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绪论 1

0.1 微波波段的划分 1

目录 1

0.2 电磁波的分析方法 2

0.3 微波的主要特点 2

0.4 微波技术的发展与应用 4

0.5 微波传输线的分类与分析方法 6

习题 7

1.1 基本概念 8

第1章 传输线理论与阻抗匹配 8

1.2 传输线方程及其解 9

1.2.1 传输线方程 10

1.2.2 均匀传输线方程的通解 11

1.2.3 均匀传输线方程的定解 12

1.3 传输线的特性参数和状态参量 15

1.3.1 传输特性参数 15

1.3.2 状态参量 17

1.4.1 行波状态 21

1.4 无耗线的工作状态 21

1.4.2 纯驻波状态 22

1.4.3 行驻波状态 26

1.5 传输线功率、效率及损耗 30

1.5.1 损耗的影响 30

1.5.2 传输功率与效率 31

1.5.3 回波损耗和反射损耗 32

1.5.4 衰减的计算方法 33

1.6 阻抗圆图 33

1.6.1 史密斯圆图 34

1.6.2 导纳圆图 39

1.6.3 导抗圆图 40

1.6.4 史密斯圆图应用步骤举例 40

1.7 阻抗匹配 42

1.7.1 阻抗匹配类型 42

1.7.2 阻抗匹配方法 44

习题 47

第2章 常用微波传输线 49

2.1　基础知识 49

2.1.1　麦克斯韦方程组 49

2.1.2 边界条件 52

2.1.3　波动方程 53

2.2　导行波的一般形式 55

2.2.1 规则金属波导管内的电磁场 55

2.2.2　导行波模式分类 57

2.2.3 导行波的传输特性参数 58

2.3　矩形波导 59

2.3.1　矩形波导中的场 60

2.3.2　矩形波导的传输特性 62

2.3.3　矩形波导的尺寸选择 65

2.4 圆形波导 66

2.4.1 圆波导中的场 67

2.4.2　圆波导的传输特性参数 69

2.4.3　几种常用模式 70

2.5　同轴线 72

2.5.1 同轴线中的主模——TEM模 73

2.5.2　同轴线的传输特性参数 74

2.5.3　同轴线中的高次模 75

2.5.4　同轴线尺寸的确定 77

2.6.1 电场激励 78

2.6　波导的激励与耦合 78

2.6.2　磁场激励 79

2.6.3　电流激励 79

2.6.4　直接过渡 79

习题 80

第3章　微波集成传输线 82

3.1 带状线 82

3.1.1 相速和波导波长 83

3.1.2　特性阻抗 84

3.1.3　衰减常数 85

3.1.4　带状线尺寸要求 86

3.2　微带线 86

3.2.1　有效介电常数εe 87

3.2.2　相速和波导波长 88

3.2.3　特性阻抗 88

3.2.4　衰减常数 89

3.2.5　微带线的色散特性 90

3.2.6　微带线的尺寸要求 91

3.3　耦合带状线与耦合微带线 91

3.3.1　对称耦合传输线理论与奇偶模分析法 92

3.3.2　耦合带状线 95

3.3.3　耦合微带线 96

3.4　其他形式的平面传输线 97

3.4.1　悬置微带线和倒置微带线 97

3.4.2　槽线 98

3.4.3　共面传输线 99

3.4.4　鳍线 101

3.4.5　各种平面传输线的性能比较 101

习题 102

第4章　微波网络基础 103

4.1　微波网络参考面 103

4.2　等效传输线 104

4.3　单端口网络 105

4.3.1　单端口网络的传输特性 105

4.3.2　归一化电压和电流 106

4.4　微波网络参量 106

4.4.1　阻抗参量［Z］ 107

4.4.3　转移参量［A］ 108

4.4.2　导纳参量［Y］ 108

4.4.4　散射参量［S］ 109

4.4.5　传输参量［T］ 110

4.5 常用二端口网络特性及各参量间的关系 111

4.5.1　二端口网络特性 111

4.5.2　各种网络参量间的关系 112

4.6　微波网络参量的测量 114

4.6.1　微波网络的外特性参量 114

4.6.2　微波网络参量的测定方法 115

4.7　多端口网络 116

习题 117

第5章　常用微波元器件 118

5.1　基本微波元件 118

5.1.1　电阻性微波元件 118

5.1.2　电抗性微波元件 121

5.1.3　微波移相器 124

5.1.4　常用波导与波导分支 125

5.1.5　阻抗调配器 129

5.2　微波无源器件 131

5.2.1　阻抗变换器 132

5.2.2　定向耦合器 136

5.2.3　微带功分器 144

5.2.4 滤波器 147

5.2.5　铁氧体 154

5.3　微波谐振器 159

5.3.1 特性参数 159

5.3.2　传输线型谐振器的等效电路 163

5.3.3　几种实用的微波谐振器 167

5.4　微波有源器件 172

5.4.1　检波器和混频器 172

5.4.2　振荡器 177

5.4.3　微波集成电路（MIC） 178

习题 179

第6章　微波技术的实际应用 180

6.1 雷达系统 180

6.1.1　雷达探测原理 181

6.1.2　雷达方程 183

6.1.3　几种典型的雷达系统 184

6.2　通信系统 186

6.2.1　通信系统的类型 186

6.2.2　功率传播方程 187

6.2.3　微波发射机和接收机 188

6.3　遥感系统 189

6.3.1　无线电辐射计理论基础 189

6.3.2　总功率辐射计 190

6.3.3　迪克型微波辐射计 191

6.3.4　微波辐射计在大气物理探测中的应用 195

6.3.5　微波辐射计在高精度电波折射误差修正中的应用 201

6.4　微波加热技术的应用 204

6.4.1　微波加热技术的发展概况 204

6.4.2　微波加热原理与特点 206

6.4.3　微波热效应应用——微波治疗仪 208

6.4.4　微波技术在治疗肿瘤病症上的应用 211

6.4.5　微波技术在天然碱分解中的应用 215

6.4.6　微波技术在食品上的应用 216

6.4.7　微波技术在石油工业中的应用 219

6.4.8　微波技术在环境保护上的应用 220

习题 223

附录 224

参考文献 229