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第1章 绪论 1

毫米波的特点 1

毫米波频段的开发 2

毫米波技术展望 3

第2章 毫米波传输线和无源部件 5

引言 5

毫米波传输线 5

同轴线 5

矩形波导 7

圆波导 9

介质波导 12

H波导 15

微带类传输线 18

共面波导 25

基片集成波导 27

毫米波无源部件 32

不连续性单元 32

混合接头 39

定向耦合器 46

共面波导定向耦合器 58

波导窄壁耦合裂缝电桥 60

变换器 63

脊波导与矩形波导变换 63

共面波导变换 65

第3章 毫米波天线 72

反射面天线 72

概述 72

倒卡塞格伦天线 74

馈源 78

阵列天线 80

概述 80

矩形波导隙缝阵天线 80

微带贴片阵天线 97

径向传输线隙缝阵天线 99

其他阵列天线 109

反射阵天线 111

概述 111

反射阵天线的工作原理 112

反射阵阵元和ψmn形成方法 112

PBG结构在微带贴片反射阵天线中的应用 115

微带贴片反射阵天线设计要点 116

倒卡塞格伦反射阵天线 118

透镜与透镜阵天线 119

介质透镜天线 119

平板Bootlace波导透镜阵天线 122

多层薄膜透镜阵天线 129

表面波与漏波天线 132

表面波概述 132

漏波天线 134

与天线有关的重要部件 138

圆极化罩 138

频率选择表面（FSS） 143

第4章 毫米波O型电真空器件 152

引言 152

O型微波器件的工作原理及其主要特性 152

速调管 152

O型行波管 153

返波管 156

毫米波电真空器件特性 157

毫米波O型行波管 157

毫米波行波管的设计特点 158

螺旋线慢波系统构成的毫米波行波管 160

采用谐振腔型慢波系统的毫米波大功率行波管 170

毫米波O型返波管 178

毫米波返波管的结构工艺设计方法 178

返波管输出参数 183

返波管在毫米波设备中的应用 186

小结 186

毫米波直射式速调管 186

毫米波普通结构的多谐振腔直射式速调管 187

毫米波分布互作用速调管 188

第5章 毫米波回旋管 200

引言 200

回旋加速谐振量子放大器的基本物理特性 201

电子的回旋加速频率和相对论质量 201

高频场中的经典电子振荡器 202

经典激励振荡器群的感应辐射 203

磁力轫致辐射 204

回旋加速频率谐波辐射 204

回旋谐振器及其主要部件 205

回旋单腔管的工作原理及主要技术参数 205

光电系统 209

电动系统 211

电子束的收集极 214

磁系统 214

回旋管在俄罗斯的研制情况 214

回旋管在欧洲的研制情况 215

回旋管在日本的研制情况 215

回旋管在美国的研制情况 215

采用谐波工作的回旋管 216

回旋返波管振荡器 217

回旋谐振放大器 218

毫米波回旋速调管 218

毫米波回旋行波管 221

毫米波回旋行波速调管 223

结论 224

第6章 毫米波磁控管 232

引言 232

毫米波多谐振腔磁控管的物理基础和作用原理 232

正交电场和磁场中的电子运动 233

磁控管的临界状态 234

圆柱形磁控管谐振腔系统中的振荡模 235

振荡模的间隔 237

电子与磁控管谐振腔慢波系统高频场的相互作用 238

电子分类机理 239

毫米波磁控管自激条件（阳极门限电压） 241

毫米波磁控管器件 243

阳极谐振单元 243

阴极部件 244

能量输出 247

磁系统 247

毫米波磁控管的分类 249

传统（经典）磁控管 249

工作在“弱场”状态的磁控管 250

工作在空间谐波的磁控管 250

毫米波磁控管主要参数和特性 251

毫米波磁控管的效率 251

毫米波磁控管的工作特性 252

负载特性 255

毫米波脉冲磁控管 256

热阴极磁控管 256

冷阴极磁控管 256

小型毫米波磁控管 259

毫米波同步磁控管 259

毫米波频率调谐磁控管 260

毫米波同轴和倒置同轴磁控管 260

毫米波连续波磁控管 262

毫米波磁控管放大器 263

毫米波磁控管的应用 264

结论 264

第7章 半导体振荡放大二极管 270

引言 270

耿氏二极管 272

耿氏效应 272

介电驰豫 273

感应电流 274

畴的形成 274

耿氏二极管温度模型 276

数学模拟结果 280

毫米波耿氏二极管的工作特点 283

阻抗特性近似法 286

耿氏二极管工程计算方法 287

雪崩渡越（IMPATT）二极管 288

IMPATT二极管的工作原理 288

IMPATT二极管的数学模型 291

IMPATT二极管的线性理论 292

IMPATT二极管的能量和阻抗特性（数值模拟结果） 294

