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绪论 1

第1章传输线的基本理论 6

1.1引言 6

1.1.1传输线的种类和分析方法 6

1.1.2传输线的应用 7

1.1.3长线与分布参数 9

1.1.4传输线理论的重要性和传输线在微波技术中的地位 10

1.2均匀无耗传输线上的行波 11

1.2.1传输线方程及其解 11

1.2.2均匀无耗传输线的特性阻抗 14

1.3接有负载的均匀无耗传输线 16

1.3.1接有任意负载时均匀无耗传输线上电压波和电流波的一般表示式 16

1.3.2反射系数、驻波比和输入阻抗 17

1.3.3均匀无耗传输线接有不同类型负载时的工作状态 21

1.4应用举例 29

1.4.1用做元器件的有限长传输线 29

1.4.2在传输能量方面的应用举例 30

1.5阻抗圆图和导纳圆图 33

1.5.1阻抗圆图 33

1.5.2阻抗圆图应用举例 37

1.5.3导纳圆图 39

1.6阻抗匹配 40

1.6.1阻抗匹配的概念 40

1.6.2负载与传输线阻抗匹配的方法 42

1.7均匀和非均匀有耗传输线 46

1.7.1均匀有耗传输线 46

1.7.2非均匀有耗传输线 51

附录1.1双导线和同轴线的分布参数 52

附录1.2某些传输线的特性阻抗 52

附录1.3阻抗的测量方法 53

习题 55

第2章规则波导 57

2.1引言 57

2.1.1梯度、散度和旋度 58

2.1.2麦克斯韦方程 62

2.2波动方程与导行波 66

2.2.1波动方程 66

2.2.2导行电磁波 69

2.3规则波导中的导行波 72

2.3.1波型 72

2.3.2传输特性 75

2.4矩形波导管中电磁波的传输特性 88

2.4.1波动方程在直角坐标系中的解 88

2.4.2波型及场结构 90

2.4.3矩形波导管中电磁波的传输特性 94

2.4.4矩形波导管的管壁电流 99

2.4.5等效阻抗 100

2.4.6激励与耦合 102

2.5圆形波导管中电磁波的传输特性 103

2.5.1波动方程在圆柱坐标系中的解 103

2.5.2波型及场结构 106

2.5.3传输功率和衰减 112

2.6同轴线及其中的高次波型 115

2.6.1同轴线中的TEM波型 116

2.6.2同轴线中的高次波型 118

2.6.3同轴线尺寸的选择 122

附录2.1贝塞尔函数简介 124

附录2.2部分同轴线、矩形软波导管结构示意图 127

习题 128

第3章微带传输线 130

3.1带状传输线 130

3.1.1特性阻抗 131

3.1.2相速度和导波波长 134

3.1.3带状线的损耗和衰减 134

3.1.4带状线的功率容量 135

3.1.5带状线尺寸的选择 135

3.2微带线 136

3.2.1微带线中的模式 137

3.2.2微带线的特性阻抗 137

3.2.3相速度和导波波长 140

3.2.4微带线的损耗 140

3.2.5微带线的色散特性与尺寸选择 141

3.3耦合带状线和耦合微带线 142

3.4用于微波集成电路的其他传输线简介 143

3.4.1悬置和倒置微带线 143

3.4.2槽线 144

3.4.3共面波导 144

3.4.4鳍线 145

附录3.1椭圆积分简介 146

附录3.2零厚度微带线特性阻抗数据表 149

习题 156

第4章光纤 157

4.1引言 157

4.2阶跃光纤的射线分析 161

4.2.1在不同介质分界面上波的反射和折射 161

4.2.2阶跃光纤的射线分析 165

4.3阶跃光纤的波动理论 169

4.3.1波动方程及其解 170

4.3.2特征方程、模的传输与截止、模的远离截止 175

4.3.3光纤的色散特性 180

4.4无线光通信基本知识简介 181

习题 182

第5章微波谐振器 184

5.1谐振器的特性参数 185

5.1.1谐振频率 185

5.1.2品质因数 185

5.2圆柱形谐振腔 189

5.2.1电磁场的表示式 190

5.2.2谐振频率与波型图 193

5.2.3固有品质因数 197

5.2.4圆柱形谐振腔中常用的三种主要模式 198

5.3矩形谐振腔 200

5.3.1电磁场的表示式 200

5.3.2特性参数的计算 204

5.4同轴线谐振腔 206

5.4.1二分之一波长型同轴线谐振腔 207

5.4.2四分之一波长型同轴线谐振腔 209

5.4.3电容加载同轴线谐振腔 210

5.5其他类型微波谐振器简介 211

5.5.1介质谐振器 211

5.5.2平面谐振器 215

5.5.3微带传输线谐振器 216

习题 217

第6章常用（无源）微波元件 219

6.1连接元件 219

6.1.1矩形波导接头 219

6.1.2同轴线接头 221

6.2变换元件 223

6.2.1传输线尺寸变换器 223

6.2.2阶梯式阻抗变换器 226

6.2.3模式转换器 228

6.3分支元件 230

6.3.1同轴线型功率分配器 230

6.3.2微带线功率分配器 232

6.3.3矩形波导管分支接头 234

6.4终端元件 238

6.4.1匹配负载 238

6.4.2全反射终端器（短路器） 240

6.5矩形波导管中的衰减器和移相器 243

6.5.1衰减器 243

6.5.2移相器 243

6.6定向耦合器 244

6.6.1双孔定向耦合器 246

6.6.2均匀多孔阵列定向耦合器 247

6.6.3耦合机构在波导宽壁的定向耦合器 248

6.7微波滤波器 249

6.7.1由矩形波导和谐振腔构成的滤波器 250

6.7.2利用高低阻抗线构成的滤波器 251

6.8场移式隔离器 253

6.9Y形结环形器 254

6.10电抗性元件 255

6.10.1矩形波导管中的膜片、谐振窗和金属杆 255

6.10.2矩形波导管中的阶梯 259

6.10.3同轴线中的阶梯 260

习题 261

第7章微波网络基本知识 262

7.1引言 262

7.2波导等效为双线，不均匀性等效为网络 263

7.2.1波导等效为双线传输线 263

7.2.2不均匀性等效为网络 267

7.3归一化参量 268

7.3.1阻抗的归一化 269

7.3.2电压和电流的归一化 269

7.3.3场强复振幅的归一化 269

7.3.4归一化电压、电流与归一化的场强复振幅之间的关系 270

7.4微波网络的参量 270

7.4.1微波网络的电路参量 271

7.4.2微波网络的波参量 277

7.4.3常用网络参量之间的互换关系 279

7.4.4参考面移动对散射参量的影响 283

7.4.5基本电路单元的网络参量 283

7.5二端口网络的工作特性参量 285

7.5.1插入反射系数和插入驻波比 286

7.5.2插入衰减 286

7.5.3插入相移 287

7.5.4电压波的传输系数 288

7.6网络的连接 288

7.6.1二端口网络的串联 288

7.6.2二端口网络的并联 289

7.6.3二端口网络的级联 290

7.7网络参量的性质 291

7.7.1互易（可逆）网络 291

7.7.2无耗网络 292

附录7.1矩阵知识初步 293

附录7.2复功率定理 296

习题 296

附录一例题解析 298

附录二数学公式 308

附录三奈培和分贝 314

附录四常用导体材料的特性 316

附录五常用介质基片材料的高频特性 317

附录六微带线常用导体材料的特性 318

附录七空心矩形和圆形金属波导管参数 319

习题答案 325

主要参考资料 329