微波技术基础与应用

　　本书为高等工科院校通信专业的专业基础课教材。书中首先讲解传输线理论、微波传输线、微波网络基础，以此作为全书的理论基础。其次讲解基本无源部件，如微波谐撮器、功分器，耦合器、滤波器和微波铁氧体器件婷的原理和工程设计。对于微波有源电路的设计，以及主要微波系境和应用，书中也作了简明介绍。近年来微波技术中的一些新进展，如介质谐振器和开腔、YIG宽带电调谐、微波电路机辅设计，以及微波测量中常用的矢量网络分析仪、微波频谱仪等，在书中也有简要叙述。书中每章都有一些例题和习题，便于读者加深理解和练习。

　　陈振国，北京邮电大学电信学院教授。主编出版书：《卫星通信技术》人民邮电1992年，《卫星地球站数字通信设备》人民邮电1995年，《微波技术基础与应用》北邮出版社，1996年。论文：1964年以来在国、内外杂志或会议上发表的论文约共40篇左右，内容主要是：电磁场、微波和卫星通信等方面。80年代以来一直在北邮无线电系工作，还兼职担任过：（1）邮电部高校电磁场与微波技术（含光通信）教学指导委员会主任委员多年。（2）中国通信学会无线通信委员会委员。中国电子学会空间电子学分会委员等。

