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第1章　引言 P.Bhartia 1

1.1　微波／毫米波的特性　 1

1.2　微波平面电路的发展史　 3

1.3　微波平面电路的应用　 3

参考文献　 5

第2章　传输线和集总参数元件　I.J.Bahl 6

2.1　传输线　 6

2.1.1　传输线的基本特性　 6

2.1.2　常规传输结构的特性　 9

2.1.3 平面传输线的特性　 11

2.1.4　各种MIC传输媒体的比较　 21

2.2　耦合线　 24

2.3　不连续性　 30

2.3.1 同轴线的不连续性　 33

2.3.2　矩形波导的不连续性　 35

2.3.3　带状线的不连续性　 35

2.3.4　微带的不连续性　 36

2.3.5　不连续性的补偿　 41

2.4　集总参数元件　 41

2.4.1 集总参数元件的设计　 42

2.4.2　电感器的设计　 42

2.4.3　电容器的设计　 47

2.4.4　电阻器的设计　 50

参考文献　 52

习题　 56

第3章　谐振器 A.K.Sharma和A.P.S.Khanna 58

3.1 引言　 58

3.2　谐振器参量　 58

3.2.1　谐振器频率　 58

3.2.2 品质因数　 59

3.2.3　相对带宽　 59

3.2.4　有载品质因数　 59

3.2.5　阻尼因子　 60

3.2.6　耦合　 60

3.3　腔体谐振器　 61

3.3.1 同轴谐振器　 61

3.3.2　凹状同轴谐振器　 62

3.3.3　矩形波导谐振器　 64

3.3.4　圆波导谐振器　 65

3.3.5　椭圆波导谐振器　 68

3.4　平面微带谐振结构　 68

3.4.1　矩形微带谐振器　 69

3.4.2　圆盘微带谐振器　 69

3.4.3 圆环微带谐振器　 72

3.4.4　三角形微带谐振器　 75

3.4.5 正六边形微带谐振器　 78

3.4.6　椭圆盘微带谐振器　 80

3.4.7　互耦谐振结构　 82

3.5　鳍线谐振结构　 83

3.6　介质谐振器　 87

3.6.1 材料　 88

3.6.2　谐振频率　 89

3.6.3　MIC中介质谐振器与电路的耦合　 91

3.6.4　寄生模　 94

3.6.5　频率调整　 96

3.7　YIG（钇铁石榴石）谐振器　 97

3.7.1 谐振频率　 98

3.7.2　工作频率与品质因数　 99

3.7.3　等效电路　 103

3.7.4　寄生模　 104

3.7.5　磁电谐电路　 105

3.8　谐振器的测量　 106

3.8.1　单端口谐振器　 107

3.8.2　两端口谐振器　 110

参考文献　 111

习题　 114

第4章　阻抗匹配网络　P.Wahi 116

4.1　引言　 116

4.1.1　意义和应用　 116

4.1.2　单端口和两端口网络　 116

4.1.3　传输线匹配电路　 117

4.2　无耗匹配网络　 123

4.2.1 传递函数　 123

4.2.2　网络理论　 125

4.2.3　梯形网络　 127

4.2.4　近似解　 133

4.3　阻抗匹配电路　 136

4.3.1 阻抗变换：集总式或分布式　 136

4.3.2　增益-带宽极限　 142

4.3.3　实频率技术　 145

4.4　网络综合和优化　 145

4.4.1　插入损耗综合　 147

4.4.2　拓扑选择／包含寄生元件　 149

4.4.3　微波实现　 150

4.5　计算机辅助设计工具　 152

参考文献　 153

习题　 154

第5章　混合接头和耦合器 P.Bhartia和P.Pram anick 155

5.1 引言　 155

5.1.1 混合接头和耦合器的基本原理　 155

5.1.2　混合接头和耦合器的类型　 156

5.1.3　应用　 158

5.2　混合接头的设计　 159

5.2.1　90°混合接头　 159

5.2.2　环形分支线混合接头　 159

5.2.3　匹配混合T接头（鼠笼式混合接头）　 162

5.3　耦合线定向耦合器　 167

5.3.1 采用孔耦合线的定向耦合器　 167

5.3.2　TEM线定向耦合器　 177

5.3.3　多导体耦合器　 186

5.3.4　分布式耦合器　 188

5.3.5　Wilkinson耦合器、功率分配器和合成器　 190

5.3.6　其它耦合器　 198

5.4　设计考虑　 205

5.4.1　混合接头的损耗　 205

5.4.2　定向性的改善　 205

参考文献　 208

习题　 209

第6章　滤波器和多工器 E.L.Griffin和I.J.Bahl 211

6.1　引言　 211

6.1.1　滤波器参数定义　 213

6.1.2　基本型式　 216

6.2　滤波器测量　 217

6.2.1　插入损耗和回波损耗　 218

6.2.2　S参数　 219

6.3　滤波器综合　 219

6.3.1 通过低通滤波器综合进行滤波器设计　 220

6.3.2　特种响应滤波器的综合　 224

6.3.3　滤波器变换　 227

6.3.4　阻抗和导纳倒量器　 233

6.4　设计滤波器的实验方法　 236

