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内容简介

本书系统论述了微波技术与微波器件的基本理论及应用。本书共分10章，分别介绍了各种形式的微波传输线、基本微波元件、微波谐振腔、微波网络基础、微波定向耦合器和微波铁氧体器件，阻抗匹配电路、阻抗变换器、微波功率分配器和微波滤波器的设计方法，微波功率、频率、驻波比、波导波长、阻抗和衰减的测量方法，以及定向耦合器特性的测量方法等。
本书内容丰富，包含了微波技术的主要基础理论知识和主要微波无源器件的设计理论和方法，并对专业技术词汇进行了英文标注，较全面地给读者提供必要的知识，适合作为高等学校本科电子信息工程、通信工程、电子科学与技术和微波技术等专业学生的教材或参考书。书中含有微波器件设计所需的设计公式及图表等，因此本书也可供从事微波/射频等相关工作的科研及工程技术人员参考。

目录

前言Ⅴ
第0章绪论
0.1微波的基本概念
0.2微波的特点
0.3微波技术的发展与应用
0.3.1微波技术的发展
0.3.2微波技术的应用
0.4微波电路的CAD软件
第1章微波传输线理论
1.1微波传输线的基本概念
1.1.1微波传输线的分类
1.1.2微波传输线的分析方法
1.2长线理论
1.2.1基本概念
1.2.2传输线方程及其解
1.3传输线的特性参数和状态参量
1.3.1传输线的特性参数
1.3.2状态参量
1.4无耗传输线的工作状态
1.4.1匹配状态
1.4.2全反射状态
1.4.3部分反射状态
1.5圆图
1.5.1阻抗圆图
1.5.2导纳圆图
1.5.3阻抗与导纳在圆图上的换算
1.5.4圆图的应用举例
1.6阻抗匹配
1.6.1阻抗匹配的概念
1.6.2负载阻抗匹配的方法
1.7传输线理论的适用范围
习题
第2章各种形式的微波传输线
2.1概论
2.2平行双线
2.3同轴线
2.3.1同轴线中的TEM模
2.3.2同轴线中的高次模
2.3.3功率容量与损耗
2.3.4同轴线尺寸的选择
2.4矩形波导
2.4.1矩形波导的结构与场分布
2.4.2矩形波导的基本特性参数
2.5圆形波导
2.5.1圆形波导的传输特性
2.5.2圆形波导中的三个主要模式及其应用
2.6介质波导
2.7微带线
2.7.1微带线的结构
2.7.2微带线中的工作模式
2.7.3微带线的特性阻抗
2.8平行耦合微带线
2.8.1概述
2.8.2奇偶模参量法
2.8.3用奇偶模参量法求平行耦合微带线的特性参量
2.8.4平行耦合微带线节
2.9共面波导和基片集成波导
2.9.1共面波导
2.9.2基片集成波导
2.10微波传输线中波的激励与模式转换
2.10.1激励器
2.10.2模式转换器
习题
第3章基本微波元件和阻抗变换器
3.1概论
3.2微波电阻性元件
3.2.1吸收式衰减器
3.2.2极化衰减器
3.2.3截止式衰减器
3.2.4匹配负载
3.3微波电抗性元件
3.3.1波导不连续性及波导元件的实现方法
3.3.2微带不连续性及微带元件的实现方法
3.4微波移相器
3.5极化变换器
3.6抗流式连接元件
3.7阻抗变换器
习题
第4章微波谐振腔
4.1概论
4.2谐振腔的基本参量
4.3矩形谐振腔
4.4圆柱形谐振腔
4.5同轴谐振腔和微带谐振器
4.5.1同轴谐振腔
4.5.2微带谐振器
4.6谐振腔的调谐、激励与耦合
4.6.1谐振腔的调谐
4.6.2谐振腔的激励与耦合
4.7谐振腔的等效电路和它与外电路的连接
4.8微波谐振腔的应用
4.8.1微波炉
4.8.2波长计
习题
第5章微波网络基础
5.1概论
5.2微波传输线与平行双线传输线间的等效
5.3微波网络参量
5.3.1网络参考面
5.3.2微波网络参量的定义
5.3.3网络参量间的相互关系
5.3.4网络参量的性质
5.3.5常用基本电路单元的网络参量
5.3.6参考面移动时网络参量的变化
5.4二端口网络的组合
5.5微波网络的工作特性参量
习题
第6章定向耦合器和功率分配器
6.1概论
6.2微带定向耦合器
6.2.1微带分支线定向耦合器
6.2.2微带混合环
6.2.3微带平行耦合线定向耦合器
6.3矩形波导定向耦合器
6.3.1矩形波导单孔定向耦合器
6.3.2矩形波导多孔定向耦合器
6.3.3矩形波导十字孔定向耦合器
6.3.4矩形波导匹配双T
6.3.5矩形波导裂缝电桥
6.4功率分配器
6.4.1二路功率分配器
6.4.2多路功率分配器
6.4.3宽带功率分配器
习题
第7章微波滤波器
7.1滤波器的基本知识
7.2低通原型滤波器
7.2.1基本概念
7.2.2最平坦式低通原型滤波器的综合设计
7.2.3切比雪夫式低通原型滤波器的综合设计
7.3频率变换
7.3.1低通原型滤波器与低通滤波器间的频率变换
7.3.2低通原型滤波器与高通滤波器间的频率变换
7.3.3低通原型滤波器与带通滤波器间的频率变换
7.3.4低通原型滤波器与带阻滤波器间的频率变换
7.4变形低通原型及集中参数带通滤波器和带阻滤波器
7.4.1倒置变换器
7.4.2变形低通原型
7.4.3含倒置变换器的集中参数带通滤波器
7.4.4含倒置变换器的集中参数带阻滤波器
7.5滤波器电路的微波实现
7.5.1微波低通滤波器的微波实现
7.5.2微波带通滤波器的微波实现
7.5.3微波带阻滤波器的微波实现
7.5.4元件损耗和不连续性对滤波器性能的影响
7.5.5其他形式微波滤波器的微波实现
7.6多工器
习题
第8章微波铁氧体器件
8.1概论
8.2铁氧体中的张量磁导率
8.3场移式铁氧体隔离器及移相器
8.3.1场移式铁氧体隔离器
8.3.2场移式铁氧体移相器
8.4相移式铁氧体环行器
8.5铁氧体器件的应用
8.5.1在微波通信系统中的应用
8.5.2在雷达系统中的应用
8.5.3在微波测量中的应用
习题
第9章微波测量
9.1微波功率与频率的测量
9.1.1微波功率的测量
9.1.2微波频率的测量
9.2驻波比的测量
9.2.1概论
9.2.2实验仪器描述
9.2.3测量方法
9.3晶体检波器的校准及阻抗测量
9.3.1晶体检波器的校准
9.3.2驻波法测阻抗的基本原理
9.3.3测量方法
9.3.4实验仪器描述
9.3.5实验步骤
9.4衰减测量
9.4.1替代法
9.4.2散射参量法
9.5定向耦合器特性的测量
9.5.1技术指标
9.5.2测试方法
9.5.3实验步骤
附录A常用硬同轴线主要参数表
附录B标准矩形波导主要参数表
附录C习题参考答案
参考文献

