微波电路与天线 第2版PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 微波及其特点 1

0.2 微波技术的研究方法 3

0.3 天线与无线电波传播 4

0.4 本课程的体系结构 5

第1章 微波传输线理论 6

1.1 长线与分布参数 7

1.1.1 电长度与长线和短线 7

1.1.2 集总参数与分布参数 7

1.2 均匀传输线方程 8

1.2.1 均匀传输线等效电路 8

1.2.2 均匀传输线方程 9

1.2.3 均匀传输线方程的解 10

1.3 传输线的特性参数和状态参数 12

1.3.1 传输线的特性参数 12

1.3.2 传输线的状态参数 15

1.4 均匀无耗传输线的工作状态 17

1.4.1 行波状态 17

1.4.2 纯驻波状态 18

1.4.3 行驻波状态 22

1.5 传输线的传输功率、效率和损耗 24

1.5.1 传输功率与效率 24

1.5.2 回波损耗与插入损耗 25

1.5.3 传输线的功率容量 25

1.6 阻抗匹配 26

1.6.1 匹配状态 26

1.6.2 匹配方法 28

1.7 Smith圆图 33

1.7.1 阻抗的归一化 33

1.7.2 反射系数图 33

1.7.3 阻抗圆图 34

1.7.4 导纳圆图 37

1.7.5 圆图的应用 38

1.8 同轴线的分布参数与特性阻抗 42

1.8.1 分布参数与我阻抗 42

1.8.2 同轴线的等效电路 44

1.8.3 同轴线结构与特性阻抗的关系 44

本章小结 46

习题 46

第2章 规则波导 50

2.1 规则波导中的场 50

2.1.1 直角坐标中的纵向分量法 52

2.1.2 圆柱坐标中的纵向分量法 53

2.2 波导的传输特性 55

2.2.1 导行波的传输特性 55

2.2.2 导行波的分类 57

2.3 矩形波导 57

2.3.1 矩形波导中的场 58

2.3.2 矩形波导的传输特性 60

2.3.3 矩形波导的主模TE10模 62

2.3.4 矩形波导截面尺寸的选择 66

2.4 圆形波导 67

2.4.1 圆形波导中的场 68

2.4.2 圆波导的传输特性 70

2.4.3 几种常用模式 72

2.5 同轴线的场分析 74

2.5.1 同轴线的TEM模 74

2.5.2 同轴线的高次模 77

2.6 波导的激励与耦合 77

2.6.1 电激励 77

2.6.2 磁激励 78

2.6.3 电流激励 78

本章小结 78

习题 79

第3章 微波集成传输线 81

3.1 带状线 81

3.1.1 带状线传输特性参数 82

3.1.2 带状线的衰减常数α 84

3.1.3 带状线的尺寸选择 85

3.2 微带线 85

3.2.1 微带线传输特性参数 86

3.2.2 微带线的衰减常数α 88

3.2.3 微带线的色散特性 89

3.2.4 高次模与微带线尺寸的选择 89

3.2.5 耦合微带线 91

3.3 介质波导 93

3.3.1 圆形介质波导 93

3.3.2 介质镜像线 97

3.3.3 H形波导 97

3.4 光纤 98

3.4.1 光纤的种类 98

3.4.2 光纤的基本参数 100

3.4.3 光纤的传输特性 101

本章小结 102

习题 102

第4章 微波网络初步 104

4.1 广义传输线 104

4.2 单端口网络 107

4.3 双端口网络 107

4.3.1 阻抗参量 107

4.3.2 导纳参量 109

4.3.3 转移参量 110

4.3.4 散射参量 111

4.3.5 传输参量 112

4.4 网络各参量之间的关系 113

4.4.1 散射参量与转移参量 113

4.4.2 散射参量与反射系数 115

4.5 多端口网络的散射矩阵 116

4.6 互易、对称、无耗网络 117

4.6.1 互易网络 117

4.6.2 对称网络 117

4.6.3 无耗网络 118

4.7 网络的组合 119

4.7.1 网络的级联 119

4.7.2 串联-串联 120

