微波工程导论PDF电子书下载

第1章　微波工程介绍 1

1.1　常用无线电频段 1

1.2　微波的重要特性 3

1.2.1　微波的基本特性 3

1.2.2　微波的主要优点 4

1.2.3　微波的不利因素 4

1.3　微波工程中的核心问题 5

1.3.1　微波铁三角 5

1.3.2　微波铁三角的内涵 5

1.4　微波系统举例 6

1.4.1　微波通信系统 7

1.4.2　雷达系统 8

1.5　微波工程基础常识 15

1.5.1　关于分贝的几个概念 15

1.5.2　常用微波接头 15

1.6　微波电路的设计软件 15

第2章　传输线理论 17

2.1　集总参数元件的微波特性 18

2.1.1　金属导线 18

2.1.2　电阻 19

2.1.3　电容 21

2.1.4　电感 22

2.2　传输线理论 23

2.2.1　无耗传输线 24

2.2.2　有耗传输线 27

2.3　史密斯圆图 27

2.3.1　阻抗圆图 27

2.3.2　导纳圆图 29

2.3.3　等Q圆图 30

2.3.4　圆图的运用 31

2.4　微带线理论 36

2.4.1　传输线类型 36

2.4.2　微带传输线 37

2.4.3 LTCC电路 43

2.5　波导和同轴传输线 46

2.5.1　波导 46

2.5.2　同轴线 48

第3章　匹配理论 49

3.1　基本阻抗匹配理论 49

3.2　微波匹配原理 50

3.3　集总参数匹配电路 51

3.3.1　L型匹配电路 52

3.3.2　T型匹配电路 55

3.3.3　II型匹配电路 56

3.4　微带线型匹配电路 57

3.4.1　微带线构成电感和电容 57

3.4.2　微带的非连续性 59

3.4.3　并联型微带匹配电路 60

3.4.4 串联型微带匹配电路 63

3.4.5　渐变线阻抗变换器 64

3.5　波导和同轴线型匹配电路 65

3.5.1　波导型匹配电路 65

3.5.2　同轴线匹配电路 66

3.6　微波网络参数 66

3.6.1　模式电压与电流 66

3.6.2　阻抗概念 69

3.6.3　网络参数的定义 69

3.6.4　网络参数的转换 71

3.7　微波传输线过渡段 73

3.7.1　平面线到平面线的过渡 74

3.7.2　非平面线到平面线的过渡 74

3.7.3　非平面线到非平面线的过渡 76

第4章　功率衰减器 78

4.1　功率衰减器的原理 78

4.1.1　衰减器的技术指标 78

4.1.2　衰减器的基本构成 78

4.1.3　衰减器的主要用途 79

4.2　集总参数衰减器 79

4.2.1　同阻式集总参数衰减器 79

4.2.2　异阻式集总参数衰减器 81

4.2.3　集总参数衰减器设计实例 81

4.3　分布参数衰减器 83

4.3.1　同轴型衰减器 83

4.3.2　波导型衰减器 84

4.3.3　微带型衰减器 86

4.3.4　匹配负载 86

4.4　PIN二极管电调衰减器 87

4.4.1　PIN二极管 87

4.4.2　电调衰减器 87

4.4.3　PIN管限幅器 89

4.5　步进式衰减器 89

第5章　功率分配器／合成器 92

5.1　功率分配器的原理 92

5.1.1　功率分配器的技术指标 92

5.1.2　功率分配器的原理 93

5.2　集总参数功率分配器 93

5.2.1　等分型功率分配器 93

5.2.2　比例型功率分配器 95

5.2.3　集总参数功率分配器的设计方法 95

5.3　分布参数功率分配器 96

5.3.1　T型结功率分配器 96

5.3.2　威尔金森微带分配器 98

第6章　定向耦合器 104

6.1　定向耦合器的原理 104

6.1.1　定向耦合器的技术指标 104

6.1.2　定向耦合器的原理 104

6.2　集总参数定向耦合器 105

6.2.1　集总参数定向耦合器设计方法 105

6.2.2　集总参数定向耦合器设计实例 106

6.3　微带定向耦合器 107

6.3.1　平行耦合线耦合器基本原理 107

