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第1章 引言 1

1.1 射频与微波的应用 1

1.2 频段 2

1.3 高频中的物理现象 4

1.3.1 电短传输线 4

1.3.2 大于十分之一波长的传输线 5

1.3.3 辐射与天线 6

1.4 后续章节概述 7

参考文献 8

第2章 电磁场与波 9

2.1 电场和磁场 9

2.1.1 静电场 9

2.1.2 稳态电流和磁场 14

2.1.3 差分矢量算子 18

2.2 麦克斯韦方程 18

2.2.1 时域差分形式 19

2.2.2 时谐相关的差分形式 20

2.2.3 积分形式 21

2.2.4 要素关系和材料特性 22

2.2.5 边界条件 24

2.3 电磁问题的分类 25

2.3.1 静态场 25

2.3.2 准静态场 26

2.3.3 耦合电磁场 26

2.4 趋肤效应 27

2.5 电磁波 29

2.5.1 波动方程与平面波 29

2.5.2 波的极化 33

2.5.3 反射和折射 34

2.5.4 球面波 39

2.6 小结 40

2.7 习题 41

参考文献 42

拓展阅读 42

第3章 传输线理论及其瞬态信号 43

3.1 传输线理论 43

3.1.1 传输线的等效电路 43

3.1.2 电报方程 44

3.1.3 传输线上的电压和电流波 46

3.1.4 终端加载的传输线 48

3.1.5 输入阻抗 50

3.1.6 无损传输线 51

3.1.7 低损传输线 53

3.1.8 不同终端的传输线 54

3.1.9 无损传输线的阻抗变换 60

3.1.10 反射系数 61

3.1.11 史密斯圆图 63

3.2 传输线上的瞬态信号 67

3.2.1 阶跃函数 67

3.2.2 矩形函数 74

3.3 眼图 75

3.4 小结 77

3.5 习题 77

参考文献 78

拓展阅读 78

第4章 传输线与波导 79

4.1 概述 79

4.2 同轴线 81

4.2.1 特殊的电感和特征阻抗 81

4.2.2 低损传输线的衰减 83

4.2.3 频率范围 85

4.2.4 应用领域 86

4.3 微带线 87

4.3.1 特征阻抗和有效介电常数 87

4.3.2 色散与频率范围 89

4.3.3 应用领域 90

4.4 带状线 90

4.4.1 特征阻抗 91

4.4.2 频率范围 91

4.5 共面线 92

4.5.1 特征阻抗和有效介电常数 93

4.5.2 地平面上的共面波导 93

4.5.3 共面波导和空气桥 94

4.5.4 频率范围 95

4.5.5 应用领域 95

4.6 矩形波导 96

4.6.1 电边壁之间的电磁波 96

4.6.2 主模（TE10） 98

4.6.3 高阶模 102

4.6.4 应用领域 102

4.6.5 波导模式的激励 103

4.6.6 腔体谐振 103

4.7 圆波导 105

4.8 双导体传输线 108

4.8.1 特征阻抗 108

4.8.2 应用领域 109

4.9 三导体传输线 109

4.9.1 奇偶模 109

4.9.2 特征阻抗和传播常数 111

4.9.3 奇偶模的传输线终端 113

4.10 习题 113

参考文献 114

第5章 散射参数 115

5.1 多端口网络描述 115

5.2 归一化功率波 116

5.3 散射参数与功率 118

5.4 网络特性的S参数描述 120

5.4.1 匹配 120

5.4.2 复共轭匹配 121

5.4.3 互易性 122

5.4.4 对称性 123

5.4.5 无源和无损电路 123

5.4.6 单向电路 124

5.4.7 三口网络的特征 124

5.5 S参数的计算 124

5.5.1 反射系数 124

5.5.2 传输系数 125

5.5.3 去归一化 127

5.6 信号流方法 128

5.6.1 单口网络／负载终端 129

5.6.2 源 130

5.6.3 双口网络 130

5.6.4 三口网络 130

5.6.5 四口网络 131

5.7 S参数的测量 133

5.8 习题 136

参考文献 137

扩展阅读 138

第6章 射频元件与电路 139

6.1 集总无源元件的等效电路 139

6.1.1 电阻器 139

6.1.2 电容器 141

6.1.3 电感器 141

6.2 传输线谐振器 143

6.2.1 半波谐振器 143

6.2.2 四分之一波长谐振器 145

6.3 阻抗匹配 146

6.3.1 LC网络 146

6.3.2 分立元件匹配电路 148

6.4 滤波器 151

6.4.1 经典LC滤波器设计 152

6.4.2 巴特沃尔斯滤波器 153

6.5 传输线滤波器 159

6.5.1 边缘耦合线滤波器 159

6.5.2 发夹线滤波器 164

6.5.3 阶梯阻抗滤波器 164

6.5.4 寄生腔体谐振 165

6.5.5 波导滤波器 166

6.6 环形器 167

6.7 功分器 169

6.7.1 威尔金森功分器 169

6.7.2 不等分功分器 170

6.8 分支线耦合器 172

6.8.1 常规3dB耦合器 172

6.8.2 不等分分支线耦合器 174

6.9 鼠环耦合器 175

6.10 定向耦合器 176

6.11 平衡-不平衡电路 178

6.12 电子电路 179

6.12.1 混频器 181

6.12.2 放大器和振荡器 183

6.13 射频设计软件 184

6.13.1 射频电路仿真器 184

6.13.2 三维电磁仿真器 184

6.14 习题 187

参考文献 188

扩展阅读 189

第7章 天线 190

7.1 基本参数 190

7.1.1 近场和远场 190

7.1.2 各向同性辐射器 192

7.1.3 辐射模式及其相关参数 192

7.1.4 阻抗匹配和带宽 196

7.2 天线的标准类型 197

7.3 赫兹偶极子的数学处理 199

7.4 线天线 202

7.4.1 半波偶极子 202

7.4.2 单极子 205

7.4.3 减天线高度的概念 205

7.5 平面天线 206

7.5.1 矩形贴片天线 207

7.5.2 圆极化贴片天线 211

7.5.3 平面偶极子和倒F天线 213

7.6 天线阵列 214

7.6.1 单元件辐射模式和阵列因子 214

7.6.2 相控阵天线 217

7.6.3 波束形成 221

7.7 现代天线概念 222

7.8 习题 223

参考文献 223

拓展阅读 224

第8章 无线电波的传播 225

8.1 传播机理 225

8.1.1 反射和折射 225

8.1.2 吸收 226

8.1.3 衍射 226

8.1.4 散射 227

8.1.5 多普勒效应 228

8.2 基本的传播模型 230

8.2.1 自由空间的损耗 230

8.2.2 空气的衰减 232

8.2.3 平面地球损耗 233

8.2.4 点对点无线链路 235

8.2.5 分层介质 237

8.3 路径损耗模型 238

8.3.1 多径环境 239

8.3.2 杂波因子模型 240

8.3.3 奥村-哈塔（Okumara-Hata）模型 241

8.3.4 物理模型和数值方法 242

8.4 习题 244

参考文献 244

拓展阅读 244

附录A 245

A.1 坐标系 245

A.1.1 笛卡儿坐标系 245

A.1.2 圆柱坐标系 246

A.1.3 球坐标系 247

A.2 对数描述 248

A.2.1 无量纲的量 248

A.2.2 相对和绝对比 248

A.2.3 链路预算 249

附录B 术语中英对照表 250