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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 5

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分布参数与特性阻抗 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 108

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电压传输系数 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 159

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

附录2 278

附录3 281

附录4 285

附录5 290

附录6 295

附录7 300

附录8 303

附录9 306

参考文献 308