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第一章 传输线理论 5

重点要求 5

1.1 传输线方程及其解 5

1.1.1 均匀传输线及其等效电路 5

1.1.2 传输线方程及其解 6

1.2 传输线的传输特性 9

1.2.1 传播常数 9

1.2.3 特性阻抗 10

1.2.2 相速 10

1.2.4 反射系数 11

1.2.5 驻波系数 12

1.2.6 传输功率与传输效率 13

1.3 无耗传输线的传输特性 13

1.3.1 无耗传输线上的电流和电压 14

1.3.2 无耗传输线的传输参量 14

1.3.3 无耗传输线的工作状态 14

1.3.4 无耗传输线的输入阻抗 17

1.3.5 四分之一波长段和二分之一波长段的性质 19

1.3.6 无耗传输线的传输功率、传输效率与功率容量 20

1.3.7 无耗传输线的应用 21

1.4 阻抗圆图与导纳圆图 26

1.4.1 反射系数在复平面上的表示 26

1.4.2 阻抗圆图 27

1.4.3 导纳圆图 29

1.5 传输线的阻抗匹配及其方法 33

1.5.1 信号源与端接传输线的阻抗匹配 33

1.5.2 共轭匹配 34

1.5.3 负载阻抗匹配 35

本章小结 40

习题一 42

第二章 规则波导 47

重点要求 47

2.1 规则波导的一般理论 47

2.1.1 纵向场法 47

2.1.2 赫兹矢量法 50

2.1.3 波动方程解的确定 53

2.1.4 波导的传输参量 54

2.2 矩形波导 59

2.2.1 矩形波导中传输的波型 60

2.2.2 矩形波导的截止特性 63

2.2.3 矩形波导基波的传输特性 64

2.3 圆形波导 80

2.3.1 圆形波导中传输的波型 80

2.3.2 圆形波导中几个主要波型的特性 85

2.4 同轴线 93

2.4.1 同轴线中的TEM波 94

2.4.2 同轴线中的TM波 96

2.4.3 同轴线中的TE波 98

2.5 带状线、微带与微波集成电路 102

2.5.1 带状线 102

2.5.2 微带 109

2.5.3 微波集成电路 120

本章小结 123

习题二 128

第三章 其他微波传输线 131

重点要求 131

3.1 脊形波导 131

3.1.1 脊形波导的截止波长 132

3.1.2 脊形波导的等效阻抗 137

3.1.3 脊形波导的衰减 138

3.2 加鳍波导、鳍线与共面波导 138

3.2.1 加鳍波导 138

3.2.2 鳍线 140

3.2.3 共面波导 142

3.3 H形金属介质波导 142

3.3.1 H形波导的分析模型 143

3.3.2 H形波导中的纵磁波（LM波） 143

3.3.3 H形波导的特性 146

3.4 椭圆波导 147

3.4.1 在椭圆双曲柱面坐标系中电磁场的纵向分量满足的波动方程 147

3.4.2 椭圆波导中的E波 148

3.4.3 椭圆波导中的H波 150

3.4.4 椭圆波导的传输特性 151

3.5 槽波导 154

3.5.1 波导阶跃节及其等效网络 155

3.5.2 横向谐振阶梯近似等效网络法分析曲线形槽波导的传输特性 156

3.6 螺旋波导 158

3.6.1 “快波”螺旋波导 159

3.6.2 “慢波”螺旋线 162

3.7 介质线 164

3.7.1 介质线传输的横磁表面波 164

3.7.2 介质线的TM0i波 165

3.7.3 介质线的特性 166

3.8 光纤 167

3.8.1 光纤的一般性质 167

3.8.2 光纤的传输模式 170

3.8.3 光纤的主要参量 172

3.8.4 光纤通信 175

3.8.5 光耦合 176

本章小结 179

习题三 179

重点要求 181

第四章 微波谐振腔 181

4.1 谐振腔的基本参数 182

4.1.1 谐振波长 182

4.1.2 品质因数 183

4.1.3 等效电导 184

4.2 矩形谐振腔 185

4.2.1 矩形谐振腔中的TE模和TM模 186