4.7.3 并联-并联 121

4.8 基本单元电路的网络参量 121

4.9 微波网络的外特性参量 123

4.9.1 电压传输参数 123

4.9.2 插入损耗与插入相移 124

4.9.3 输入驻波比和回波损耗 124

4.10 散射参量的三点测量法 125

本章小结 126

习题 126

第5章 微波元器件 129

5.1 连接匹配元件 129

5.1.1 终端负载元件 129

5.1.2 微波连接元件 131

5.1.3 衰减与相移元件 134

5.1.4 阻抗匹配元件 136

5.2 功率分配元器件 139

5.2.1 定向耦合器 139

5.2.2 功率分配器 143

5.2.3 波导分支器 145

5.3 微波谐振器件 148

5.3.1 微波谐振器件的演化过程 149

5.3.2 微波谐振器件的基本参量 149

5.3.3 同轴线谐振器 152

5.3.4 金属空腔谐振器 154

5.3.5 微带谐振器 157

5.3.6 介质谐振器 158

5.3.7 谐振器的耦合和激励 159

5.4 微波滤波器 160

5.4.1 滤波器的衰减特性 160

5.4.2 微带滤波器 160

5.4.3 同轴线滤波器 161

5.4.4 波导滤波器 162

5.4.5 陶瓷介质滤波器 162

5.5 微波铁氧体器件 162

5.5.1 铁氧体材料的特性 163

5.5.2 隔离器 163

5.5.3 环行器 165

5.5.4 其他铁氧体器件 167

本章小结 168

习题 168

第6章 天线的辐射与接收 170

6.1 基本阵子的辐射 170

6.1.1 电基本振子 170

6.1.2 磁基本振子 173

6.2 天线的电参数 174

6.2.1 发射天线特性 175

6.2.2 接收天线特性 180

本章小结 182

习题 182

第7章 线天线 183

7.1 对称振子天线 183

7.1.1 对称天线特性 185

7.1.2 半波振子天线 188

7.2 阵列天线 188

7.2.1 二元阵 189

7.2.2 N元直线阵 191

7.3 直立与水平振子天线 195

7.3.1 直立振子天线 195

7.3.2 水平振子天线 197

7.4 引向天线与电视天线 201

7.4.1 引向天线原理 201

7.4.2 电视发射天线 205

7.5 移动通信基站天线 206

7.5.1 移动基站天线的特点 206

7.5.2 移动基站天线的结构 207

7.6 螺旋天线 208

7.6.1 法向模螺旋天线 208

7.6.2 轴向模螺旋天线 209

7.7 行波天线 210

7.7.1 行波单导线天线 211

7.7.2 V形和菱形天线 211

7.8 宽频带天线 212

7.8.1 非频变天线的条件 212

7.8.2 平面等角螺旋天线 213

7.8.3 对数周期天线 213

7.9 缝隙天线 214

7.9.1 理想缝隙天线的辐射场 214

7.9.2 波导缝隙天线 215

7.10 微带天线 216

7.10.1 微带天线结构 216

7.10.2 微带天线辐射原理 217

7.10.3 辐射场及方向函数 217

7.11 智能天线 218

7.11.1 自适应天线 219

7.11.2 智能天线 219

本章小结 220

习题 221

第8章 面天线 222

8.1 Huygens元的辐射 222

8.2 平面口径的辐射 223

8.2.1 矩形口径的辐射场 224

8.2.2 圆形口径的辐射场 226

8.2.3 口径场不同相位时对辐射的影响 227

8.3 旋转抛物面天线 228

8.3.1 抛物面天线的工作原理 228

8.3.2 抛物面天线的辐射特性 229

8.3.3 天线的馈源 233

8.3.4 抛物面天线的偏焦特性及应用 233

8.4 Cassegrain天线 234

8.4.1 Cassegrain天线的几何特性 234

8.4.2 Cassegrain天线的几何参数 235

