微波毫米波平面电路理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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童玲，田雨，高博，年夫顺 著

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• 微波技术
• 毫米波技术
• 平面电路
• 电路理论
• 射频电路
• 微波电路
• 电磁场与微波
• 高频电路
• 电路设计
• 微波器件

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030503725

版次：31

商品编码：12362926

包装：平装

丛书名： 华夏英才基金学术文库

开本：32开

出版时间：2018-05-01

页数：196

正文语种：中文

内容简介

本书以微波毫米波平面电路设计分析理论和测试技术为主要内容。概述了微波毫米波非理想平面电路设计的主要分析方法。针对微波毫米波平面电路设计中的典型非理想因素，详细介绍了屏蔽电路、有限导带厚度、有耗介质、有限接地及多层平面电路垂直互联等工程实际电路的分析设计基础理论和方法，以及微波、毫米波平面电路和介质材料测试技术。

《微波毫米波平面电路理论》—— 触及电磁波边界的精密设计艺术 前言 在当今信息爆炸、通信技术飞速发展的时代，微波和毫米波频段以其独特的优势，成为实现高速数据传输、高精度雷达探测、先进成像系统乃至未来太空探索的关键技术领域。而支撑这些前沿应用的核心，正是那些在微观尺度上精准控制电磁波行为的平面电路。本书《微波毫米波平面电路理论》便是一部深入剖析这一精密设计艺术的著作，它不仅系统地梳理了微波毫米波平面电路的基本原理，更将理论的严谨性与工程应用的实践性巧妙地融合，为读者打开了一扇通往微波毫米波世界的大门。 本书的写作初衷，在于填补当前教材和专著在微波毫米波平面电路系统化、理论化论述上的空白。随着电子设备集成度的不断提高，以及对性能指标要求的日益严苛，传统的集总参数电路模型已难以满足需求。工作在微波及更高频率下的电路，其物理尺寸与电磁波波长相当，甚至小于波长，必须将其视为分布参数电路来处理。平面电路，因其易于制造、集成度高、成本低廉等诸多优点，在微波和毫米波领域占据了举足轻重的地位。然而，对这些平面结构的深入理解，离不开一套扎实而全面的理论基础。《微波毫米波平面电路理论》正是为此而生，它旨在为微波工程师、电子工程专业学生以及对电磁场与微波技术感兴趣的科研人员，提供一套逻辑清晰、内容翔实的理论框架。 内容梗概 本书的核心内容围绕着微波毫米波平面电路的设计、分析与实现展开，从最基础的电磁场理论出发，逐步深入到各种典型平面电路单元的建模、分析和应用。全书结构严谨，逻辑递进，力求让读者在掌握基础理论的同时，能够理解不同结构背后的物理机制，并将其转化为实际的设计方案。 第一部分：基础理论奠基 在深入探讨平面电路之前，对电磁场理论的基本概念进行回顾和强化是必不可少的。本书的开篇章节，将对麦克斯韦方程组在各种介质中的形式进行详细推导和阐释，重点强调其在传播媒质中的应用，特别是均匀介质中的平面电磁波传播特性，如波阻抗、传播常数、反射与透射等。此外，集肤效应、表面阻抗等与高频电路密切相关的物理现象也将得到深入的讲解，为后续的电路建模提供必要的理论依据。 第二部分：传输线理论的微波视角 微波毫米波电路本质上是由各种传输线结构构成的。本书将对二维和三维传输线进行详细介绍，包括微带线、带状线、同轴线、脊波导等。对于每种传输线，都将从其几何结构出发，通过求解麦克斯韦方程组或采用等效电路模型，推导出其特性阻抗、传播常数、损耗等关键参数。特别地，对于微带线这类在平面电路中应用最为广泛的结构，将详细分析其横电磁（TEM）模和准TEM模特性，以及边界效应、奇偶模分析等复杂问题。 第三部分：集总参数等效模型的建立 尽管微波毫米波电路在物理上是分布参数的，但通过巧妙的电路设计，仍然可以使用集总参数元件来对其进行等效描述，从而方便电路的分析和设计。本书将重点讲解如何将微波器件，如电感、电容、电阻、二极管、晶体管等，在微波频率下的寄生效应考虑进去，建立精确的等效电路模型。例如，如何将一段微带线在特定频率下等效为一段传输线和一个串联电感，或者将一个过孔等效为一段短截线。这些等效模型是设计匹配网络、振荡器、功率放大器等微波电路的基础。 第四部分：无源平面电路单元设计 掌握了传输线和等效电路模型后，本书将聚焦于各种典型的无源平面电路单元的设计。这包括： 匹配网络： 详细介绍基于史密斯圆图和阻抗匹配理论的匹配网络设计方法，如单节匹配、多节匹配、均匀阻抗变换器等。重点分析不同匹配网络在不同带宽下的性能表现。 功分器与合路器： 讲解各种类型的微波功率分配器和合并器，如Wilkinson功分器、Lange耦合器、分支线耦合器、定向耦合器等。