微波技術與實驗

目錄第1章概論
1.1引言
1.2微波及其特點
1.3微波通信系統(tǒng)
1.4微波傳輸
1.5微波在生活與生產中的應用
1.6微波的功率傳送、生物效應與安全性
1.7微波的研究方法
習題
第2章電磁場與電磁波的基本理論
2.1麥克斯韋方程
2.1.1麥克斯韋方程的定義
2.1.2結構方程
2.2時變電磁場的邊界條件
2.3坡印廷定理
2.4動態(tài)矢量位和標量位
2.5波動方程
2.6介質中的平面波
2.7自由空間中的平面波
2.8導電媒質中的平面波
2.9波的極化
2.9.1線極化波
2.9.2橢圓極化波
2.9.3圓極化波
2.10媒質邊界上的垂直入射均勻平面波
2.10.1導體與導體分界面
2.10.2介質與介質分界面
2.10.3介質與完全導體分界面
2.11媒質邊界上的斜入射
習題
第3章傳輸線理論
3.1傳輸線簡介
3.2傳輸線方程及其解
3.2.1傳輸線方程
3.2.2傳輸線方程的解
3.2.3相速和群速
3.3無耗傳輸線
3.3.1無耗傳輸線
3.3.2端接負載的無耗傳輸線
3.4無耗傳輸線的狀態(tài)分析
3.4.1終端短路的情形
3.4.2終端開路的情形
3.4.3終端接任意復數(shù)阻抗的情形
3.4.4具有不同特征阻抗的兩段傳輸線連接
3.5有耗傳輸線
3.5.1低損耗傳輸線
3.5.2終端接負載的有耗傳輸線
3.5.3阻抗與傳播常數(shù)的測量
3.6傳輸線的阻抗匹配
3.6.1傳輸線的阻抗匹配狀態(tài)
3.6.2阻抗匹配的方法
3.7Smith圓圖
習題
第4章微波波導與微帶傳輸線
4.1引言
4.2導波原理
4.3矩形波導
4.3.1TE波和TM波的電磁場分布
4.3.2矩形波導的傳輸特性
4.3.3傳輸功率
4.3.4波導的損耗與衰減
4.3.5矩形波導尺寸的選擇
4.3.6波導法蘭盤
4.4平行平板波導
4.5圓形波導
4.5.1場方程
4.5.2圓形波導的傳輸特性
4.5.3圓形波導的三個主要模式
4.6同軸線
4.6.1同軸線上電壓、電流和傳輸功率
4.6.2耐壓最高時的特性阻抗
4.6.3傳輸功率最大時的特性阻抗
4.6.4衰減最小時的特性阻抗
4.7介質波導
4.7.1常用介質波導
4.7.2介質板上的表面波
4.8帶狀線
4.9微帶線
4.9.1微帶線的基本原理
4.9.2有效介電常數(shù)、特征阻抗和衰減的計算公式
4.10光纖波導
4.10.1單模光纖和多模光纖
4.10.2光纖的基本參量
4.10.3光纖的傳輸特性
4.10.4光纖通信
習題
第5章微波諧振電路
5.1諧振回路的基本特性
5.1.1諧振回路中的儲能
5.1.2品質因數(shù)與諧振頻率
5.1.3有載品質因數(shù)QＬ
5.1.4輸入阻抗
5.2傳輸線諧振電路
5.2.1短路傳輸線
5.2.2開路傳輸線
5.3矩形諧振腔
5.3.1矩形諧振腔中的振蕩模
5.3.2矩形諧振腔的諧振波長λ０
5.3.3矩形諧振腔的主模TE１０１
5.4圓柱形諧振腔
5.5介質諧振腔
5.6諧振腔與外電路的耦合
5.6.1臨界耦合
5.6.2縫隙耦合帶諧振器
習題
第6章微波網絡分析
6.1端口網絡及模式等效傳輸線
6.1.1端口網絡
6.1.2模式等效傳輸線
6.1.3單口網絡的傳輸線
6.2阻抗參量Z與阻抗矩陣
6.3導納參量Y與導納矩陣
6.4混合參量h與混合矩陣
6.5轉移參量與轉移矩陣
6.6散射參量S與散射矩陣
6.6.1散射參量與散射矩陣
6.6.2雙端口網絡接外電路分析
6.7傳輸參量T與傳輸矩陣
6.8阻抗、導納、傳輸和混合參量的相互轉換以及散射參量的變換
習題
第7章阻抗匹配與阻抗變換
7.1引言
7.2阻抗匹配網絡
7.2.1L型匹配網絡
7.2.2T型匹配網絡
7.2.3Π型匹配網絡
7.2.4Smith圓圖阻抗匹配網絡設計
7.3阻抗變換器
7.3.1單節(jié)λ／４變換器
7.3.2多節(jié)λ／４變換器
7.3.3反射系數(shù)的變換器均勻分布
7.4二項式變換器
7.5漸變傳輸線
7.5.1指數(shù)漸變
7.5.2三角形漸變
7.5.3K漸變
7.6無耗匹配網絡的約束條件
習題
第8章濾波器分析與設計
8.1濾波器的基本概念
8.1.1濾波器的基本形式
8.1.2濾波器的功率
8.1.3插入損耗
8.1.4回波損耗
8.1.5群延時
8.2鏡像參量法
8.3插入損耗法
8.4濾波器的設計與轉換
8.4.1巴特沃茲濾波器
8.4.2切比雪夫濾波器
8.4.3特殊響應濾波器
8.4.4濾波器轉換
8.5濾波器的分析與仿真
8.5.1濾波器分析
8.5.2濾波器的仿真
8.6阻抗和導納變換器
8.7微波濾波器
8.7.1理查德變換
8.7.2科洛達恒等關系
習題
第9章功率衰減器與功率分配器
9.1功率衰減器與功率分配器的技術參數(shù)
9.2功率衰減器
9.2.1T型同阻式衰減器（Z１＝Ｚ２＝Ｚ０）