8.4.3 Cassegrain天线的等效抛物面 235

8.5 有效接收面积和Friis传输公式 236

8.5.1 有效接收面积 236

8.5.2 Friis传输公式 237

本章小结 237

习题 238

第9章 电波传播概要 239

9.1 电波传播基本概念 239

9.1.1 自由空间中的电波传播 239

9.1.2 传输媒质对电波传播的影响 239

9.1.3 干扰与噪声 241

9.2 地面波传播 242

9.2.1 地面电性参数 242

9.2.2 地面波传播特性 242

9.3 天波传播 243

9.3.1 电离层与电波传播 243

9.3.2 天波传播模式 246

9.3.3 短波的天波传播特性 247

9.4 视距传播 248

9.4.1 传播主区和Fresnel区 248

9.4.2 地面对电波的影响 249

9.4.3 大气对电波的影响 252

9.4.4 视距传播特征 254

9.5 散射传播 254

本章小结 255

习题 255

第10章 微波电路与天线实验 256

10.1 微波电路实验 256

实验一 微波测量系统的基本认知 256

实验二 测量线的使用及波长的测量 258

实验三 驻波比及反射系数的测量 261

实验四 阻抗的测量 263

实验五 双端口微波网络参数及测量 265

10.2 天线实验 267

实验六 天线方向图的测量 267

实验七 天线增益的测量 271

附录1 273

1.1 第二、三种边界条件传输线方程的解 273

1.1.1 第二种边界条件 273

1.1.2 第三种边界条件 273

1.2 分贝（dB）制 274

1.3 函数的周期 274

1.3.1 三角函数的周期 274

1.3.2 两函数之和的周期 275

1.4 几种双导体传输线的分布参数 275

1.5 有关电磁学常数 275

1.6 实用的Smith圆图 276

1.7 同轴线特性参量 277

1.7.1 常用硬同轴线特性参量 277

1.7.2 常用同轴射频电缆特性参量 277

附录2 278

2.1 标准矩形波导参数 278

2.2 柱谐函数的性质和曲线 279

2.2.1 函数的性质 279

2.2.2 函数的曲线 279

2.3 Bessel函数的部分根 279

2.3.1 前m阶J′m（umn）的部分根 279

2.3.2 前m阶Jm（vmn）的部分根 279

2.4 Bessel函数的积分 280

附录3 281

3.1 保角变换 281

3.2 微带线中的纵向分量 283

附录4 285

4.1 色散波中的等效特性阻抗 285

4.2 参考面移动对散射参量的影响 286

4.2.1 两参考面向外移动 286

4.2.2 两参考面向内移动 287

4.2.3 两参考面分别向内向外移动 288

4.2.4 其他情况 288

4.3 无耗网络［S］T［S］＊＝［1］的证明 288

附录5 290

5.1 微波元器件按变换性质分类 290

5.2 魔T在微波工程中的应用 290

5.2.1 魔T对任意负载的调配（E-H调配器） 290

5.2.2 魔T构成微波电桥 290

5.2.3 魔T构成任意移相器 291

5.2.4 双联魔T做雷达收发开关 291

5.3 电抗元件 291

5.3.1 膜片 292

5.3.2 谐振窗 293

5.3.3 销钉 293

5.3.4 螺钉调配器 294

附录6 295

6.1 静态偶极子的场 295

6.1.1 静电偶极子的电场 295

6.1.2 恒定电流元的磁场 295

6.2 对偶原理 296

6.3 互易原理 297

附录7 300

7.1 镜像原理（理想导电面） 300

7.2 镜像原理（理想导磁面） 302

附录8 303

8.1 Huygens-Fresnel原理 303

8.1.1 Kirchhoff公式 303

8.1.2 Green函数解 304

8.2 等效原理 304

附录9 306

9.1 无线电波谱 306

9.2 各频段的主要信道模式、传播特性和典型应用 306

参考文献 308