IMPATT二极管阻抗特性的近似和工程计算方法 298

晶体参数和工作状态的选择 300

改善渡越型振荡放大二极管的能量和频谱特性的可能性 302

第8章 二极管振荡器和放大器的计算和设计 306

引言 306

振荡器和放大器的频段和能量特性 306

自激振荡器的稳态特性及其稳定性 306

微波负载和二极管在不同微波电路中的阻抗匹配及半导体二极管的封装原理 311

二极管振荡器的负载特性 320

二极管振荡器的频段特性 322

自激振荡器稳态振荡的建立 327

振荡器外部同步状态——稳态特性及其稳定性 329

半导体二极管放大器 334

连续波稳频二极管振荡器 337

用高Q值谐振器的二极管稳频振荡器的高频电路 337

稳频振荡器自激振荡的单频性和软自激状态 346

稳频二极管振荡器的计算和结构设计 348

频率电调二极管振荡器 352

变容二极管频率调谐的耿氏二极管和雪崩渡越二极管振荡器 354

稳频切换的小型化振荡器 364

毫米波二极管脉冲振荡器 368

二极管几何尺寸和结构的选择 368

雪崩渡越二极管脉冲振荡器动态和频谱特性 373

脉冲二极管振荡器微波参数的稳定 377

N个二极管功率合成 384

安装在共用导热基座上的二极管功率合成能达到的特性 384

在桥式和分支系统中微波振荡源功率合成 387

统一电动系统中二极管功率的合成 389

二极管功率合成系统设计原理 396

二极管振荡器和放大器的噪声特性 401

概说 401

幅度和频率起伏的振荡频谱特性 401

振荡器和放大器电路中的二极管噪声频谱特性变换 405

半导体振荡放大二极管的噪声特性与降低二极管振荡器和放大器噪声的方法 411

结论 420

第9章 半导体二极管倍频器 427

引言 427

谐波二极管振荡器的工作原理 427

基于二极管非线性电容电压特性的倍频器 430

变容二极管倍频器 430

电荷积累二极管倍频器 435

基于组合变容二极管的倍频器和ISIS二极管倍频器 437

变容二极管倍频器结构的实现和取得的成果 440

雪崩渡越二极管射频脉冲高次变频 443

外同步状态下的高次倍频 448

结论 450

第10章 毫米波混频器和检波器 454

引言 454

毫米波混频器的主要特性指标 455

常用毫米波混频器件 459

肖特基势垒二极管 459

三端混频器件 463

其它毫米波混频器件 464

混频器分析方法 465

谐波平衡分析法 465

大信号-小信号分析法 469

二极管混频器的非线性分析法 473

广义谐波平衡分析法 475

毫米波混频器电路 475

单端混频器（SEM） 476

平衡混频器（SBM） 477

镜像抑制和镜频回收混频器 478

谐波混频器 480

毫米波检波器 484

毫米波检波器件和电路 484

毫米波检波器的主要技术指标 485

毫米波检波器电路设计 488

第11章 毫米波三极管放大器和振荡器 491

引言 491

毫米波半导体三极管基础 492

GaAs MESFET 492

高电子迁移率晶体管（HEMT） 493

赝配HEMT（PHEMT） 494

异质结双极型晶体管（HBT） 494

其它的毫米波三极管 495

毫米波MMICS 495

MMICs的特点 495

MMICs工艺 496

毫米波放大器MMICS的种类和性能 496

MMICS的发展趋势 497

毫米波MMICS放大器的应用 497

毫米波低噪声放大器 498

HEMT噪声模型 498

LNA主要技术指标 499

LNA设计 500

LNA实现 503

毫米波LNA的测试 503

毫米波三端功率放大器 504

毫米波三端功率放大器的特性 504

毫米波晶体管功率放大器的主要技术指标 506

毫米波晶体管功率放大器的设计 507

毫米波宽带放大器、倍频放大器和振荡器 511

毫米波宽带放大器 511

毫米波晶体管变频器 512

毫米波晶体管振荡器 513

第12章 信号幅度和相位控制设备 516

引言 516

信号幅度控制设备 516

p-i-n二极管工作原理 516

稳态p-i-n二极管的特性 518

p-i-n二极管的瞬态特性 523

p-i-n二极管的可靠性 526

微波控制器件中p-i-n二极管特性和工作状态 527

大功率微波信号开关 538

信号幅度控制器件的主要参数 542

微波振荡相位控制器 544

半导体移相器 546

铁氧体移相器 560

机电式移相器 564

极化移相器 565

微机电控制器件 571

第13章 频率综合器 575

引言 575

基本特性 575

对现代无线电系统本振和载波频率形成的要求 582

频综器的研制现状 584

频综器的制作途径和原理 588

频综器的一般设计原理 588

直接相干合成法 590

间接相干合成法 600

厘米波和毫米波频综器的计算和结构设计原理 609

