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符号表 1

第一章 绪论 4

第一节 概述 4

一、微波 4

二、微波的基本特点 4

三、微波的应用范围 6

第二节 微波检测的特点 8

第二章 微波辐射基础 12

第一节 微波辐射 12

一、微波辐射 12

二、微波天线 15

第二节 微波辐射方向图测量 17

一、天线辐射场区 17

二、天线方向图测量 19

第三章 微波信号源 23

第一节 微波振荡器分类 23

一、概述 23

二、分类 23

第二节 微波固态信号源 26

一、雪崩二极管振荡源 26

二、体效应二极管振荡源 29

三、负阻振荡器的频率调谐 37

第四章 微波传感器 42

第一节 微波传感器的分类 42

一、概述 42

二、分类 42

第二节 微波传感器 43

一、常用微波传感器 43

二、微带传感器 57

第五章 微波元件 67

第一节 概述 67

一、分类 67

二、用途 67

第二节 常用微波元件 68

一、连接元件 68

二、转换元件 71

三、短路活塞 73

四、微波电阻 73

五、相移器 76

六、微波桥路 76

七、阻抗变换器 84

八、检波器 92

九、定向耦合器 93

第六章 介质特性微波测量 102

第一节 概述 102

第二节 介质特性参数测量 103

一、波导法 103

二、终端短路法 104

三、终端短路法测量结果的近似计算 109

四、终端短路“开路”法 113

五、长试样法 116

六、网络法 117

七、介质试样的制备 123

八、按波导法测量介电常数时的误差 123

九、谐振空腔法测量技术 127

十、在H01n谐振器中测量盘形介质试样 128

十一、在H01n谐振器中测量杆形介质试样 132

十二、在E01n谐振器中测量杆形介质试样 135

十三、在谐振器中测量小试样（微扰法） 136

第七章 微波与物质相互作用 141

第一节 介电常数与介质损耗角正切 141

一、介电常数与介质极化 141

二、介电常数与介质损耗角正切 141

第二节 地物、大气的微波特性 145

一、物体的电磁波谱特性 145

二、大气对微波传播的影响 146

三、地物对微波的作用 146

第三节 各向异性系统与微波的相互作用 147

一、均匀电子注中的电子波 147

二、磁化铁氧体中的均匀波 149

第四节 微波与等离子体的相互作用 153

一、微波在无磁场等离子体中的传播 153

二、磁场效应 158

三、离子运动、碰撞和温度效应 164

第八章 微波检测基本原理 168

第一节 谐变电磁场中的媒质特性 168

一、复介电常数的概念 168

二、媒质的介电频率特性 170

三、媒质的导电频率特性 175

四、媒质的分类 176

第二节 微波在无界均匀介质中的传播 178

一、理想介质中的均匀平面波 178

二、有耗介质中的均匀平面波 180

第三节 微波在半无界均匀介质平面上的反射与折射 183

一、对介质平面的垂直入射 183

二、对介质平面的斜入射 188

第四节 微波对单层介质板的反射与透射 191

一、反射系数与透射系数 191

二、垂直入射情况的讨论 197

第五节 微波对多层介质板的反射与透射 202

一、特征矩阵 202

二、反射系数与透射系数 205

三、对称三层介质板无反射公式 206

第六节 微波垂直入射到平面多层旋波媒质的反射 209

一、概述 209

二、平面多层旋波媒质的反射 209

三、数值计算及分析 210

第七节 复数折射角物理论析 213

一、从无耗介质入射到有耗介质 213

二、从有耗介质入射到无耗介质 214

三、全反射 215

四、入射角为复数，介质1、介质2均为有耗情况 216

第八节 微波在各向异性媒质中传播 218

第九节 脉冲波在色散媒质中传播 220

一、色散媒质差分迭代公式 220

二、色散媒质脉冲波传播 221

三、地下目标回波模拟计算 222

第十节 微波检测的物理特性 224

一、微波检测的物理基础 224

二、微波的似光性和近声性 235

三、各种检测原理比较 237

第九章 微波检测主要方法 239

第一节 微波检测方法分类 239

第二节 微波检测主要方法 241

一、微波穿透法 241

二、微波反射法 245

三、微波散射法 249

四、微波干涉法 250

五、微波涡流法 257

六、微波层析法 258

第十章 微波检测仪器设备 260

第一节 概述 260

一、系统组成 260

二、微波传感器 261

第二节 微波测湿仪 272

一、微波湿度传感器 272

二、微波测湿仪 273

第三节 微波测厚仪 278

一、金属测厚仪 278

二、非金属测厚仪 282

第四节 微波检测仪 286

一、微波探伤仪 286

二、微波检测仪 287

第五节 微波辐射计 297

第六节 微波干涉仪 300

一、概述 300

二、微波调制式条纹移动干涉仪 305

三、相位调制式条纹移动干涉仪 307

四、极图显示型干涉仪 307

五、直接读出相移的干涉仪 307

六、多道干涉仪 308

七、数字微波干涉仪 308

第七节 微波反射计 309

一、时域反射计 309

二、微波探地雷达 313

三、扫频反射计 315

第八节 微波测试仪 332

一、微波鉴频仪 332

二、微波测碳仪 337

三、微波煤粉流量计 342

四、微波火检监测装置 344

五、微波应答器-阅读器 348

六、微波介电常数测试仪 354

七、毫米波光谱仪 357

八、微波载流子寿命测定仪 359

九、其他 360

第十一章 微波检测应用 364

第一节 概述 364

第二节 微波检测应用实例 365

一、微波测湿 365

二、微波测厚 373

三、不连续性检测 384

四、评价材料结构的完整性 390

五、微波测温 408

六、微波测速 412

七、液位、料位和距离的检测 421

八、等离子体微波诊断 427

九、微波全息 436

十、其他应用 440

十一、新的T射线（亚毫米波）的应用 451

第十二章 微波成像及其在检测中的应用 453

第一节 微波成像技术 453

第二节 探地雷达成像技术 455

一、基本原理 455

二、探测方法 456

三、探地雷达图像的信息处理 458

四、探地雷达的应用条件及波形特征 459

五、研究热点 460

六、探地雷达产品及应用实例 460

第三节 微波断层成像技术 464

一、技术起源 464

二、发展现状与展望 464

第四节 微波断层成像机理 465

一、基本原理 465

二、电磁散射的数学模型 466

第五节 微波断层成像算法 471

一、谱域成像算法 471

二、非迭代空域成像算法 480

三、迭代空域成像算法 482

第六节 实验及仿真结果 491

一、谱域重建实验 491

二、DBIM、LSF法成像实验结果 492

三、有限元共轭梯度法仿真试验结果 492

四、Levenberg-Marquardt方法图像重建 493

五、ART算法图像重建 496

六、GA图像重建 497

附录 499

参考文献 504