前言/序言

随着高校教学改革的不断深入，回归工程教育、培养卓越工程师已经成为工科高校的一个发展趋势，本书正是为顺应这种发展要求而编写的。工程人才的重要任务之一是“设计”，然而，目前市面上见到的微波类教材中很少有涉及“设计”内容的，致使目前在工程中还广泛应用的很多经典而重要的设计理论和方法面临失传的境地，而且新的设计方法和手段也没有得到及时补充。鉴于此，本书在作者原编著的、由北京邮电大学出版社出版的《微波技术》的基础上，通过增加一些与“设计”有关的内容而改编完成。书中含有“设计原理”“设计方法”“设计公式和图表”“设计实例与仿真”“设计类习题”等，从多方面加强对学生设计能力的培养。
学生在学习的过程中经常会有“所学知识有何用”的疑惑，为此，本书在介绍某些重要知识点时会适当介绍一些这些知识的主要应用。另外，器件的设计过程也是理论知识应用的一个过程，对学生加深对基础知识的理解和了解知识的运用方法都有帮助，因此，本书通过一些设计实例介绍所学知识在微波器件设计中的应用，从而使学生认识到学习这些知识的必要性和重要性。本书还提供了相应的设计类习题，通过布置设计类习题让学生亲历设计过程，可以使学生掌握所学知识的运用方法，同时增加学生的学习兴趣和设计成功后的成就感。
微波给人的印象是抽象的概念和烦琐的公式。麦克斯韦方程和网络(电路)理论是解决微波问题的基本方法。然而，工程中能够严格求解的问题是十分有限的，尤其是微波器件的设计问题，并不是简单地通过相关理论就能得到完全满足设计要求的设计结果。通常，器件设计的实际过程是首先根据基本理论给出初步设计结果，然后再通过相关理论和公式进行修正，运用仿真软件进行仿真优化，最后还要进行加工、测试、调整等，最终才能完成设计。因此，介绍微波器件完整的设计过程是非常必要的。本书通过一些设计实例对主要微波器件的设计过程进行了较完整的介绍。
在基本理论体系的基础上，进一步增加一些设计内容是顺理成章的事情。然而，增加了“设计”元素势必要增加教材的内容和篇幅，那么如何解决“学时数少和内容多”的矛盾呢？其实，设计过程就是基础知识的一个应用的过程，教师通过几个例题演示一下整个设计过程即可，其余的内容学生完全可以自行掌握。
鉴于以上所述，作者编著了本书。本书内容丰富，包含了微波技术的基础知识、基本分析理论和主要微波无源器件的设计方法；各章习题有分析和设计两种类型，并有习题答案可供参考；有PPT可供教师使用；还有与实验内容配套的虚拟微波实验软件可供没有条件建设微波实验室的学校选用。由于我们学识有限，经验不足，书中难免有不足之处，殷切地欢迎各位同行和读者提出宝贵意见，谢谢！
本书主要由栾秀珍、王钟葆、傅世强、房少军编著，谭克俊、金红、陈鹏、李婵娟等教师为本书做出了多方面的工作，在此表示衷心的感谢。微波/射频实验室的同学们为该书的例题进行了仿真验证，在此一并表示感谢。
作者2017年4月

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