微波技术与天线：电磁波导行与辐射工程

　　本书内容包括：电磁场与电磁波和微波技术及天线的基本概念、基本理论、分析方法和基本技术。全书分为绪篇（电磁场理论概要）、上篇（微波传输线与微波元件）、下篇（天线基本原理与技术）共6章，分别讲述电磁场的基本概念与规律，导行电磁波和辐射电磁波的原理、规律与技术。本书结构紧凑，内容简练，既可作为电子信息工程、通信工程等专业本科生的教学用书，内容经适当取舍后，也适合相关专业的学生及大专生作为教材使用。本书还可供从事电子信息技术行业的工程技术人员作为参考读物阅读。序本书基于电磁波作为信息载体的基本定位，在概述电磁波基本理论的基础上，重点讨论电磁场的导行传输与辐射传输及其相关问题。这些基本原理和技术是电子信息科学的重要组成部分，是电子信息类专业学生和工程技术人员不可缺少的知识内容。本书是根据作者多年来为电子信息工程、通信工程等专业本科生讲授“电磁场与微波技术”、“天线原理”等课程的讲稿整理充实编写而成的，总结了作者多年教学和科研的实践经验。本书思路贯通，注意内容的有机联系。在讲述原理的过程中，注意现象的物理内涵和必要的数学逻辑思维的有机结合，注意本课程内容与相关专业课程和工程实际的交织和衔接，注意严谨性和可读性相结合的讲述方法。本书在内容叙述上注意由浅入深，注意书的可读性。本书在每一篇的开始部分都写了提要，并在每一章之后对全章内容做以小结，并附典型思考题。书后附录汇集了与本课程相关的有用资料。本书特别注重讲清楚分析与解决问题的思路，讲清楚工程问题的理论分析方法，讲清楚集总的“路”与分布的“场”的关系。本书吸收了近年来国内同类型图书的长处，又注意改进现有图书的不足之处，是一部优秀的教材和图书。本书既可作为电子信息类大学本科生在学习电磁场与电磁波微波技术、天线等课程的教材，也可作为相关专业本科生教学参考书或电子信息类工程技术人员参考书。哈尔滨工业大学贾世楼24年5月19日前言本书以电磁波作为信息载体的基本定位，在概述电磁场与电磁波基本理论的基础上，重点讨论电磁场的导行传输与辐射传输及其相关问题。这些基本原理与技术是电子信息科学的重要组成部分，是电子信息类专业的学生和工程技术人员不可缺少的知识储备内容。本书是根据笔者多年来为电子信息工程、通信工程等专业的本科生讲授“电磁场与微波技术”、“天线原理”等课程的讲稿整理充实编写而成的。电磁场与微波技术及其工程应用所研究的问题概念多而抽象，运用数学知识比较多，而且工程性强，历来是电子信息科学中令学生感到冷僻、难于掌握和运用自如的知识领域。通过多年的教学与科研实践，特别是学生毕业以后反馈回来的信息，使我们认识到电子信息技术中场与波课程的教学应该有所改变。面对信息科学技术的发展，对于本课程学生应该掌握哪些基本内容，达到什么样的深度，怎样讲授更利于学生接受等，针对这些问题我在近些年的教学过程中做了一些尝试，在本书编写中进一步体现了我在讲授这些课程中的思考和做法。本书思路贯通，注意内容的有机联系，避免内容分散、各自独立的情况；在讲述原理的过程中注意现象的物理内涵与必要的数学逻辑思维的有机结合，注意本课程内容与相关专业课程及工程实际的交织与衔接；注意严谨性与可读性相结合的讲述方法。出于对知识的系统性和连贯性的考虑，虽然场与波方面的课程可以分设，但还是把它们的内容汇集于一本书中，这样更便于读者阅读和使用。全书分为3篇共6章。绪篇作为全书的基础，建立电磁场与电磁波的基本概念，总括电磁学的基本规律及．其在不同时空条件下的具体体现。这部分内容不再单独设置课程。上篇讲述电磁波导行传输和导行机构，即微波技术（不含有源部分）。第2章传输线的基本理论，讲述导行波传输的一般规律，建立起最基本的时空（一维空间）观念。第3章微波传输线，讨论在微波波段导行电磁波的横向边值问题，以及由此引出的一些新概念和新问题。第4章讲述对导行电磁波实现调控的机构——微波元件的原理与分析方法。下篇研究辐射电磁波的问题，即天线基本原理与技术。第5章天线理论基础，集中讲述天线辐射问题的分析方法，及调控天线方向性等辐射特性的原理与手段。第6章根据电磁波在自然环境中的传播特性，介绍从长、中波段到微波段使用的典型天线，并根据天线基本理论对这些天线的基本性能进行分析。本书可作为电子信息类专业大学本科生学习电磁场与电磁波、微波技术、天线原理等课程的教学用书。对本书内容适当取舍后，也可作为相关专业和不同层次学生在学习这方面课程时的教材或参考用书。根据具体专业的特点和教学计划，使用本书的教学时数以8—1学时较为适宜。哈尔滨工业大学贾世楼教授认真细致地审阅了书稿，他在充分肯定本书编写的基本思路的同时，对书稿提出了宝贵的意见和建议。本书的编写自始至终都得到燕山大学信息科学与工程学院院长孔令富教授，电子与通信工程系主任王成儒教授及许多同志的热情鼓励和支持。电子与通信工程系牛晓霞同志为本书绘制了大量的附图，她和司菁菁、李林、顾广华、李段、张涛、吴娅辉等同志完成了书稿的计算机录入和整理工作。在此我向这些同志致以诚挚的谢意。在本书编写过程中参阅了很多著作，其中有些我曾指定作为学生学习本课程的主要参考书，这些已列入本书的参考书目录。我愿借此机会向这些著作的作者和译者表示由衷的感谢。限于本人的学识水平，本书缺陷和疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。殷际杰24年2月于秦皇岛

