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第0章 绪论 1

0.1 电磁波谱及微波 1

0.2 微波的特点及其应用 2

0.3 微波技术的发展 3

0.4 微波技术的研究方法和基本内容 4

习题 5

第1章 传输线理论 6

1.1 引言 6

1.1.1 传输线的种类 6

1.1.2 分布参数的概念 7

1.2 传输线波动方程及其解 9

1.2.1 传输线波动方程 9

1.2.2 传输线波动方程的解 10

1.2.3 传输线的特性阻抗 12

1.2.4 均匀无耗传输线的边界条件 12

1.3 均匀无耗传输线的特性参量 15

1.3.1 电压、电流的瞬时值 15

1.3.2 相速和波长 15

1.3.3 输入阻抗和输入导纳 16

1.3.4 反射系数 17

1.3.5 驻波比和行波系数 18

1.4 均匀无耗传输线的工作状态 18

1.4.1 行波 19

1.4.2 纯驻波 20

1.4.3 行驻波 22

1.5 阻抗圆图和导纳圆图 30

1.5.1 阻抗圆图 30

1.5.2 导纳圆图 34

1.6 阻抗匹配 36

1.6.1 阻抗匹配的概念 36

1.6.2 λ/4阻抗变换器 37

1.6.3 多节λ/4阻抗变换器 38

1.6.4 单支节匹配 39

1.6.5 多支节匹配 41

习题 42

第2章 规则波导 45

2.1 规则波导传输的一般理论 45

2.1.1 分离变量法 46

2.1.2 纵向场法求波动方程 46

2.1.3 波形 48

2.1.4 传输特性 50

2.2 矩形波导 53

2.2.1 矩形波导中的TM波 53

2.2.2 矩形波导中的TE波 54

2.2.3 矩形波导中的波形 55

2.2.4 矩形波导的主模——TE10 57

2.2.5 矩形波导中的高次模 63

2.2.6 激励与耦合 65

2.3 圆形波导 67

2.3.1 圆形波导中的TM波形 67

2.3.2 圆形波导中的TE波形 70

2.3.3 圆形波导中的波形特征 71

2.3.4 TE11波形 72

2.3.5 TM01波形 74

2.3.6 TE01波形 75

2.4 同轴线及其高次模 77

2.4.1 同轴线中的TEM波 78

2.4.2 同轴线中的高次波形 79

2.4.3 同轴线尺寸的选择 81

2.5 特殊波导简介 82

2.5.1 脊波导 82

2.5.2 椭圆波导 83

2.5.3 鳍线 83

2.5.4 槽波导 83

2.5.5 H形金属介质波导 84

2.5.6 过模波导 84

习题 84

第3章 平面传输线 87

3.1 带状线 87

3.1.1 特性阻抗、传播常数和波导波长 88

3.1.2 特性阻抗的数值解 89

3.1.3 损耗和功率容量 91

3.1.4 带状线的设计 92

3.1.5 耦合带状线 93

3.2 微带线 94

3.2.1 微带线的主模 95

3.2.2 特性阻抗、传播常数和波导波长 95

3.2.3 特性阻抗的近似公式 96

3.2.4 特性阻抗的近似静电解 97

3.2.5 损耗 99

3.2.6 微带线的色散 101

3.2.7 微带线的高次模和微带线的设计 102

3.2.8 耦合微带线 103

3.3 其他平面传输线 105

3.3.1 共面波导 106

3.3.2 共面带状线 107

3.3.3 槽线 107

3.3.4 基片集成波导 108

3.4 平面传输线的激励与耦合 110

习题 111

第4章 微波谐振腔 112

4.1 引言 112

4.2 谐振腔的主要特性参数 113

4.2.1 谐振频率 113

4.2.2 品质因数 115

4.2.3 等效电导 116

4.3 矩形谐振腔 117

4.3.1 场分量的表示式 117

4.3.2 矩形谐振腔谐振频率 119

4.3.3 矩形腔的TE101模 119

4.4 圆形谐振腔 122

4.4.1 场分量的表示式 123

4.4.2 圆形谐振腔的基本参量 124

4.4.3 圆形谐振腔的波形图 125

4.4.4 圆形谐振腔的3种主要工作模式 127

4.5 同轴线谐振腔 129

4.5.1 λ0/2同轴线谐振腔 130

4.5.2 λ0/4同轴线谐振腔 131

4.5.3 电容加载同轴线谐振腔 132

4.6 环形谐振腔 134

4.7 微带线谐振腔 135

4.8 介质谐振腔 137

4.9 谐振腔的等效电路 138

4.10 谐振腔的耦合与激励 139

习题 141

第5章 微波网络 144

5.1 引言 144

5.2 微波网络的各种参量矩阵 146

5.2.1 阻抗矩阵Z 146

5.2.2 导纳矩阵Y 147

5.2.3 转移矩阵A 149

5.2.4 散射矩阵S 150

5.2.5 传输参量T 151

5.3 二端口网络各种参量矩阵的关系 151

5.3.1 Z矩阵和Y矩阵的关系 151

5.3.2 Z、Y矩阵与A矩阵的关系 152

5.3.3 S矩阵与T矩阵的关系 153

5.3.4 S矩阵与归一化z、y矩阵的关系 153

5.4 多端口网络 156

5.5 常用微波网络特性 157

5.5.1 互易网络 157

5.5.2 无耗网络 158

5.5.3 对称网络 159

5.5.4 参考面移动对散射参量的影响 160

5.6 基本电路单元的网络参量 161

5.7 二端口网络的连接 163

5.7.1 网络的串联 163

5.7.2 网络的并联 164

5.7.3 网络的级联 164

5.8 微波网络的外部特性参量 165

5.8.1 电压传输系数T 165

5.8.2 插入衰减L 166

5.8.3 插入相移θ 166

5.8.4 输入驻波比ρ 166

习题 167

第6章 基本微波无源元件 170

6.1 终端负载 170

6.1.1 匹配负载 170

6.1.2 短路活塞 171

6.2 电抗元件 172

6.2.1 膜片 172

6.2.2 谐振窗 173

6.2.3 销钉 174

6.2.4 螺钉 175

6.3 分支元件 175

6.3.1 T形接头 175

6.3.2 双T形接头 176

6.3.3 微带功分器 177

6.4 定向耦合器 178

6.5 滤波器 180

6.6 隔离器 182

6.7 衰减器 182

6.8 移相器 183

6.9 阻抗变换器 183

第7章 微波系统及微波技术应用简介 185

7.1 天线的系统特征 185

7.1.1 天线的辐射场 185

7.1.2 天线的方向性 186

7.1.3 天线的效率η和增益G 187

7.1.4 天线的有效面积 188

7.1.5 天线的带宽 188

7.2 无线传输系统 188

7.2.1 Friis传输公式 189

7.2.2 无线通信系统 189

7.2.3 微波输能系统 190

7.3 雷达系统与导航 192

7.3.1 雷达基本工作原理 193

7.3.2 脉冲雷达 194

7.3.3 多普勒雷达 195

7.4 微波技术的其他应用 195

7.4.1 微波检测技术的工业应用 196

7.4.2 微波能的应用 197

7.4.3 微波技术的医学应用 197

7.4.4 微波技术的科研应用 198

附录A 物理常数 200

附录B 用于构成十进制倍数和分数单位的词头 201

附录C 常用矢量公式 202

附录D 矢量微分运算 203

附录E 坐标变换 204

附录F 标准矩形波导主要参数 205

附录G 常用硬同轴线特性参量 206

附录H 常用同轴射频电缆特性参量 207

参考文献 208