4.2.2 矩形谐振腔的谐振波长 186

4.2.3 矩形谐振腔的主模 187

4.2.4 矩形谐振腔的模式图 188

4.3 圆柱形谐振腔 191

4.3.1 圆柱形谐振腔的振荡模式 191

4.3.2 圆柱形谐振腔的常用振荡模式 193

4.3.3 圆柱形谐振腔的模式图 197

4.4 同轴线谐振腔和微带谐振器 200

4.4.1 同轴线谐振腔 200

4.4.2 微带谐振器 204

4.5.1 环形谐振腔 206

4.5 非传输线型微波谐振腔 206

4.5.2 磁控管用谐振腔 209

4.6 谐振腔的等效电路、耦合与激励 212

4.6.1 微波谐振腔等效为并联谐振回路的条件 212

4.6.2 谐振腔的有载品质因数 214

4.6.3 谐振腔的耦合与激励 215

4.7 谐振腔的微扰法 217

4.7.1 谐振腔的微扰 217

4.7.2 谐振腔的频率微扰 218

本章小结 222

习题四 226

第五章 微波网络基础 228

重点要求 228

5.1 微波网络及其等效 228

5.1.1 微波网络的基本概念 228

5.1.2 模式电压和模式电流 231

5.1.3 微波传输线等效为平行双根传输线 232

5.1.4 不均匀区等效为网络 235

5.1.5 微波网络的分类 239

5.2 微波网络的电路参量 240

5.2.1 多端口网络的阻抗参量（Z矩阵） 241

5.2.2 多端口网络的导纳参量（Y矩阵） 243

5.2.3 双端口网络的转移参量（A矩阵，即ABCD矩阵） 247

5.3 微波网络的波参量 252

5.3.1 多端口网络的散射参量（S矩阵） 252

5.3.2 二端口网络的传输参量（T矩阵） 259

5.3.3 多端口网络的化简 261

5.3.4 参考面移动对散射参量的影响 264

5.4 微波网络参量之间的变换关系 266

5.4.1 电路参量之间的变换关系 266

5.4.2 二端口网络波参量之间的变换关系 267

5.4.3 归一化电路参量与波参量之间的变换关系 268

5.5 二端口微波网络 274

5.5.1 二端口网络的等效电路 274

5.5.2 基本二端口电路单元的网络参量 278

5.5.3 二端口网络的工作特性参量 279

5.5.4 二端口网络的功率增益 285

本章小结 290

习题五 292

第六章 微波振荡源 297

重点要求 297

6.1 速调管 298

6.1.1 反射速调管 298

6.1.2 多腔速调管 306

6.2 磁控管 308

6.2.2 电子在正交静电磁场中的运动 309

6.2.1 多腔磁控管的结构 309

6.2.3 磁控管中电子与高频场的作用 312

6.2.4 磁控管的振荡原理 313

6.2.5 磁控管振荡器 315

6.3 行波管 318

6.3.1 “O”型行波管的结构 318

6.3.2 “O”型行波管放大的工作原理 319

6.3.3 行波管放大器 321

6.4.1 “O”型返波管的结构 322

6.4 返波管 322

6.4.2 “O”型返波管的振荡原理 323

6.4.3 返波管振荡器 324

6.5 体效应二极管振荡器 325

6.5.1 砷化镓的伏安特性和能带结构 325

6.5.2 体效应二极管的工作原理 326

6.5.3 振荡模式 328

6.5.4 体效应二极管振荡器电路 330

6.6 雪崩二极管振荡器 331

6.6.1 碰撞雪崩渡越时间模 331

6.6.2 俘获等离子雪崩触发渡越时间模 333

6.6.3 雪崩二极管振荡器 334

6.7 微波场效晶体管振荡器 335

6.7.1 微波场效晶体管 335

6.7.2 微波场效晶体管振荡器 338

6.8 分子振荡器 339

6.8.1 自发辐射和受激辐射 339

6.8.2 粒子数反转 340

6.8.3 氨分子振荡器 341

6.9 亚毫米波激光器 342

6.9.1 光泵亚毫米波气体激光器的工作原理 342

6.9.2 光泵亚毫米波气体激光器的实验系统 344

6.10 回旋管 345

6.10.1 回旋管的结构 346