第1章  传输线理论和阻抗匹配                  
 1. 1  传输线的集中参数等效电路和场分析方法                  
 1. 1. 1  传输线的集中参数等效电路                  
 1. 1, 2  传输线上的场分析                  
 1. 2  端接不同负载时的无损传输线                  
 1, 2. 1  传输线上波的反射现象                  
 1. 2. 2  输入阻抗                  
 1. 2. 3  传输系文和插入损耗                  
 注：分贝(dB)和奈培(Np)                  
 1. 3  阻抗和导纳(SMITH)圆图                  
 1. 3. 1  阻抗圆图                  
 1. 3. 2  阻抗圆图的实际应用                  
 1. 3. 3  阻抗—导纳组合圆图                  
 1. 4  ／4阻抗变换器. 信号源与负载阻抗的匹配                  
 1. 4. 1  ／4阻抗变换器                  
 1. 4. 2  信号源与负载阻抗的匹配问题                  
 1. 4. 3  测量线                  
 1. 5  阻抗匹配和调谐                  
 1. 5. 1  单支节调谐                  
 1. 5. 2  双支节调谐                  
 1. 5. 3  ／4阻抗变换器的幅频特性                  
 注：用于微波集成电路的集中参数元件                  
 1. 6  小反射理论和宽带阻抗变换器                  
 1. 6. 1  小反射理论                  
 1. 6. 2  最平特性多节阻抗变换器                  
 1. 6. 3  等波纹特性多节阻抗变换器                  
 1. 6. 4  渐变线                  
 1. 6. 5  最大匹配带宽准则(Blde-Fano准则)                  
 1. 7  有损耗传输线                  
 1. 7. 1  低损耗传输线                  
 1. 7. 2  无失真线                  
 1. 7. 3  端接任意负载的有损传输线                  
 1. 7. 4  用微扰法计算衰减                  
 1. 8  传输线上的瞬变过程                  
 1. 8. 1  多次反射(Bounce Diagrams)                  
 1. 8. 2  变换解                  
 习  题                  
 第2章  微波传输线                  
 2. 1  TEM, TE和TM波的一般解                  
 2. 1. 1  TEM波                  
 2. 1. 2  TE波和TM波                  
 2. 1. 3  波导中电磁波的传输特性                  
 2. 1. 4  由介质损耗产生的衰减                  
 2. 2  矩形金属波导                  
 2. 2. 1  TE和TM波场方程                  
 2. 2. 2  矩形波导中电磁波的传输特性                  
 2. 2. 3  矩形波导中的TE10波                  
 2. 2. 4  矩形波导中高次模的场结构                  
 2. 2. 5  波导中部分介质填充时的TEmo模                  
 2. 3  圆波导                  
 2. 3. 1  圆波导中TE, TM波场方程                  
 2. 3. 2  圆波导中电磁波的传输特性                  
 2. 3. 3  圆波导中几种常用波型                  
 2. 4  同轴线的高次模及单模传输                  
 2. 4. 1  同轴线中的高次模                  
 注：同轴接头                  
 2. 4. 2  平行板传输线                  
 2. 5  带状线和微带                  
 2. 5. 1  带状线                  
 2. 5. 2  微带线                  
 2. 6  介质波导和其他微波传输线                  
 2. 6. 1  介质波导(表面波传输线)                  
 2. 6. 2  其他微波传输线                  
 习  题                  
 第3章  微波网络概要和散射参量                  
 3. 1  阻抗. 等效电压和电流                  
 3. 1. 1  阻抗. 等效电压和电流                  
 3. 1. 2  单端口网络的阻抗特性                  
 3. 2  微波网络主要特点及散射矩阵                  
 3. 2. 1  阻抗矩阵和导纳矩阵                  
 3. 2. 2  散射矩阵                  
 注：矢量网络分析仪                  
 3. 2. 3  转移矩阵(ABCD矩阵)                  
 3. 3  二端口网络                  
 3. 3. 1  二端口网络的等效电路                  
 3. 3. 2  二端口网络的互接                  
 3. 3. 3  二端口网络的工作特性参量                  
 3. 3. 4  二端口网络的功率增益                  
 3. 4  不连续性的等效电路分析                  
 3. 4. 1  矩形波导中H平面阶梯的模型分析                  
 3. 4. 2  微带中的不连续性和补偿                  
 注：微波电路的机辅设计(CAD)                  
 习  题                  
 第4章  微波谐振器                  
 4. 1  串联和并联谐振回路                  
 4. 1. 1  串联谐振回路                  
 4. 1. 2  并联谐振回路                  
 4. 1. 3  有载和无载Q值                  
 4. 2  传输线谐振器                  
 4. 2. 1  ／2短路线                  
 4. 2. 2  ／4短路线                  
 4. 2. 3  ／2开路线                  
 4. 2, 4  电容负载同轴腔(缩短腔)                  
 4. 3  矩形和圆柱形波导谐振腔                  
 4. 3. 1  矩形波导腔                  
 4. 3. 2  圆柱形波导腔                  
 4, 4  介质谐振器和开腔                  
 4. 4. 1  介质谐振器                  
 4. 4. 2  开腔(Fabry-Perot谐振器)                  
 4. 5  谐振器的激励和耦合                  
 4. 5. 1  临界耦合                  
 4. 5. 2  用缝隙耦合的微带谐振器                  
 4. 5. 3  小孔耦合谐振器                  
 4. 5. 4  介质谐振器与微带电路的耦合                  
 4. 6  微波谐振腔的微扰和测量                  
 4. 6. 1  谐振腔的微扰                  
 4. 6. 2  用网络分析仪测量谐振器                  
 习  题                  
 第5章  功分器. 定向耦合器和混合环                  
 5. 1  功分器. 耦合器和混合接头的基本特性                  
 5. 1. 1  三端口网络(T型接头)                  
 5. 1. 2  四端口网络(定向耦合器和混合接头)                  
 5. 2  T型接头和微带功分器                  
 5. 2. 1  T型接头功分器                  
 5. 2. 2  微带功分器(Wilkinson功分器)                  
 5. 3  定向耦合器                  
 5. 3. 1  波导定向耦合器                  
 5. 3. 2  分支线(900)耦合器                  
 5. 3. 3  耦合线定向耦合器                  
 5. 3. 4  Lange耦合器                  
 5, 4 180°混合环                  
 5. 4. 1  180°混合环                  
 5. 4. 2  波导魔T接头                  
 注：微波反射计                  
 习  题                  
 第6章  微波滤波器和铁氧体元件                  
 6. 1  用插入损耗法设计滤波器                  
 6. 1. 1  用功率损耗比表征插损                  
 6. 1. 2  最平特性低通滤波器原型                  
 6. 1. 3  等波纹特性低通滤波器原型                  
 6. 1. 4  线性相位低通滤波器原型                  
 6. 2  滤波器的变换和实现                  
 6. 2. 1  滤波器的变换                  
 6. 2. 2  滤波器的实现                  
 6. 2. 3  阻抗和导纳逆变器                  
 6. 3  几种典型的滤波器设计                  
 6. 3. 1  阶梯阻抗低通滤波器                  
 6. 3. 2  耦合线滤波器                  
 6. 3. 3  用耦合谐振腔构成的滤波器                  
 6. 4  铁氧体工作原理                  
 6, 4. 1  铁氧体一般性能                  
 6. 4. 2  电子进动运动  张量导磁率                  
 6. 4. 3  圆极化波磁场作用下铁氧体的导磁率                  
 6. 4. 4  铁氧体的旋磁特性                  
 6. 5  常用铁氧体器件                  
 6. 5. 1  铁氧体隔离器                  
 6. 5. 2  铁氧体环行器                  
 6. 5. 3  YIG(钇铁石榴石)宽带电调谐振器                  
 习  题                  
 第7章  微波有源电路                  
 7. 1  微波系统中的噪声                  
 7. 1. 1  动态范围和噪声源                  
 7. 1. 2  噪声功率和等效噪声温度                  
 7, 1. 3  用y因子法测噪声温度                  
 7. 1. 4  噪声系数                  
 7, 1. 5  级联系统的噪声系数                  
 7. 2  检波器和混频器                  
 7. 2. 1  单端混频器                  
 7. 2. 2  平衡混频器                  
 7. 2. 3  其他类型混频器                  
 7, 2, 4  交调产物                  
 注：频谱分析仪                  
 7. 3  晶体管放大器设计                  
 7. 3. 1  转移增益和稳定性                  
 7. 3. 2  最大增益(共轭匹配)设计                  
 7. 3. 3  固定增益圆和特殊增益设计                  
 7. 3, 4  固定噪声系数圆和低噪声设计                  
 7. 3. 5  偏置                  
 7. 4  振荡器的设计                  
 7. 4. 1  单端口负阻振荡器                  
 7. 4. 2  晶体管振荡器                  
 7. 5  PIN二极管控制电路                  
 7. 5. 1  单刀单掷开关                  
 7. 5. 2  PIN二极管移相器                  
 7. 6  微波集成电路(MIC)                  
 习  题                  
 第8章  微波系统简介                  
 8. 1  微波通信系统                  
 8. 1. 1  通信系统的类型                  
 8. 1. 2  功率传播方程(Friis Equation)                  
 8. 1. 3  微波发射机和接收机                  
 8. 2  雷达系统                  
 8. 2. 1  雷达方程                  
 8. 2. 2  脉冲雷达                  
 8. 2. 3  多普勒(Doppler)雷达                  
 8, 3  无线电辐射计                  
 8. 3. 1  无线电辐射计的理论和应用                  
 8. 3. 2  总功率辐射计                  
 8. 4  微波的其他应用                  
 8. 4. 1  微波炉                  
 8. 4. 2  能量传递                  
 8. 4. 3  生物效应和安全                  
 附  录                  
 附录一  贝塞尔函数及其他常用数学公式                  
 附录二  物理常数                  
 附录三  多节阻抗变换器设计表                  
 附录四  标准微带设计表                  
 附录五  耦合微带线设计曲线                  
 参考文献