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绪论 1

0.1 微波波段 1

0.2 微波电子线路与微波固态电路 3

0.3 本书的主要内容和章节安排 4

第1章 无源微波元器件 7

1.1 普通集总参数元件 7

1.1.1 金属引线 7

1.1.2 电阻器 8

1.1.3 电容器 9

1.1.4 电感器 11

1.2 微波电路基片材料及传输线元件 12

1.2.1 微波电路基片材料 12

1.2.2 微波电路传输线元件 13

1.3 集总参数元件的微带实现 13

1.3.1 微带电感与电容 13

1.3.2 微带支线电感与电容 14

1.3.3 平面微带螺线电感 15

1.3.4 微带缝隙电容 17

1.3.5 微带交指电容 17

1.4 微带线分支元件与电桥 18

1.4.1 微带T形接头 18

1.4.2 微带十字接头 19

1.4.3 微带线三端口功率分配耦合器 20

1.4.4 微带环形电桥 21

1.4.5 分支线电桥 22

1.5 微带线定向耦合器 24

1.6 微带线谐振器 26

1.6.1 终端短路微带线谐振器 26

1.6.2 终端开路微带线谐振器 29

1.6.3 其他平面结构谐振器 29

1.7 微带线滤波器 30

1.7.1 微带线低通滤波器 31

1.7.2 微带线带通滤波器 32

1.7.3 微带线带阻滤波器 33

1.8 微带线阻抗变换器与阻抗匹配网络 34

1.8.1 1／4波长阻抗变换器 35

1.8.2 1／4波长阶梯阻抗变换器 36

1.8.3 渐变线阻抗变换器 36

1.8.4 单株线阻抗变换器 37

1.8.5 滤波阻抗变换器 39

1.9 微带线平衡－不平衡转换器 39

1.9.1 双面微带线巴伦 41

1.9.2 共面微带线巴伦 41

1.9.3 Marchand巴伦 42

习题1 42

第2章 固态有源微波元器件 44

2.1 半导体基础 44

2.1.1 半导体特性 44

2.1.2 PN结 51

2.1.3 金属与半导体的肖特基接触 58

2.1.4 金属与半导体的欧姆接触 61

2.1.5 N型砷化镓（GaAs）半导体特性 62

2.1.6 异质结 65

2.2 肖特基势垒二极管 69

2.2.1 肖特基势垒二极管的结构 69

2.2.2 等效电路 70

2.2.3 伏安特性 70

2.2.4 特性参量 72

2.3 变容二极管 73

2.3.1 变容二极管的结构 73

2.3.2 等效电路 74

2.3.3 特性 74

2.3.4 特性参量 77

2.4 阶跃恢复二极管 78

2.4.1 阶跃恢复二极管的结构 78

2.4.2 工作原理及特性参量 78

2.4.3 等效电路 80

2.5 PIN二极管 81

2.5.1 PIN二极管的结构 81

2.5.2 特性 82

2.5.3 等效电路 83

2.6 雪崩二极管 84

2.6.1 雪崩二极管的结构 85

2.6.2 工作原理及特性参量 85

2.6.3 等效电路 88

2.6.4 其他雪崩管结构及工作模式简介 89

2.7 转移电子效应二极管 91

2.7.1 转移电子效应二极管的结构 91

2.7.2 工作原理与特性 91

2.7.3 等效电路 93

2.8 其余类型的二极管 94

2.8.1 检波二极管 94

2.8.2 瞬态电压抑制二极管 95

2.8.3 发光二极管 96

2.8.4 整流二极管 96

2.8.5 隧道二极管 99

2.9 结型晶体管 100

2.9.1 工作原理 100

2.9.2 等效电路与结构 102

2.9.3 特性 103

2.9.4 异质结双极型晶体管 114

2.10 场效应晶体管 115

2.10.1 结型场效应晶体管 115

2.10.2 金属氧化物半导体场效应管 119

2.10.3 金属半导体场效应晶体管 126

2.10.4 异质场效应晶体管 131

2.11 晶体管发展新技术 133

2.11.1 以SiC材料为基底的肖特基二极管 134

2.11.2 扩散型双基区二极管 135

2.11.3 3-D三栅极晶体管 136

2.11.4 石墨烯晶体管 137

2.11.5 太赫兹肖特基二极管 138

2.11.6 几种新概念型的晶体管 141

2.12 微波半导体产品简介 144

2.12.1 半导体产品命名方式 144

2.12.2 微波半导体产品 148

习题2 152

第3章 微波频率变换器 153

3.1 概述 153

3.2 非线性电阻微波混频器 154

3.2.1 电路工作原理与时频域关系 154

3.2.2 电路功率关系与变频损耗 162

3.2.3 噪声特性 170

3.2.4 混频器的其他电气指标 174

3.2.5 单平衡混频器 175

3.2.6 双平衡混频器 178

3.2.7 双双平衡宽带混频器 180

3.2.8 非线性电阻微波混频器的基本电路 182

3.2.9 微带型单平衡混频器设计 189

3.2.10 采用芯片实现混频器 199

3.2.11 下变频器的常见结构 203

3.3 参量变频器 204

3.3.1 小信号和频上变频器的工作原理与方程 204

3.3.2 参变网络及和频上变频器的一般能量关系 208

3.3.3 小信号和频上变频器的性能 211

3.3.4 小信号和频上变频器的电路结构 218