暂缺《微波技术与天线：电磁波导行与辐射工程》作者简介

绪论 电磁场理论概要
1,电磁场与电磁波
1.1 电磁场的四个基本矢量
1.2 电磁场的基本方程
1.3 电磁场的媒质边界条件
1.4 电磁场的能量
1.5 依据电磁场理论形成的电路概念
1.6 电磁波的产生-时变场源区域麦克斯韦方程的解
1.7 平面磁波
1.8 均匀平面电磁波在不同媒质界面的入射反射和折射
上篇 微波传输线与微波元件
2.传输线的基本理论
2.1 传输线议程及其解
2.2 无耗均匀传输线的工作状态
2.3 阻抗与导纳圆图及其应用
2.4 有损耗均匀传输线
3.微波传输线
3.1 平行双线与同轴线
3.2 微带传输线
3.3 矩形截面金属波导
3.4 圆截面金属波导
3.5 光波导
4.微波元件及微波网络理论概要
4.1 连接元件
4.2 波导分支接头
4.3 波导R,L,C元件
4.4 定向耦合器
4.5 阻抗变换器与阻抗调配器
4.6 微波谐振器
4.7 微波铁氧体元件
4.8 微波元件等效为微波网络
4.9 微波网络的散射参量与传输参量
4.1 二端口微波网络参量
4.11 微波网络的外特性参量
下篇 天线基本原理与技术
5.天线理论基础
5.1 电流元的辐射场
5.2 行波长线天线
5.3 自由空间中的对称振子天线
5.4 天线特性参量
5.5 天线阵列
5.6 地面对天线特性的影响
5.7 其它常用单元线状天线
5.8 以时变电场和时变磁场为源的基本辐射元
5.9 接收天线
6.工程中常用的典型天线
6.1 电磁波在自然环境中的传播
6.2 直立天线
6.3 水平偶极天线
6.4 菱形天线
6.5 引向天线
6.6 螺旋天线
6.7 正交振子与电视发射天线
6.8 移动通信用天线
6.9 波导缝隙阵列天线
6.1 微带贴片天线的基本原理
6.11 口径面天线
附录A 矢量运算公式
附录B 平行双线与同轴的分布参数
附录C 矩形截面波导参数
附录D 圆截面波导参数
附录E 常用硬同轴线参数
附录F 常用射频同轴电缆参数
附录G 常用金属导体材料性能
附录H 常用介质材料性能
附录I 电离层的基本参数
附录J 电磁波频谱划分
附录K 微波波段划分
附录L 民用电磁波频率
参考书目