章简单介绍了作为当前迅速发展的新一代微波电路的微波集成电路（mic）和微波单片集电路（mmic）的基本知识。

作者简介

　　薛正辉，北京理工大学信息与电子学院副院长，担任中国电子学会微波分会委员、中国电子学会遥感遥控遥测分会委员、中国电子学会电磁兼容分会委员、中国电子学会微波电磁兼容专业委员会副主任委员、中国通信学会第五届电磁兼容委员会委员。

目录

绪论 1
0．1 微波波段 1
0．2 微波电子线路与微波固态电路 3
0．3 本书的主要内容和章节安排 4
第1章 无源微波元器件 7
1．1 普通集总参数元件 7
1．1．1 金属引线 7
1．1．2 电阻器 8
1．1．3 电容器 9
1．1．4 电感器 11
1．2 微波电路基片材料及传输线元件 12
1．2．1 微波电路基片材料 12
1．2．2 微波电路传输线元件 13
1．3 集总参数元件的微带实现 13
1．3．1 微带电感与电容 13
1．3．2 微带支线电感与电容 14
1．3．3 平面微带螺线电感 15
1．3．4 微带缝隙电容 17
1．3．5 微带交指电容 17
1．4 微带线分支元件与电桥 18
1．4．1 微带T形接头 18
1．4．2 微带十字接头 19
1．4．3 微带线三端口功率分配耦合器 20
1．4．4 微带环形电桥 21
1．4．5 分支线电桥 22
1．5 微带线定向耦合器 24
1．6 微带线谐振器 26
1．6．1 终端短路微带线谐振器 26
1．6．2 终端开路微带线谐振器 29
1．6．3 其他平面结构谐振器 29
1．7 微带线滤波器 30
1．7．1 微带线低通滤波器 31
1．7．2 微带线带通滤波器 32
1．7．3 微带线带阻滤波器 33
1．8 微带线阻抗变换器与阻抗匹配网络 34
1．8．1 1/4波长阻抗变换器 35
1．8．2 1/4波长阶梯阻抗变换器 36
1．8．3 渐变线阻抗变换器 36
1．8．4 单株线阻抗变换器 37
1．8．5 滤波阻抗变换器 39
1．9 微带线平衡-不平衡转换器 39
1．9．1 双面微带线巴伦 41
1．9．2 共面微带线巴伦 41
1．9．3 Marchand巴伦 42
习题1 42
第2章 固态有源微波元器件 44
2．1 半导体基础 44
2．1．1 半导体特性 44
2．1．2 PN结 51
2．1．3 金属与半导体的肖特基接触 58
2．1．4 金属与半导体的欧姆接触 61
2．1．5 N型砷化镓（GaAs）半导体
特性 62
2．1．6 异质结 65
2．2 肖特基势垒二极管 69
2．2．1 肖特基势垒二极管的结构 69
2．2．2 等效电路 70
2．2．3 伏安特性 70
2．2．4 特性参量 72
2．3 变容二极管 73
2．3．1 变容二极管的结构 73
2．3．2 等效电路 74
2．3．3 特性 74
2．3．4 特性参量 77
2．4 阶跃恢复二极管 78
2．4．1 阶跃恢复二极管的结构 78
2．4．2 工作原理及特性参量 78
2．4．3 等效电路 80
2．5 PIN二极管 81
2．5．1 PIN二极管的结构 81
2．5．2 特性 82
2．5．3 等效电路 83
2．6 雪崩二极管 84
2．6．1 雪崩二极管的结构 85
2．6．2 工作原理及特性参量 85
2．6．3 等效电路 88
2．6．4 其他雪崩管结构及工作模式简介 89
2．7 转移电子效应二极管 91
2．7．1 转移电子效应二极管的结构 91
2．7．2 工作原理与特性 91
2．7．3 等效电路 93
2．8 其余类型的二极管 94
2．8．1 检波二极管 94
2．8．2 瞬态电压抑制二极管 95
2．8．3 发光二极管 96
2．8．4 整流二极管 96
2．8．5 隧道二极管 99
2．9 结型晶体管 100
2．9．1 工作原理 100
2．9．2 等效电路与结构 102
2．9．3 特性 103
2．9．4 异质结双极型晶体管 114
2．10 场效应晶体管 115
2．10．1 结型场效应晶体管 115
2．10．2 金属氧化物半导体场效应管 119
2．10．3 金属半导体场效应晶体管 126
2．10．4 异质场效应晶体管 131
2．11 晶体管发展新技术 133
2．11．1 以SiC材料为基底的肖特基
二极管 134
2．11．2 扩散型双基区二极管 135
2．11．3 3-D三栅极晶体管 136
2．11．4 石墨烯晶体管 137
2．11．5 太赫兹肖特基二极管 138
2．11．6 几种新概念型的晶体管 141
2．12 微波半导体产品简介 144
2．12．1 半导体产品命名方式 144
2．12．2 微波半导体产品 148
习题2 152
第3章 微波频率变换器 153
3．1 概述 153
3．2 非线性电阻微波混频器 154
3．2．1 电路工作原理与时频域关系 154
3．2．2 电路功率关系与变频损耗 162
3．2．3 噪声特性 170
3．2．4 混频器的其他电气指标 174
3．2．5 单平衡混频器 175
3．2．6 双平衡混频器 178
3．2．7 双双平衡宽带混频器 180
3．2．8 非线性电阻微波混频器的
基本电路 182
3．2．9 微带型单平衡混频器设计 189
3．2．10 采用芯片实现混频器 199