6.5　滤波器定模　 241

6.5.1　窄带近似　 241

6.5.2　滤波器分析　 242

6.6　数值方法　 245

6.7　滤波器实现　 246

6.7.1 印制电路滤波器　 246

6.7.2　介质谐振器滤波器　 252

6.8　实际考虑　 255

6.8.1 体积、重量和成本　 255

6.8.2　有限Q值　 256

6.8.3　功率容量　 256

6.8.4　温度影响　 258

6.8.5　群延时　 260

6.8.6　电调滤波器　 260

6.9　多工器　 260

6.9.1　多工技术　 261

6.9.2　双工器设计　 265

6.9.3　多工器实现　 265

参考文献　 265

习题　 268

第7章　有源器件 R.J.Trew 269

7.1　引言　 269

7.2　半导体器件的基本方程　 269

7.3　材料参数　 271

7.4　双极晶体管　 274

7.4.1　基本晶体管工作　 276

7.4.2 电流增益　 279

7.4.3　限制和二阶效应　 281

7.4.4　微波晶体管　 282

7.4.5　等效电路　 285

7.4.6　噪声系数分析　 288

7.5　场效应晶体管　 291

7.5.1　基本工作原理　 291

7.5.2 MESFET模型　 297

7.5.3　小信号模型　 301

7.5.4　等效电路和优值　 305

7.5.5　噪声系数分析　 309

7.5.6　任意掺杂分布模型和深能级　 314

7.5.7　功率FET　 317

7.6　双极晶体管与MESFET噪声系数的比较　 320

参考文献　 325

习题　 327

第8章　无源器件 R.J.Trew 330

8.1　引言　 330

8.2　PN结　 330

8.2.1　理想二极管方程　 334

8.2.2　与理想二极管方程的偏差　 336

8.2.3　结电容　 338

8.3　肖特基势垒结　 340

8.3.1　表面效应　 342

8.3.2　镜象力的降低作用　 344

8.3.3　肖特基模型　 345

8.3.4　结电容　 349

8.3.5　整流接触材料　 350

8.3.6　串联电阻　 350

8.3.7　等效电路　 353

8.3.8　优值　 353

8.4　变容二极管　 353

8.4.1　等效电路　 354

8.4.2　优值　 356

8.5　变阻器　 358

8.6　pin二极管　 359

8.6.1 器件的基本物理过程　 360

8.6.2　开关速度　 363

8.6.3　等效电路　 363

8.6.4　优值（品质因数）　 364

8.7　阶跃恢复二极管　 366

8.7.1　器件的基本物理过程　 366

8.7.2　频率极限　 369

8.7.3　等效电路　 370

参考文献　 371

习题　 373

第9章　振荡器 A.P.S.Khanna 374

9.1 引言　 374

9.2　负阻的概念　 375

9.3　振荡器的三端口S参数特性　 376

9.4　振荡和稳定条件　 378

9.5　固定频率振荡器　 382

9.5.1　振荡器的设计　 382

9.5.2　DRO的温度稳定度　 394

9.5.3 TDRO的调谐　 397

9.6　宽带可调振荡器　 399

9.6.1 YIG调谐的振荡器（YTO）　 402

9.6.2　压控振荡器（VCO）　 404

9.7　振荡器测量　 409

9.7.1 用网络分析仪进行测量　 409

9.7.2　牵引特性的测量　 413

9.7.3　调频噪声的测量　 415

参考文献　 420

习题　 422

第10章　放大器 I.J.Bahl和E.L.Griffin　 424

10.1 引言　 424

10.2　放大器特性　 426

10.2.1　功率增益　 426

10.2.2　噪声特性　 427

10.2.3　稳定性　 432

10.2.4　非线性特性　 435

10.2.5　动态范围　 437

10.3　偏置网络　 438

10.4　线性放大器设计　 438

10.4.1 FET的选择　 441

10.4.2　窄带低噪声设计　 444

10.4.3　最大增益放大器设计　 445

10.4.4　宽带放大器　 447

10.5　功率放大器　 451

10.5.1　功率FET的选择　 452

10.5.2　大信号特性　 454

10.5.3　功率放大器设计　 459

10.5.4　内匹配功率FET放大器的设计　 461

10.5.5　功率合成技术　 462

参考文献　 470

习题　 472

第11章　检波器和混频器 J.Irvine　 474

11.1 引言　 474

11.1.1 视频和外差的基本检波原理　 475

11.1.2　应用　 479

11.2　检波器　 479

11.2.1　基本原理　 479

11.2.2　检波器的类型　 492

11.2.3　检波器器件　 493

11.2.4　设计考虑　 494

11.2.5　检波器设计举例　 495

11.3　混频器　 499

11.3.1　基本原理　 500

11.3.2　混频器的类型　 506

11.3.3　分析方法　 515