设计电路的选择 609

频综器设计的基本原理 613

不同用途频综器的实际电路 618

结论 632

第14章 毫米波频段无线电波的传播特性 637

引言 637

研究地球大气层中无线电波传播特性的基本方法 638

地球大气层中无线电波的亥姆霍兹方程 638

无线电波的二次辐射现象 642

无线电波的基本模型 644

无线电波传播的重要空间区域 645

地球大气层中无线电波的传播特性 646

地球大气层的电磁参数 646

毫米波在非均匀媒质中的传播 648

大气不均匀性对毫米波能量的耗散 654

大气电参数起伏对毫米波传播的影响 655

毫米波在地球大气中衰减的物理原因 655

大气气体的吸收 656

雾和云的吸收 658

降雨衰减 661

降雪吸收 662

冰雹引起的衰减 663

降雨对毫米波的去极化作用 663

沙尘暴对毫米波传播的影响 664

毫米波在大气层和陆地分界面的传播和散射 665

毫米波在大气层与海面交界处的传播和散射 674

人工电离对毫米波传播的影响 678

城市条件下的毫米波通信 682

毫米波的有效散射面积 684

第15章 毫米波雷达系统 693

引言 693

毫米波雷达的主要特点 693

毫米波雷达的杂波特性 695

地杂波特性 695

海杂波特性 699

毫米波雷达的目标特性 699

目标雷达截面积σt 699

目标起伏特性 700

目标频谱特性 700

电力线的雷达散射特性 701

毫米波雷达的作用距离 702

最小可检测信噪比 703

系统损失 703

大气损失 704

毫米波雷达系统 704

毫米波雷达天线 704

毫米波雷达信道 705

毫米波雷达的发展和应用 710

目标搜索和监视 710

火控和跟踪 713

毫米波雷达导引头 714

毫米波防撞雷达 714

远程毫米波雷达 715

第16章 毫米波通信系统 719

通信系统中使用毫米波频段的特点 719

微波与毫米波 719

毫米波的特点及其应用 719

毫米波通信系统及其使用条件 721

毫米波无线电系统频率资源的获取和应用特点 721

毫米波频段通信线路和系统的总体特性 725

毫米波频段通信站的总体结构及其单元特性 725

双工器和波导传输线 727

通信系统的半导体低噪声放大器 727

接收系统的变频器 729

通信系统发射机功率放大器 730

次辐射和无线电设备接收通道 732

通信系统的信号编码 734

数字通信系统所用调制技术 735

信息传输地面系统的技术与手段 743

毫米波中继线 743

信息分配宽带系统 749

卫星信息传输系统的技术 753

卫星通信的作用 753

卫星通信无线电线路的特性 754

关于卫星传输系统所用Ka频段（20/30 GHz） 761

卫星通信线路间转发器的功能电路图 763

有前景的毫米波通信系统 764

以平流层高空平台为基础的通信系统（HAPS） 764

使用毫米波的局部通信系统 765

第17章 毫米波技术的商业应用 769

引言 769

汽车交通安全保障雷达系统 770

“智能”交通系统的目的和任务 770

“智能”交通系统的组成 772

自动化交通管理系统雷达传感器 776

车载雷达的发展趋势 785

工艺过程微波控制系统 786

目标运动参数无接触测量方法和设备 787

物质水平面精确测量系统和设备 789

材料湿度的微波测量和监控系统 793

涂层探伤 796

目标警卫信号系统 798

周边信号系统设备 798

微波雷达位移传感器 800

第18章 毫米波导航、定位和轨道测量设备 807

引言 807

对高精度导航和测向系统的总体要求 807

动目标导航和定位任务 807

海上导航和狭窄水域航行任务的特点 808

用于目标测向的毫米波自动寻的头的技术特征 808

对轨道测量的要求 809

地理信息系统中的地面扫描任务 810

海上导航雷达和空域监视雷达 812

对海上导航雷达的一般要求 812

毫米波导航雷达的应用实例 813

毫米波机场场面监视雷达 816

飞机自动导航的毫米波导航雷达 817

毫米波气象雷达 820

高精度毫米波测向设备 821

对高精度毫米波测向雷达的要求 821

毫米波自动寻的头角搜索和跟踪传感器 823

毫米波自动寻的头研制实例 826

毫米波多波束角传感器 827

毫米波干涉仪 828

毫米波无源（辐射计）系统 830

毫米波辐射计概述 830

热辐射定位距离方程式 831

毫米波热辐射计研制实例 833

辐射计自主式导航系统 835

第19章 毫米波生物医学电子设备 839

引言 839

极高频疗法 839

毫米波辐射与不同生物体相互作用主要的实验规律 839

毫米波在医学和生物学中的应用 842

毫米波频段温度记录的方法和手段 847

物理原理：生物组织的简要特点 847

辐射计成像设备 849

结论 851