3．2．11 下变频器的常见结构 203
3．3 参量变频器 204
3．3．1 小信号和频上变频器的工作原理
与方程 204
3．3．2 参变网络及和频上变频器的
一般能量关系 208
3．3．3 小信号和频上变频器的性能 211
3．3．4 小信号和频上变频器的电路
结构 218
3．4 变容管功率上变频器 219
3．4．1 变容管的电压-电荷特性 219
3．4．2 变容管功率上变频器的电路
和电路方程 220
3．4．3 变容管功率上变频器的性能 221
3．4．4 变容管功率上变频器的电路
结构 222
3．5 变容管倍频器 224
3．5．1 变容管倍频器的等效电路及
电路方程 224
3．5．2 变容管倍频器的性能 225
3．5．3 变容管倍频器的电路结构 229
3．6 阶跃管倍频器 230
3．6．1 阶跃管倍频器的工作原理
及分析 230
3．6．2 阶跃管倍频器的电路 238
3．7 场效应管混频器及倍频器 239
3．7．1 单栅场效应管混频器 239
3．7．2 双栅场效应管混频器 241
3．7．3 FET倍频原理 243
3．7．4 FET倍频器电路 245
3．8 检波器 246
3．8．1 检波二极管 247
3．8．2 检波器原理 250
3．8．3 检波器主要技术指标 251
3．8．4 检波器的分类 257
3．8．5 检波器电路 260
习题3 261
第4章 微波放大器 264
4．1 概述 264
4．2 微波参量放大器 265
4．2．1 可变电抗中能量转换与放大
的物理过程 265
4．2．2 参量放大的一般能量关系 267
4．3 微波晶体管放大器 268
4．3．1 微波晶体管放大器的基本分析 268
4．3．2 微波晶体管放大器的结构 287
4．3．3 微波晶体管放大器设计 292
4．3．4 微波晶体管放大器的CAD简介 296
4．4 微波晶体管功率放大器 297
4．4．1 微波晶体管功率放大器的指标
体系 297
4．4．2 微波晶体管功率放大器的结构 299
4．4．3 功率合成技术 300
习题4 309
第5章 微波振荡器 310
5．1 概述 310
5．2 雪崩二极管振荡器 311
5．2．1 负阻振荡器的一般理论与基本
分析 311
5．2．2 微波振荡器的技术指标 320
5．2．3 雪崩二极管振荡器的基本电路 323
5．3 转移电子器件振荡器 325
5．3．1 转移电子器件振荡器工作模式 325
5．3．2 转移电子器件振荡器电路结构 330
5．4 微波晶体管振荡器 331
5．4．1 微波晶体管振荡器的起振分析 331
5．4．2 微波晶体管振荡器的电路结构 333
5．5 微波频率合成技术 335
5．5．1 频率合成技术发展及介绍 336
5．5．2 频率合成器的主要性能指标 341
5．5．3 振荡器电路 341
习题5 344
第6章 微波固态控制电路 345
6．1 概述 345
6．2 PIN管微波开关 345
6．2．1 PIN管微波开关的基本分析 345
6．2．2 PIN管微波开关的基本电路
结构 355
6．3 场效应管微波开关 357
6．4 微波限幅器 359
6．4．1 微波限幅器简介 359
6．4．2 限幅器工作原理 360
6．4．3 PIN二极管限幅器的分类 363
6．4．4 PIN二极管限幅器技术指标 367
6．5 微波电调衰减器 368
6．5．1 衰减器的主要技术指标 368
6．5．2 衰减的基本原理 369
6．5．3 PIN管电调衰减器 374
6．5．4 MESFET电调衰减器 380
6．6 微波电控移相器 381
6．6．1 基本移相器原理及技术指标 382
6．6．2 开关线式移相器 384
6．6．3 高通/低通滤波器式移相器 385
6．6．4 反射型移相器 387
6．6．5 加载线式移相器 388
6．6．6 定向耦合器型移相器 398
6．6．7 平衡式移相器 402
6．6．8 四位移相器 404
习题6 404
第7章 微波集成电路 406
7．1 概述 406
7．2 单片微波集成电路的材料与元件 408
7．2．1 单片微波集成电路的基片材料 408
7．2．2 单片微波集成电路的无源元件 408
7．2．3 单片微波集成电路的有源元件 410
7．3 单片微波集成电路的设计特点 411
7．4 微波集成电路CAD技术 412
7．4．1 MIC CAD技术应用的发展 412
7．4．2 MIC CAD仿真能力 413
7．4．3 MIC CAD的基本实施过程 414
7．4．4 设计中用到的器件模型 415
7．5 微波集成电路的加工工艺简介 417
7．5．1 微波集成电路工艺流程简述 417
7．5．2 单片微波集成电路工艺流程
简述 418
7．6 微波集成电路新技术简介 424
7．6．1 多芯片组件技术（MCM） 424
7．6．2 低温共烧陶瓷多层集成电路
技术（LTCC） 425
7．7 微波及毫米波集成电路应用实例 427
7．7．1 微波及毫米波集成电路在雷达
领域的应用 427
7．7．2 微波及毫米波集成电路在电子
对抗（ECM）领域的应用 430
7．7．3 微波及毫米波集成电路在通信
领域的应用 430

