6.3.2　平行耦合线耦合器设计方法 108

6.3.3　平行耦合线耦合器设计实例 108

6.4　分支线型定向耦合器 110

6.4.1　分支线型定向耦合器原理 111

6.4.2　分支线型定向耦合器设计 112

6.4.3　分支线型定向耦合器的设计数据 112

6.5　环行桥定向耦合器 113

6.6　Lange耦合器 114

6.7　倍兹孔定向耦合器 116

第7章　射频／微波滤波器 117

7.1　滤波器的基本原理 117

7.1.1　滤波器的指标 117

7.1.2　滤波器原理 118

7.1.3　滤波器的低通原型 118

7.1.4　滤波器的设计方法 119

7.1.5　滤波器低通原型的实现方法 119

7.1.6　滤波器的四种频率变换 124

7.1.7　对偶定理在滤波器设计中的应用 126

7.1.8　滤波器的微波实现 127

7.2　集总参数滤波器 128

7.2.1　集总元件低通滤波器 128

7.2.2　集总元件带通滤波器 129

7.3　各种微带线滤波器 131

7.3.1　低通滤波器 131

7.3.2　带通滤波器 134

7.3.3　高通滤波器 139

7.3.4　带阻滤波器 140

7.4　微带线滤波器新技术 143

7.4.1　交叉耦合技术 143

7.4.2　滤波器的小型化 145

7.4.3　新材料的应用 146

7.4.4　低温共烧陶瓷 148

7.4.5　压电换能器控制电路 151

7.5　多工器技术 152

第8章　放大器设计 159

8.1　微波放大器基本原理 159

8.1.1　放大器的性能参数 160

8.1.2　放大器的设计思路 164

8.1.3　放大器的设计步骤 166

8.1.4　放大器的有关问题 167

8.2　小信号微带放大器的设计 169

8.2.1　微波晶体管 169

8.2.2　三种微波放大器设计原则 171

8.2.3　微带放大器设计实例 172

8.3　MMIC介绍 176

8.4　微波功率放大器 179

8.4.1　功率放大器的工作性能 180

8.4.2　功率放大器的分类 182

8.4.3　功放的设计说明 191

第9章　微波振荡器 194

9.1　振荡器的基本原理 194

9.1.1　振荡器的指标 194

9.1.2　振荡器原理 196

9.1.3　振荡器常用元器件 211

9.2　集总参数振荡器 203

9.2.1　设计实例 203

9.2.2　电路拓扑结构举例 204

9.3　微带线振荡器 206

9.4　压控振荡器 212

9.4.1　集总元件压控谐振电路 212

9.4.2　压控振荡器电路举例 214

9.5　波导振荡器 215

9.5.1　单管波导振荡器 216

9.5.2　压控波导振荡器 218

9.5.3　波导功率合成器 219

第10章　频率合成器 220

10.1　频率合成器基本概念 220

10.1.1　频率合成器重要指标 220

10.1.2　频率合成器的基本原理 221

10.2　锁相环频率合成器PLL 224

10.2.1　PLL的各个部件选购和设计 225

10.2.2　PLL的锁定过程 227

10.2.3　PLL环的分类 229

10.2.4　PLL设计公式 229

10.2.5　环路设计实例 232

10.2.6　PLL集成电路介绍 233

10.3　直接数字频率合成器DDS 240

10.4 PLL＋DDS频率合成器 243

10.4.1　DDS作PLL参考源 244

10.4.2 DDS作PLL的可编程分频器 244

第11章　其他常用微波电路 246

11.1　隔离器与环形器 246

11.1.1　技术指标 246

11.1.2　隔离器原理 246

11.1.3　环行器 249

11.2　微波混频器 252

11.2.1 肖特基表面势垒二极管 252

11.2.2　微波混频器的主要指标 255

11.2.3　微波混频器的分析设计 259

11.3　微波检波器 271

11.3.1　微波检波器的特性 271