3.4 变容管功率上变频器 219

3.4.1 变容管的电压－电荷特性 219

3.4.2 变容管功率上变频器的电路和电路方程 220

3.4.3 变容管功率上变频器的性能 221

3.4.4 变容管功率上变频器的电路结构 222

3.5 变容管倍频器 224

3.5.1 变容管倍频器的等效电路及电路方程 224

3.5.2 变容管倍频器的性能 225

3.5.3 变容管倍频器的电路结构 229

3.6 阶跃管倍频器 230

3.6.1 阶跃管倍频器的工作原理及分析 230

3.6.2 阶跃管倍频器的电路 238

3.7 场效应管混频器及倍频器 239

3.7.1 单栅场效应管混频器 239

3.7.2 双栅场效应管混频器 241

3.7.3 FET倍频原理 243

3.7.4 FET倍频器电路 245

3.8 检波器 246

3.8.1 检波二极管 247

3.8.2 检波器原理 250

3.8.3 检波器主要技术指标 251

3.8.4 检波器的分类 257

3.8.5 检波器电路 260

习题3 261

第4章 微波放大器 264

4.1 概述 264

4.2 微波参量放大器 265

4.2.1 可变电抗中能量转换与放大的物理过程 265

4.2.2 参量放大的一般能量关系 267

4.3 微波晶体管放大器 268

4.3.1 微波晶体管放大器的基本分析 268

4.3.2 微波晶体管放大器的结构 287

4.3.3 微波晶体管放大器设计 292

4.3.4 微波晶体管放大器的CAD简介 296

4.4 微波晶体管功率放大器 297

4.4.1 微波晶体管功率放大器的指标体系 297

4.4.2 微波晶体管功率放大器的结构 299

4.4.3 功率合成技术 300

习题4 309

第5章 微波振荡器 310

5.1 概述 310

5.2 雪崩二极管振荡器 311

5.2.1 负阻振荡器的一般理论与基本分析 311

5.2.2 微波振荡器的技术指标 320

5.2.3 雪崩二极管振荡器的基本电路 323

5.3 转移电子器件振荡器 325

5.3.1 转移电子器件振荡器工作模式 325

5.3.2 转移电子器件振荡器电路结构 330

5.4 微波晶体管振荡器 331

5.4.1 微波晶体管振荡器的起振分析 331

5.4.2 微波晶体管振荡器的电路结构 333

5.5 微波频率合成技术 335

5.5.1 频率合成技术发展及介绍 336

5.5.2 频率合成器的主要性能指标 341

5.5.3 振荡器电路 341

习题5 344

第6章 微波固态控制电路 345

6.1 概述 345

6.2 PIN管微波开关 345

6.2.1 PIN管微波开关的基本分析 345

6.2.2 PIN管微波开关的基本电路结构 355

6.3 场效应管微波开关 357

6.4 微波限幅器 359

6.4.1 微波限幅器简介 359

6.4.2 限幅器工作原理 360

6.4.3 PIN二极管限幅器的分类 363

6.4.4 PIN二极管限幅器技术指标 367

6.5 微波电调衰减器 368

6.5.1 衰减器的主要技术指标 368

6.5.2 衰减的基本原理 369

6.5.3 PIN管电调衰减器 374

6.5.4 MESFET电调衰减器 380

6.6 微波电控移相器 381

6.6.1 基本移相器原理及技术指标 382

6.6.2 开关线式移相器 384

6.6.3 高通／低通滤波器式移相器 385

6.6.4 反射型移相器 387

6.6.5 加载线式移相器 388

6.6.6 定向耦合器型移相器 398

6.6.7 平衡式移相器 402

6.6.8 四位移相器 404

习题6 404

第7章 微波集成电路 406

7.1 概述 406

7.2 单片微波集成电路的材料与元件 408

7.2.1 单片微波集成电路的基片材料 408

7.2.2 单片微波集成电路的无源元件 408

7.2.3 单片微波集成电路的有源元件 410

7.3 单片微波集成电路的设计特点 411

7.4 微波集成电路CAD技术 412

7.4.1 MIC CAD技术应用的发展 412

7.4.2 MIC CAD仿真能力 413

7.4.3 MIC CAD的基本实施过程 414

7.4.4 设计中用到的器件模型 415

7.5 微波集成电路的加工工艺简介 417

7.5.1 微波集成电路工艺流程简述 417

7.5.2 单片微波集成电路工艺流程简述 418

7.6 微波集成电路新技术简介 424

7.6.1 多芯片组件技术（MCM） 424

7.6.2 低温共烧陶瓷多层集成电路技术（LTCC） 425

7.7 微波及毫米波集成电路应用实例 427

7.7.1 微波及毫米波集成电路在雷达领域的应用 427

7.7.2 微波及毫米波集成电路在电子对抗（ECM）领域的应用 430

7.7.3 微波及毫米波集成电路在通信领域的应用 430

7.7.4 微波及毫米波集成组件 431

7.8 MMIC电路发展趋势 435

附录A 半导体二极管参数符号及其意义 438

附录B 双极型晶体管参数符号及其意义 442

附录C 场效应管参数符号意义 449

附录D 国内外半导体厂家信息表 452

附录E 全球半导体器件厂商英文缩写与中文全称对照 459

附录F 商业仿真软件简介 461

参考文献 467