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微波简介 1

第一部分 传 输线 7

第1章 TEM传输线的电磁场 7

1.1 广义电磁波 7

1.2 横电磁波（TEM） 7

1.3 横电磁波的解 9

1.4 TEM传输线的特征参数 10

1.4.1 单位长度的电容 10

1.4.2 特性阻抗 11

1.4.3 单位长度的电导 12

1.5 功率 13

1.5.1 密度 13

1.5.2 通量 13

1.6 例题 15

1.6.1 带线 15

1.6.2 同轴线 17

1.7 参考文献 19

第2章 TEM传输线的损耗 21

2.1 简介 21

2.2 微扰计算法 21

2.3 电介质损耗 21

2.3.1 根据介电常数计算 21

2.3.2 根据麦克斯韦—安培关系的计算方法 22

2.4 金属损耗 23

2.5 一般情况：电介质损耗和金属损耗 25

2.6 例题 27

2.6.1 低损耗传输线 27

2.6.2 有耗同轴线 31

2.7 参考文献 37

第3章 TEM传输线特征值的计算 39

3.1 简介 39

3.2 保角变换法 39

3.2.1 电容的计算 39

3.2.2 复平面上的保角变换 40

3.2.3 保角变换法的正交性 40

3.2.4 ？u与？v的位置关系 41

3.2.5 总结 42

3.2.6 计算示例 42

3.3 有限差分法 43

3.4 例题 46

3.4.1 保角变换法 46

3.4.2 偏心同轴线的保角变换 48

3.5 参考文献 55

第二部分 波导 59

第4章 线性、均匀、各向同性、无耗波导的电磁场 59

4.1 简介 59

4.2 无耗介质的方程 59

4.3 边界条件 61

4.4 行波和隐失波 63

4.5 电磁波的传播 65

4.6 群速 66

4.7 平均功率通量 67

4.7.1 斯托克斯定理 68

4.7.2 奥斯特罗格拉德斯基定理 69

4.8 功率密度 70

4.9 能量速度 70

4.10 TE波 71

4.11 TM波 72

4.12 反向波 73

4.13 不同工作频率和截止频率时TE波和TM波的特性 74

4.13.1 大于截止频率（ω>ωc）的情况 74

4.13.2 等于截止频率（ω=ωc）的情况 74

4.13.3 小于截止频率（ω<ωc）的情况 74

4.13.4 总结 75

4.14 参考文献 75

第5章 波导损耗 77

5.1 简介 77

5.2 TE波 78

5.3 TM波 78

5.4 在TE波和TM波情况下的衰减 79

5.5 例题：有耗平行金属板波导中的波传播 80

5.6 参考文献 87

第6章 矩形波导中的TE模和TM模 89

6.1 简介 89

6.2 TM模矩形波导 89

6.2.1 TM模的场分布 89

6.2.2 色散关系 91

6.2.3 功率通量 92

6.2.4 衰减 93

6.2.5 电场线 94

6.3 TE模矩形波导 97

6.3.1 TE模的场分布 97

6.3.2 色散关系 99

6.3.3 功率通量 100

6.3.4 m=0和n=1时基模的衰减 100

6.4 例题 101

6.4.1 矩形波导的基模TE01模 101

6.4.2 填充介质的矩形TE01模波导 104

6.5 参考文献 106

第7章 TM模和TE模圆形波导 107

7.1 简介 107

7.2 TM模和TE模圆形波导的特性 107

7.3 TM模圆形波导 109

7.4 TE模圆形波导 110

7.5 基模与模式的分类 111

7.6 基模TE11模的频带利用率 113

7.7 主要模式的场线 113

7.7.1 基模TE11 113

7.7.2 TM01模的对称交换性 114

7.7.3 TE21四极模 114

7.7.4 TE01和TM11简并 114

7.7.5 TM11和TE01简并 115

7.8 功率通量和衰减 115

7.9 例题 116

7.9.1 半圆波导和1/4圆波导 116

7.9.2 α角波导 117

7.9.3 TM模和TE模功率通量和衰减的计算 119

7.10 参考文献 119

第三部分 腔体 123

第8章 矩形TE011腔体 123

8.1 简介 123

8.2 基模 123

8.3 腔体结构 123

8.4 腔体 125

8.5 腔体中的场分布 125

8.6 腔体中的磁场能量和电场能量 127

8.6.1 电场能量 127

8.6.2 磁场能量 128

8.7 腔体的品质因数Q 129

8.8 参考文献 132

第9章 圆形TEmnp和TMmnp腔体 133

9.1 简介 133

9.2 基本的传输模TEmn和TMmn 133

9.3 TE和TM静态场 133

9.4 腔体的实现 134

9.5 腔体 135

9.6 曲线描述 136

9.7 常见和特殊模式的示例 137

9.8 模式场分布的实例 137

9.9 参考文献 138

术语表 139