深入分析它们的耦合度、隔离度、插入损耗以及不同结构对性能的影响。 滤波器： 重点阐述基于加载技术和耦合技术的微带滤波器设计，包括低通、高通、带通、带阻滤波器。分析不同谐振结构（如末端开路/短路单元、加载电容/电感单元）对滤波器特性的影响，以及耦合系数、阻带衰减等关键指标的实现。 振荡器与倍频器： 探讨谐振腔、传输线以及主动器件（如PN结、场效应管）的组合在振荡器设计中的作用。分析反馈机制、起振条件以及频率稳定性。对于倍频器，将重点讲解利用非线性器件实现频率转换的原理及电路结构。 开关与移相器： 讲解利用PIN二极管、FET等器件实现微波开关和移相器的方法，分析其插入损耗、隔离度和相移精度。 第五部分：有源平面电路及其集成 在无源电路的基础上，本书将进一步探讨有源平面电路的设计。重点关注单端或差分输入的低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）的设计，包括器件选择、偏置电路设计、匹配网络优化、稳定度分析等。同时，还将介绍如何将多个功能单元集成到同一个平面基板上，形成复杂的微波毫米波集成电路（MMIC），讨论其设计流程、互连线效应、以及集成所带来的挑战和优势。 第六部分：电磁场仿真与验证 现代微波毫米波电路设计离不开强大的电磁场仿真工具。本书将在理论讲解的基础上，强调仿真工具在电路设计中的重要性。将介绍几种主流的电磁场仿真软件（如Ansys HFSS, CST Microwave Studio等）的基本工作流程，包括模型建立、网格划分、求解器选择、后处理分析等。通过仿真结果与理论计算的对比，以及与实际测量结果的验证，来加深读者对理论的理解和工程应用的把握。 第七部分：先进技术与未来展望 随着通信技术的不断发展，微波毫米波频段的应用范围也在不断拓展，本书的最后部分将对一些前沿技术进行展望，如射频微机电系统（RF MEMS）、高频陶瓷材料、先进的封装技术等，以及它们在微波毫米波平面电路设计中的应用前景。 本书特色与价值 《微波毫米波平面电路理论》力求在以下几个方面体现其特色与价值： 理论的系统性与完整性： 从基础电磁场理论到复杂的集成电路设计，本书构建了一个完整的知识体系，确保读者能够循序渐进地掌握相关知识。 理论与实践的紧密结合： 每一个理论概念的引入，都伴随着实际工程应用的阐述，并通过具体的算例和仿真结果进行说明，帮助读者将理论转化为实际设计能力。 面向微波毫米波领域的深度聚焦： 本书的重点在于平面电路，并深入探讨了在微波和毫米波频段下，平面结构所特有的物理现象和设计方法。 数学工具的恰当运用： 本书适度引入必要的数学推导，帮助读者理解公式的来源和物理意义，但同时避免过度繁琐的数学推演，保证了内容的易读性。 前沿技术的适度引入： 在系统阐述基本理论的同时，本书也关注了行业发展的最新动态，为读者提供前瞻性的视野。 致读者 本书的编写过程，凝聚了作者在微波毫米波领域多年的教学与科研经验。我们深知，微波毫米波电路的设计是一门融合了物理学、数学、工程学和材料科学的综合性学科，需要扎实的理论基础、敏锐的工程直觉以及丰富的实践经验。希望《微波毫米波平面电路理论》能够成为您学习和探索微波毫米波世界的得力助手，助您在电磁波的边界上，创造出更多令人惊叹的工程奇迹。 结语 微波毫米波平面电路，是现代通信、雷达、导航、成像等高科技领域不可或缺的关键技术。它们以精巧的结构，在微米甚至亚毫米尺度上，驾驭着奔腾的电磁能量，实现了前所未有的信息传输速度和探测精度。本书《微波毫米波平面电路理论》，正是希望通过系统深入的理论阐述，将这项精密的设计艺术，以一种清晰、严谨且富有启发性的方式，呈现给每一位渴望掌握它的读者。相信通过本书的学习，您将能够更深刻地理解电磁波的本质，更精准地设计微波毫米波电路，从而在未来的科技浪潮中，占据一席之地。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波毫米波平面电路理论》简直是为我量身定做的！作为一名正在攻读微波通信方向的硕士研究生，我一直饱受理论推导繁琐、公式缺乏直观理解的困扰。这本书在这一点上做得尤为出色。作者没有像许多教材那样堆砌一堆令人望而生畏的数学公式，而是层层递进，从最基础的电磁场概念出发，逐步引入微波和毫米波电路的特性。特别是关于传输线理论和史密斯圆图的应用，书中用了大量的图示和实例，把原本抽象的概念变得异常生动。我尤其喜欢它对各种微波器件（如耦合器、功分器、滤波器等）的等效电路模型推导过程，每一步都讲解得非常透彻，让我能真正理解它们的工作原理，而不是死记硬背。书中还涉及了大量的仿真分析方法，结合了ADS等常用软件的应用技巧，这对于我们这些需要进行实际设计的学生来说，简直是福音。读完后，我感觉自己对微波毫米波电路的理解上了一个全新的台阶，解决问题的思路也更加清晰和有条理。这本书的语言也比较流畅，即使是初学者，也能在细致的讲解中逐渐掌握核心知识。