6.10.2 回旋管的基本工作原理 347

本章小结 351

习题六 353

第七章 常用微波元件 355

重点要求 355

7.1 连接元件与转换元件 355

7.1.1 连接元件 355

7.1.2 转换元件 359

7.2 匹配负载与短路活塞 362

7.2.1 匹配负载 362

7.2.2 短路活塞 363

7.3.1 衰减器 365

7.3 衰减器与相移器 365

7.3.2 相移器 368

7.4 波导分支接头 369

7.4.1 E-T接头与H-T接头 369

7.4.2 双T接头 371

7.5 桥路 374

7.5.1 环形桥路 374

7.5.2 3 dB桥 375

7.6.1 电抗元件 377

7.6 电抗元件与微波滤波器 377

7.6.2 微波滤波器 380

7.7 阻抗变换器 382

7.7.1 单阶梯阻抗变换器 382

7.7.2 多阶梯阻抗变换器 382

7.7.3 渐变线 384

7.8 定向耦合器 386

7.8.1 波导型定向耦合器 386

7.8.2 微带定向耦合器 388

7.8.3 定向耦合器的特性参数 390

7.9 微波铁氧体隔离器和环行器 391

7.9.1 微波铁氧体的旋磁性质 391

7.9.2 隔离器 396

7.9.3 环行器 397

7.10 波导元件的组合 398

7.10.1 平衡天线转换开关 398

7.10.2 环流器 399

7.10.3 双T平衡混频器 400

本章小结 400

习题七 402

第八章 微波测量 405

重点要求 405

8.1 微波测量与微波测试系统 405

8.1.1 微波测量 405

8.1.2 微波测试系统 405

8.2 驻波测量 410

8.2.1 最小点位置的测定 410

8.2.2 驻波系数的测量 411

8.3.1 微波波长测量 415

8.3 微波波长和频率的测量 415

8.3.2 微波频率测量 417

8.4 功率测量 418

8.4.1 大功率的测量 419

8.4.2 中、小功率的测量 420

8.5 微波衰减测量与相移测量 423

8.5.1 微波衰减测量 423

8.5.2 微波相移测量 426

8.6 二端口网络散射参量测量 428

8.6.1 三点法测量二端口网络散射参量的原理 429

8.6.2 三点法测量二端口网络散射参量的方法 430

8.7 扫频法测量品质因数 431

8.7.1 扫频法测量品质因数的原理 431

8.7.2 扫频法测量品质因数的方法 434

本章小结 436

习题八 438

9.1.1 雷达的基本工作原理和分类 439

9.1 雷达 439

重点要求 439

第九章 微波应用 439

9.1.2 单脉冲雷达 441

9.1.3 多普勒雷达 442

9.2 微波通信 445

9.2.1 通信卫星 445

9.2.2 卫星通信线路 447

9.3 微波检测技术 449

9.3.1 微波测湿 449

9.3.2 悬浮体浓度测量 453

9.3.3 厚度测量 455

9.3.4 微波对材料和结构完整性的检测 456

9.4 微波能的应用 458

9.4.1 微波加热 458

9.4.2 微波在医学上的应用 461

9.4.3 微波在农业上的应用 462

9.4.4 利用微波传输太阳能 463

9.4.5 微波的防护 463

9.5.1 微波波谱学 465

9.5 微波在其他方面的应用简介 465

9.5.2 微波等离子体 466

9.5.3 微波遥感 467

9.5.4 射电天文学 468

9.5.5 微波气象学 469

9.5.6 微波在物理学研究方面的应用 470

9.5.7 微波在超导技术中的应用 471

附录 474

一、常用坐标系的线元、面积元、体积元和与直角坐标系的关系 474

二、常用矢量公式 474

三、贝塞尔函数 477

四、常用物理量值 481

五、某些常用材料的电特性 481

六、分贝换算表 484

七、国产矩形波导管标准尺寸 485

八、常用国产同轴线射频电缆特性参量 486

主要参考书目 487