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第1章 概述 1

1.1 微波及其频谱 1

1.1.1 微波技术发展的历史 3

1.1.2 微波的主要特性 4

1.1.3 微波应用系统 4

1.1.4 微波系统工程的发展方向 6

1.1.5 微波技术的基本概念 7

1.1.6 微波网络概念 7

1.1.7 微波系统工程中的dB量纲 9

1.2 微波空间传播 9

1.2.1 在自由空间的传播 10

1.2.2 微波的主要传播方式与传播衰减因子 11

1.3 毫米波及其应用 13

1.4 微波系统的基础结构 14

1.5 本书章节安排 15

参考文献 15

第2章 微波接收机 17

2.1 微波接收机的系统结构 17

2.1.1 超外差接收机 17

2.1.2 零差拍接收机 18

2.1.3 零中频接收机 19

2.1.4 低中频接收机 20

2.1.5 数字中频接收机 20

2.2 微波超外差接收机的频率分析 21

2.2.1 微波幅度非线性系统分析 21

2.2.2 微波接收机中的频率变化分析 26

2.2.3 微波接收机的干扰信号分析 29

2.3 微波接收机前端技术指标 31

2.3.1 接收机噪声 32

2.3.2 接收灵敏度 34

2.3.3 线性动态范围 34

2.4 微波接收机前端设计与电路分析 36

2.4.1 LNA的作用和意义 36

2.4.2 前置滤波电路的作用和意义 37

2.4.3 IF滤波电路 38

2.4.4 IF放大器的作用和意义 38

参考文献 38

第3章 微波发射机 40

3.1 概论 40

3.2 微波发射机功率源 41

3.2.1 微波电子管功率源 41

3.2.2 微波固态功率器件 46

3.2.3 微波电子管和固态功率器件的对比 48

3.3 微波通信系统发射机常用拓扑结构 50

3.3.1 外差式发射机 50

3.3.2 正交调制直接上变频发射机 50

3.3.3 通信系统发射机的参数 52

3.4 雷达电子管发射机 53

3.4.1 雷达电子管发射机的原理结构 53

3.4.2 雷达发射机系统参数 54

3.4.3 脉冲雷达电子管发射机设计 57

3.5 雷达固态发射机 59

3.5.1 固态发射机的现状与未来挑战 59

3.5.2 毫米波Ka波段发射机设计举例 60

3.6 发射机的冷却系统和系统监控 65

3.6.1 雷达发射机的热源 65

3.6.2 雷达发射机热设计的原则 67

3.6.3 雷达发射机冷却方法的选择 67

3.6.4 发射机系统的监控 69

参考文献 69

第4章 微波通信系统 71

4.1 概述 71

4.1.1 发展历史 71

4.1.2 微波通信的特点与稳定性 72

4.1.3 数字微波通信的调制技术、带宽效率及BER 72

4.1.4 复用技术 75

4.2 微波地面通信系统 76

4.2.1 数字微波通信系统 76

4.2.2 数字微波中继通信过程 79

4.2.3 数字微波中继电路 80

4.2.4 微波通信的发展及应用 82

4.3 卫星通信系统 83

4.3.1 概述 83

4.3.2 卫星通信系统 84

4.3.3 卫星通信地球站 86

4.3.4 卫星通信系统链路电平计算 89

4.3.5 卫星通信应用举例 90

4.4 移动通信系统 91

4.4.1 移动通信系统的发展过程 91

4.4.2 蜂窝和基站结构 94

4.4.3 移动无线信道与电波传播特性分析 95

4.4.4 移动通信的天线技术 96

参考文献 97

第5章 雷达系统 99

5.1 概述 99

5.1.1 历史与发展 99

5.1.2 雷达工作原理 100

5.1.3 雷达分类 100

5.1.4 雷达的主要参数 102

5.2 雷达技术基础 103

5.2.1 雷达的基本任务 103

5.2.2 雷达方程 105

5.2.3 目标雷达截面积 106

5.3 雷达系统组成 108

5.3.1 雷达系统的组成框图 108

5.3.2 雷达发射机 109

5.3.3 雷达接收机 110

5.3.4 雷达系统一些关键射频部件 113

5.4 几种雷达 115

5.4.1 脉冲雷达系统 115

5.4.2 连续波雷达 118

5.4.3 跟踪雷达 121

5.4.4 相控阵雷达 124

5.5 雷达的应用和发展 128

参考文献 128

第6章 常用微波无源电路 130

6.1 基本微波元件 130

6.1.1 微波电阻性元件 130

6.1.2 波导电抗性元件 132

6.1.3 波导机械式移相器 133

6.1.4 微波铁氧体器件 134

6.1.5 阻抗变换器 136

6.2 微波三端口分支电路 137

6.2.1 微波三端口网络的性质 137

6.2.2 无耗三端口功分器／合成器网络 138

6.2.3 有耗三端口功分器／合成器网络 141

6.2.4 高隔离波导E-T功分器 141

6.3 定向耦合器 142