评分☆☆☆☆☆

我是一位工作多年的射频工程师，虽然已经接触微波电路多年，但一直觉得自己在理论层面不够扎实。偶然翻阅了这本《微波毫米波平面电路理论》，简直是相见恨晚。这本书的优点在于它的深度和广度都非常契合实际工程需求。它详细阐述了各种微波传输线的模式分析，包括TEM、TM和TE模式，以及这些模式在不同结构下的传播特性。这对于理解微波信号的传输和损耗机制非常关键。书中对耦合线、分支线等关键微波结构的设计原理和参数分析也做得非常到位，这些都是我们在设计滤波器、功分器时经常会用到的。最让我印象深刻的是，书中提供了大量的手算和近似分析方法，这些方法虽然在精确度上可能不如仿真，但在快速设计和原理验证方面却有着不可替代的作用。这让我重新审视了许多经典的微波电路设计方法，并从中获得了新的启发。这本书不仅让我巩固了已有的知识，更拓宽了我对微波毫米波电路设计的理解，感觉整个人的理论功底又提升了一个档次。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚开始接触微波毫米波技术的研究生，之前学习的电子工程基础知识有些碎片化，在面对复杂的微波毫米波电路设计时感到力不从心。《微波毫米波平面电路理论》这本书为我提供了一个系统性的学习框架。它不仅深入讲解了微波传输线的阻抗匹配、功率分配、方向性耦合等核心概念，还对各种片上和板上微波电路的实现方式进行了详细的介绍。我特别喜欢书中关于电磁仿真的部分，它详细地介绍了如何建立模型、设置参数以及如何解读仿真结果，这对于指导我的实验和设计非常有帮助。书中还提到了许多与电磁兼容（EMC）和信号完整性（SI）相关的设计注意事项，这对于我今后的电路设计具有很强的指导意义。这本书的组织结构非常清晰，章节之间的逻辑关系也很紧密，让我能够一步一步地构建自己的知识体系。读完这本书，我感觉我对微波毫米波平面电路有了更深刻的理解，并且充满了进行实际设计的信心。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对《微波毫米波平面电路理论》抱有疑虑，因为“平面电路”这个概念听起来似乎比较局限。但事实证明，我的担心完全是多余的。这本书的视野非常开阔，虽然核心是平面电路，但它深入浅出地探讨了许多在更广泛的微波和毫米波领域都至关重要的基础理论。比如，它对不同介质材料的介电常数、损耗因子以及它们在不同频率下的表现进行了详细的分析，这对于理解微波电路的性能至关重要。书中还花了相当大的篇幅讲解了微波散射参数（S参数）的意义和测量方法，以及如何利用S参数来表征和分析电路的性能。这一点我非常赞赏，因为在实际工程中，S参数是描述微波器件和电路最常用的工具。此外，书中还涉及了一些先进的毫米波集成电路（MMIC）设计中的一些基本原理，虽然不深入，但为我们后续学习更高级的内容打下了坚实的基础。这本书的知识体系非常完整，从理论基础到实际应用，都涉及得恰到好处，是一本非常值得推荐的入门和进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对无线通信技术充满好奇的业余爱好者，我一直想深入了解微波和毫米波领域。但市面上的许多书籍要么过于理论化，要么过于偏重应用，很难找到一个平衡点。直到我读了《微波毫米波平面电路理论》，我才找到了我一直在寻找的“那本书”。这本书的讲解风格非常亲民，它从最基础的电磁波基本概念讲起，循序渐进地引导读者进入微波毫米波的世界。我尤其喜欢它对微波器件的物理结构和电磁场分布之间的关系的解释，这让我能够直观地理解为什么这些器件会产生特定的功能。书中还穿插了一些历史发展和应用案例，这让学习过程变得更加有趣和富有启发性。虽然我不是专业的工程师，但通过这本书，我能够理解很多关于5G、Wi-Fi 6等新技术中涉及到的微波毫米波原理，这让我感觉自己离科技前沿又近了一步。这本书的语言通俗易懂，很多地方甚至用了类比的方式来解释复杂的概念，这对于非专业读者来说是巨大的福音。