9.2.2Π型同阻式衰減器（Z１＝Ｚ２＝Ｚ０）
9.2.3異阻式集總參數(shù)衰減器
9.2.4集總參數(shù)衰減器的設計
9.2.5應用型衰減器
9.3T型（Y型）功率分配器
9.3.1無耗分配器
9.3.2電阻式功率分配器
9.4威爾金生功率分配器
9.5電感電容式集總參數(shù)比例功率分配器
9.5.1電感電容式集總參數(shù)功率分配器
9.5.2比例型功率分配器
習題
第10章定向耦合器
10.1定向耦合器的基本概念
10.1.1定向耦合器的兩種常用表示符號和常規(guī)功率流向
10.1.2定向耦合器的表征參量
10.1.3定向耦合器的類型
10.1.4耦合器的應用和耦合器方向性的測量
10.2小孔定向耦合器
10.2.1單孔定向耦合器
10.2.2多孔定向耦合器
10.3耦合線定向耦合器
10.3.1耦合線的等效電容網絡與特性阻抗的計算
10.3.2耦合線定向耦合器的原理
10.3.3單節(jié)耦合線耦合器
10.3.4多節(jié)耦合器
10.4正交混合網絡與180°混合網絡
10.4.1正交混合網絡
10.4.2180°混合網絡
10.5多導體耦合器
10.6其他耦合器
習題
第11章振蕩器、檢波器和混頻器
11.1RF振蕩器
11.1.1反饋及基本概念
11.1.2振蕩器電路分析
11.2晶體振蕩器
11.3微波振蕩器
11.4微波晶體管振蕩器
11.5介質諧振器
11.6傳輸線諧振腔振蕩器
11.7鎖相環(huán)
11.8微波源
11.8.1固態(tài)源
11.8.2微波電子管
11.9振蕩器特性和測量
11.9.1調制帶寬
11.9.2頻率和功率牽引
11.9.3相位噪聲和抖動
11.10檢波器
11.10.1檢波器的工作原理
11.10.2小信號檢波器
11.10.3大信號檢波器
11.11檢波器的設計
11.12檢波器靈敏度與噪聲等效功率
11.13混頻器的工作原理
11.14混頻器電路
11.14.1單端混頻器
11.14.2單平衡混頻器
11.14.3雙平衡混頻器
11.14.4雙雙平衡混頻器
11.14.5單端FET混頻器
11.15混頻器的特性參量與測量
11.15.1混頻器噪聲溫度比
11.15.2噪聲因子和噪聲系數(shù)
11.15.3轉換損耗和轉換增益
11.15.4混頻器的交調
11.15.5諧波抑制
11.15.6隔離參數(shù)
11.15.7RF匹配
11.15.8IF匹配
習題
第12章微波放大器
12.1RF和微波晶體管放大器特性
12.1.1場效應晶體管
12.1.2雙極結型晶體管
12.1.3微波放大器功率增益
12.1.4放大器的噪聲特性
12.1.5穩(wěn)定性
12.1.6非線性特性
12.1.7動態(tài)范圍
12.2最大增益放大器設計
12.3低噪聲放大器設計
12.4帶寬放大器設計
12.4.1帶寬放大器設計概述
12.4.2分布放大器
12.4.3平衡放大器
12.5前置放大器設計
12.5.1前置放大器的工作原理
12.5.2前置放大器的結構
12.6功率放大器的設計
12.6.1晶體管（BJT）功率放大器的設計
12.6.2場效應管（FET）功率放大器的設計
習題
第13章天線
13.1天線基礎知識
13.1.1天線的基本概念
13.1.2天線口徑
13.1.3有效高度
13.1.4振蕩偶極子產生的場
13.1.5天線的場區(qū)
13.1.6天線發(fā)射功率與接收功率的關系
13.1.7天線形狀及其演變
13.1.8波瓣圖
13.1.9描述天線輻射的相關參量
13.2電偶極子和細直天線
13.2.1電偶極子
13.2.2細直天線
13.3環(huán)天線
13.3.1天線的遠場表達式
13.3.2輻射效率、品質因數(shù)
13.4縫隙天線
13.5八木天線
13.6貼片天線
13.7螺旋聚束天線
13.8喇叭天線
13.9拋物面反射鏡天線
13.10寬頻帶天線
13.11非頻變平面對數(shù)螺蜷天線
13.12移動通信系統(tǒng)的天線
13.13短樁形天線、小型遺傳算法天線和小型串聯(lián)調諧環(huán)天線
13.14天線的實際應用問題
習題
實驗一微波EDA軟件的使用
實驗二微波電路計算機輔助設計CAD軟件及傳輸線匹配的CAD方法
實驗三微帶傳輸線CAD實驗
實驗四定向耦合器CAD實驗
實驗五功率分配器CAD實驗
實驗六阻抗匹配網絡
實驗七微帶線匹配電路
實驗八功率衰減器
實驗九低噪聲放大器的設計與制作
實驗十前置放大器
實驗十一功率放大器
實驗十二濾波器實驗
實驗十三壓控振蕩器
實驗十四鎖相環(huán)實驗
實驗十五混頻器實驗
實驗十六射頻發(fā)射機
實驗十七射頻接收機
實驗十八射頻天線
附錄A重要的矢量公式
附錄B分貝和奈培
附錄C標準矩形波導主要參數(shù)表
附錄D常用同軸射頻電纜特性參數(shù)表
附錄E本書重要的數(shù)學公式
附錄F術語表
參考文獻