6.3.1 定向耦合器主要技术指标 143

6.3.2 波导定向耦合器 144

6.3.3 平行耦合线定向耦合器 145

6.3.4 分支线定向耦合器 146

6.3.5 混合环定向耦合器 147

6.3.6 波导多支节定向耦合器 148

6.4 微波过渡电路结构 148

6.4.1 同轴-微带接头 149

6.4.2 波导同轴／微带转接电路 149

6.4.3 鳍线-微带／波导的过渡结构 151

6.5 微波谐振器 152

6.5.1 特性参数 152

6.5.2 常用的几种谐振器 153

6.6 微波滤波器 155

6.6.1 低通原型滤波器 156

6.6.2 滤波器设计 159

6.6.3 滤波器的设计实例 162

6.6.4 滤波器的一些新技术 165

参考文献 166

第7章 微波固态有源电路 167

7.1 微波固态器件基础 167

7.1.1 微波二极管 167

7.1.2 微波晶体管 173

7.2 微波晶体管放大器 177

7.2.1 微波晶体管放大器的功率特性 178

7.2.2 微波晶体管放大器的稳定性 178

7.2.3 小信号微波晶体管放大器设计 180

7.2.4 低噪声放大器设计 183

7.2.5 功率放大器概述 184

7.3 微波混频器与检波器 188

7.3.1 混频器工作原理与特性 188

7.3.2 混频器基本电路类型 190

7.3.3 微波倍频器 195

7.3.4 微波检波器 198

7.4 微波控制电路 199

7.4.1 限幅器 200

7.4.2 开关电路 202

7.4.3 移相器 204

参考文献 207

第8章 微波集成电路设计与工艺 209

8.1 微波集成电路概述 209

8.1.1 微波集成电路的发展与应用 209

8.1.2 微波集成电路的设计 210

8.2 微波集成电路设计与实例 214

8.2.1 功放设计方法 215

8.2.2 功放设计实例 224

8.3 微波集成电路工艺技术 229

8.3.1 微波单片集成电路制作工艺简介 229

8.3.2 MMIC功率放大器制作工艺流程细节 230

8.3.3 关键工艺 232

参考文献 242

第9章 微波固态频率源 244

9.1 概述 244

9.1.1 微波固态振荡器 244

9.1.2 微波固态振荡器分类 245

9.1.3 微波固态振荡器的技术发展 245

9.1.4 微波固态振荡器的技术指标 246

9.2 微波二极管振荡器 248

9.2.1 二极管负阻等效电路 248

9.2.2 负阻振荡器的起振条件和平衡条件 249

9.2.3 负阻振荡器设计 250

9.2.4 负阻振荡器基本电路 251

9.2.5 负阻振荡器频率稳定方法 252

9.3 微波晶体管振荡器 253

9.3.1 晶体管振荡器起振条件和平衡条件分析 254

9.3.2 微波晶体管振荡器设计方法 255

9.3.3 微波晶体管振荡器电路常用结构 255

9.3.4 微波晶体管振荡器电路设计举例 257

9.4 压控振荡器 261

9.4.1 压控振荡器的基本概念 261

9.4.2 一些典型的VCO电路结构 262

9.4.3 压控振荡器的设计 262

9.5 介质谐振器振荡器 263

9.5.1 介质谐振器 263

9.5.2 DR与微带线的耦合 264

9.5.3 介质谐振器振荡器基本电路结构 265

9.6 锁相环技术 267

9.6.1 模拟鉴相器分析 268

9.6.2 锁相环的工作过程 269

9.6.3 环路滤波器 271

9.7 频率合成技术 271

9.7.1 合成频率源的主要技术指标 272

9.7.2 直接模拟频率合成 273

9.7.3 直接数字频率合成 273

9.7.4 间接模拟频率合成 274

参考文献 275

第10章 电磁辐射与天线 277

10.1 天线电磁辐射与计算方法 277

10.1.1 天线问题的分析过程 277

10.1.2 辐射或散射问题的描述与求解方法 278

10.1.3 已知源的辐射问题 282

10.1.4 坐标体系 283

10.2 天线基本特性 283

10.3 电流线元辐射与对称振子天线 287

10.3.1 电基本振子的辐射 287

10.3.2 对称振子天线 289

10.4 简单线天线 291

10.4.1 直立天线 291

10.4.2 Γ形天线 292

10.4.3 引向天线与背射天线 293

10.5 宽带及非频变天线 294

10.5.1 行波天线 295

10.5.2 螺旋天线 296

10.5.3 双锥天线 297

10.5.4 平面等角螺旋天线 299

10.5.5 对数周期天线 300

10.6 波导结构天线与微带天线 302

10.6.1 喇叭天线 302

10.6.2 波导缝隙天线 304

10.6.3 微带天线 305

10.7 面天线 312

10.7.1 反射面天线 312

10.7.2 卡塞格伦天线 315

参考文献 317