7．7．4 微波及毫米波集成组件 431
7．8 MMIC电路发展趋势 435
附录A 半导体二极管参数符号及其意义 438
附录B 双极型晶体管参数符号及其意义 442
附录C 场效应管参数符号意义 449
附录D 国内外半导体厂家信息表 452
附录E 全球半导体器件厂商英文缩写与
中文全称对照 459
附录F 商业仿真软件简介 461
参考文献 467

前言/序言

　　本书是为信息技术、通信、雷达、电子对抗、电子科学与技术和遥感遥测等专业的工科高年级本科生编写的教材，供“微波电子线路”、“微波有源电路”和“微波固态电路”课程使用。
　　本书的参考学时为64学时，其主要内容是介绍微波电子线路中主要无源元器件、有源元器件以及它们组成的各种功能电路的基本原理、基本结构、基本功能和基本分析方法。无源元器件部分以微带类型为主，有源元器件仅介绍半导体（即“固态”）器件，电路以微带类型的混合集成电路为主。考虑到微波无源和半导体元器件在各种功能电路中的多用途，本书首先单独介绍这部分内容；随后各章中按照采用核心元件的类型分别介绍各种主要的功能部件。因此全书共分为7章，第1章介绍微波电路中常用的微带无源元件。第2章至第6章是本书的主要部分，分别介绍微波半导体元器件、微波频率变换器、微波放大器、微波振荡器以及微波固态控制电路，内容上均注意了与前修课程知识的衔接。第7章简单介绍作为当前迅速发展的新一代微波电路的微波集成电路（MIC）和微波单片集成电路（MMIC）的基本知识。各部件基本按照工作原理、指标体系与基本分析、电路结构等的内容顺序排列，在条件适合的章节，本书采用了一些微波CAD手段得出了分析结果（如微波无源元件部分采用了MW-Office工具），同时综合了当前微波器件和电路的发展，引入了一些新内容和分析方法。第1章至第6章后还附有习题可供选用。
　　根据编者多年来讲授本课程的认识与体会，考虑到本书涉及的知识面较广，数学手段与工具要求较高，同时本科生教学目的定位具有自己的特点，以及教学学时有限，本书力求在能覆盖微波电子线路各方面问题的基础上，突出对物理概念、工作原理和结论的介绍，而尽量简化繁复的理论分析与数学推导过程，从内容取舍上也贯彻了介绍基础知识和必备手段为中心的原则，不求大求全，角色以作教科书为主、以作技术参考书和工程手册为辅。因此，本书侧重介绍性内容，主要着重“分析“，基本没有涉及“综合与设计”，其目的仅是使学生在深造和将来工作中对微波电子线路方面的研究、开发工作有一个比较扎实的基础，故仅依靠本书的内容还远不足以完成微波电子线路知识和手段的完全掌握。当然，这种思路与尝试在本书中的实现程度和效果还有待教学实践去检验。
　　本书是在编者多年讲授本课程所用讲稿的基础上整理、补充、完善而成的。在之前的讲稿和本书的编写过程中，编者参阅和引用了多本统编教材及各高校教材，如吴万春教授的《集成固体微波电路》，黄香馥、陈天麟、张开智教授的《微波固体电路》，赵国湘、高葆新教授的《微波有源电路》，言华教授的《微波固态电路》，邓绍范教授的《微波电子线路》，王蕴仪教授的《微波器件与电路》等。它们都是本学科卓有声望和成果的前辈专家、教授集合多年教学和科研实践的结晶之作，因此这些专著和教材理论基础扎实，讲述循序渐进、由浅入深，逻辑清晰、前后呼应、例证丰富，具有较高的水平。在此，编者要对他们表示由衷的感谢，正是站在了这些前辈的肩膀上，我们才得以把视界放远，才能不断进步。
　　在本书编写过程中，得到了北京理工大学信息科学技术学院、电子工程系及电磁场与微波技术教研室领导和教师的热情指导、积极支持和帮助，采纳了许多中肯建议。北京理工大学出版社的有关领导和人员也为本书的编写和出版提供了支持和帮助。在此，编者一并表示感谢。
　　清华大学电子工程系高葆新教授对全书做了十分认真、细致的审阅，提出了许多重要、宝贵的修改意见，编者谨此表示衷心感谢。
　　由于编者的水平有限，编写时间较紧，书中难免还存在错漏和不足之处，殷切希望广大读者和各位专家教授批评指正。
　　编者

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微波固态电路讲的很好，容易理解

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书内容不错，有很多需要的，好好学习一下

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