11.3.2　微波检波器的电路 272

11.4　微波倍频器和分频器 274

11.4.1　倍频器 274

11.4.2　分频器 280

11.5　开关与相移器 280

11.5.1　微波开关 281

11.5.2　相移器 284

第12章　射频／微波天线 289

12.1　天线基础知识 289

12.1.1　天线的特性参数 289

12.1.2　天线的远区场 291

12.1.3　天线的分析 292

12.2　天线常见结构 292

12.3　线天线 294

12.3.1　基本振子 294

12.3.2　对称阵子 295

12.3.3　单极天线 298

12.3.4　馈电装置 299

12.4　喇叭天线 301

12.5　反射面天线 302

12.5.1　单反射面天线 302

12.5.2　双反射面天线 304

12.6　微带天线 305

12.6.1　微带天线形式 306

12.6.2　矩形微带天线 307

12.6.3　圆盘微带天线 309

12.7　天线阵和相控阵 311

12.7.1　天线阵 311

12.7.2　相控阵 312

12.7.3　八木天线 314

12.7.4　频率无关大线 319

12.7.5　范阿塔天线阵 320

12.7.6　相位共轭阵 322

12.7.7　网格振荡器和耦合振荡器阵列 327

第13章　射频／微波系统 329

13.1　射频／微波发射机 329

13.1.1　发射机的参数 329

13.1.2　发射机的结构 330

13.1.3　上变频器 330

13.2　射频／微波接收机 333

13.2.1　接收机的结构 333

13.2.2　接收机的参数 344

13.3　雷达系统 351

13.3.1　雷达方程 351

13.3.2　雷达散射截面 352

13.3.3　脉冲雷达 353

13.3.4　连续波雷达 354

13.4　通信系统 356

13.4.1　FRIIS传输方程 356

13.4.2　空间损耗 357

13.4.3　通信链与信道概算 357

13.4.4　通信系统简介 358

第14章　微波测量 363

14.1　微波信号源 363

14.1.1　模拟式扫频信号源 365

14.1.2　合成扫频信号源 366

14.1.3　微波信号源实例 367

14.2　矢量网络分析仪 368

14.2.1　矢量网络分析仪组成 369

14.2.2　矢量网络分析仪测量原理 369

14.2.3　网络分析仪实例 371

14.2.4　驻波测量线简介 372

14.3　微波功率测量 373

14.3.1　功率计的基本组成 374

14.3.2　功率计原理 374

14.3.3　功率计实例 378

14.4　微波频率测量 378

14.4.1　有源比较法测频原理 379

14.4.2　微波数字频率计 380

14.4.3　微波频谱分析仪 383

14.5　微波噪声系数测量 383

14.5.1　Y系数 384

14.5.2　测量方法与误差 384

14.5.3　噪声测量解诀方案 386

14.6　介质参数测量 388

14.6.1　介质样品的双口等效网络及εr测定公式 390

14.6.2　阻抗法测量介质参数 392

14.6.3　S参数法测量介质参数 393

14.6.4　介质参数测量解决方案 394

14.7　天线测量 395

14.7.1　天线电路参数的测量 396

14.7.2　天线辐射参数的测量 396

14.8　交调测量 399

14.8.1　计算三阶交调截取点 400

14.8.2　测量方法与设备 401

14.9　电磁兼容测量 403

参考文献 405

附录 406

附录A　回波损耗、反射系数、VSWR、失配损耗之间对应关系 406

附录B　功率比、电压比、dB值的换算 407

附录C　衰减器电阻值 410

附录D　LTCC相关知识 411

附录E　介质谐振器的模式 417

附录F　常见介质的电参数 421

附录G　微波PCB电路基板相关知识 423