11.3.4　设计考虑　 520

11.3.5　混频器设计举例　 521

参考文献　 524

习题　 525

第12章　微波控制电路 K.C.Gupta 528

12.1　用于微波控制电路的器件　 528

12.1.1　pin二极管　 528

12.1.2 GaAs MESFET　 529

12.2　开关的设计　 531

12.2.1 基本形式　 531

12.2.2　插入损耗和隔离度　 533

12.2.3　器件电抗的补偿　 536

12.2.4　单刀双掷开关　 539

12.2.5　串并联开关形式　 540

12.2.6　开关速度问题　 547

12.3　移相器的设计　 551

12.3.1 概述　 551

12.3.2　开关线移相器　 551

12.3.3　加载线移相器　 554

12.3.4　反射式移相器　 560

12.3.5　开关网络移相器　 571

12.3.6　放大器式移相器　 574

12.4　限幅器电路的设计　 581

12.4.1 用于限幅的各种现象　 581

12.4.2　pin二极管限幅器　 585

12.4.3　微带形式的限幅器　 587

12.5 可变衰减器的设计　 588

12.5.1 pin二极管衰减器　 588

12.5.2 MESFET衰减器　 591

参考文献　 592

习题　 593

第13章　倍频器与分频器 R.G.Harrison 597

13.1　引言　 597

13.1.1　倍频与分频的基础　 597

13.1.2　用途　 598

13.2　倍频器　 605

13.2.1　倍频器的类型　 605

13.2.2　用二极管实现的无源倍频器　 606

13.2.3　采用变容管的参量倍频器　 609

13.2.4　用GaAs FET实现的有源倍频器　 619

13.3　分频器　 633

13.3.1　分频器的类型　 633

13.3.2　用变容管实现的参量分频器　 634

13.3.3　用带反馈的混频器作分频器　 647

13.3.4　数字式分频器　 654

参考文献　 659

习题　 665

第14章　计算机辅助设计 K.C.Gupta 667

14.1　CAD的基本内容　 667

14.2　电路元件的定模　 667

14.3　计算机辅助分析技术　 671

14.3.1　通用散射矩阵分析法　 672

14.4　电路优化　 676

14.4.1　模式搜索优化法　 677

14.4.2　共轭梯度法　 679

14.5　非线性电路的CAD　 683

14.5.1 线性和非线性子网络　 683

14.5.2　谐波平衡法　 684

14.5.3　非线性电路的优化　 685

14.6　超级计算机的应用　 686

参考文献　 687

第15章　微波集成电路 M.Kumar,I.J.Bahl 689

15.1　引言　 689

15.2　材料　 689

15.2.1　衬底材料　 690

15.2.2　导体材料　 690

15.2.3　介质材料　 692

15.2.4　电阻薄膜　 693

15.3　掩膜版图形与掩膜制作　 693

15.3.1　掩膜版图　 693

15.3.2　掩膜制作　 696

15.4　混合微波集成电路　 696

15.4.1　混合微波集成电路（HMIC）　 699

15.4.2　小型化混合微波集成电路　 701

15.5　单片微波集成电路　 709

15.5.1 简史　 710

15.5.2　为什么用GaAs来作MMIC　 710

15.5.3　设计考虑　 712

15.5.4　设计程序　 713

15.5.5　MMIC制造　 713

15.5.6　MMIC的例子　 719

15.6　混合微波集成电路与单片微波集成电路的对比　 728

15.6.1 价格　 730

15.6.2　尺寸和重量　 732

15.6.3　设计灵活性　 732

15.6.4　电路可调性　 732

15.6.5　宽带性能　 733

15.6.6　可复制性　 733

15.6.7 可靠性　 734

参考文献　 735

习题　 737

第16章　微波光学、声学和静磁电路 P.Wahi 738

16.1　引言　 738

16.2　光源的微波调制　 739

16.2.1 直接调制　 739

16.2.2　间接调制　 744

16.3　光纤射频线路　 747

16.4　射频／光学互作用　 753

16.5　光控微波器件　 763

16.5.1　开关应用　 763

16.5.2　振荡器调谐　 766

16.5.3　注入锁定　 768

16.6　毫米波电路的光学技术　 770

参考文献　 773

习题　 775

第17章　微波电路瞻望 I.J.Bahl 776

17.1　单片微波集成电路　 776

17.1.1　MMIC分系统　 776

17.1.2　毫米波单片集成电路　 777

17.2　光学在微波中的应用　 777

17.2.1 微波光纤　 777

17.2.2　光控微波器件　 778

17.3　微波声学技术　 778

17.4　静磁波技术　 779

附录A：单位和符号 780

附录B：物理常数和其它数据 783

附录C：ABCD和S参数 784

附录D：传递函数响应 789