第1章 概论 1
1.1 引言 1
1.2 微波及其特点 1
1.3 微波通信系统 4
1.4 微波传输 11
1.5 微波在生活与生产中的应用 14
1.6 微波的功率传送、生物效应与安全性 17
1.7 微波的研究方法 19
习题 19
第2章 电磁场与电磁波的基本理论 20
2.1 麦克斯韦方程 21
2.1.1 麦克斯韦方程的定义 21
2.1.2 结构方程 22
2.2 时变电磁场的边界条件 22
2.3 坡印廷定理 24
2.4 动态矢量位和标量位 25
2.5 波动方程 27
2.6 介质中的平面波 28
2.7 自由空间中的平面波 32
2.8 导电媒质中的平面波 33
2.9 波的极化 35
2.9.1 线极化波 36
2.9.2 椭圆极化波 37
2.9.3 圆极化波 37
2.10 媒质边界上的垂直入射均匀平面波 38
2.10.1 导体与导体分界面 38
2.10.2 介质与介质分界面 39
2.10.3 介质与完全导体分界面 40
2.11 媒质边界上的斜入射 42
习题 45
第3章 传输线理论 47
3.1 传输线简介 47
3.2 传输线方程及其解 48
3.2.1 传输线方程 48
3.2.2 传输线方程的解 49
3.2.3 相速和群速 50
3.3 无耗传输线 50
3.3.1 无耗传输线 50
3.3.2 端接负载的无耗传输线 51
3.4 无耗传输线的状态分析 56
3.4.1 终端短路的情形 56
3.4.2 终端开路的情形 56
3.4.3 终端接任意复数阻抗的情形 57
3.4.4 具有不同特征阻抗的两段传输线连接 59
3.5 有耗传输线 60
3.5.1 低损耗传输线 60
3.5.2 终端接负载的有耗传输线 61
3.5.3 阻抗与传播常数的测量 62
3.6 传输线的阻抗匹配 66
3.6.1 传输线的阻抗匹配状态 67
3.6.2 阻抗匹配的方法 67
3.7 Smith圆图 68
习题 73
第4章 微波波导与微带传输线 77
4.1 引言 77
4.2 导波原理 78
4.3 矩形波导 80
4.3.1 TE波和TM波的电磁场分布 80
4.3.2 矩形波导的传输特性 83
4.3.3 传输功率 87
4.3.4 波导的损耗与衰减 88
4.3.5 矩形波导尺寸的选择 90
4.3.6 波导法兰盘 90
4.4 平行平板波导 91
4.5 圆形波导 94
4.5.1 场方程 94
4.5.2 圆形波导的传输特性 97
4.5.3 圆形波导的三个主要模式 98
4.6 同轴线 99
4.6.1 同轴线上电压、电流和传输功率 99
4.6.2 耐压最高时的特性阻抗 100
4.6.3 传输功率最大时的特性阻抗 100
4.6.4 衰减最小时的特性阻抗 101
4.7 介质波导 101
4.7.1 常用介质波导 101
4.7.2 介质板上的表面波 102
4.8 带状线 103
4.9 微带线 105
4.9.1 微带线的基本原理 105
4.9.2 有效介电常数、特征阻抗和衰减的计算公式 106
4.10 光纤波导 107
4.10.1 单模光纤和多模光纤 108
4.10.2 光纤的基本参量 108
4.10.3 光纤的传输特性 109
4.10.4 光纤通信 111
习题 112
第5章 微波谐振电路 114
5.1 谐振回路的基本特性 114
5.1.1 谐振回路中的储能 114
5.1.2 品质因数与谐振频率 115
5.1.3 有载品质因数QL 116
5.1.4 输入阻抗 116
5.2 传输线谐振电路 117
5.2.1 短路传输线 117
5.2.2 开路传输线 120
5.3 矩形谐振腔 121
5.3.1 矩形谐振腔中的振荡模 121
5.3.2 矩形谐振腔的谐振波长λ0 123
5.3.3 矩形谐振腔的主模TE101 123
5.4 圆柱形谐振腔 125
5.5 介质谐振腔 127
5.6 谐振腔与外电路的耦合 128
5.6.1 临界耦合 129
5.6.2 缝隙耦合带谐振器 130
习题 131
第6章 微波网络分析 133
6.1 端口网络及模式等效传输线 133
6.1.1 端口网络 133
6.1.2 模式等效传输线 134
6.1.3 单口网络的传输线 135
6.2 阻抗参量Z与阻抗矩阵 136
6.3 导纳参量Y与导纳矩阵 138
6.4 混合参量h与混合矩阵 141
6.5 转移参量与转移矩阵 143
6.6 散射参量S与散射矩阵 146
6.6.1 散射参量与散射矩阵 146
6.6.2 双端口网络接外电路分析 147
6.7 传输参量T与传输矩阵 152
6.8 阻抗、导纳、传输和混合参量的相互转换以及散射参量的变换 153
习题 156
第7章 阻抗匹配与阻抗变换 158
7.1 引言 158
7.2 阻抗匹配网络 158
7.2.1 L型匹配网络 158
7.2.2 T型匹配网络 164
7.2.3 II型匹配网络 165
7.2.4 Smith圆图阻抗匹配网络设计 167
7.3 阻抗变换器 170
7.3.1 单节λ/4变换器 170
7.3.2 多节λ/4变换器 172
7.3.3 反射系数的变换器均匀分布 173
7.4 二项式变换器 175
7.5 渐变传输线 177
7.5.1 指数渐变 177
7.5.2 三角形渐变 178
7.5.3 K渐变 179
7.6 无耗匹配网络的约束条件 180
习题 182
第8章 滤波器分析与设计 184
8.1 滤波器的基本概念 184
8.1.1 滤波器的基本形式 184
8.1.2 滤波器的功率 185
8.1.3 插入损耗 185
8.1.4 回波损耗 186
8.1.5 群延时 186
8.2 镜像参量法 187
8.3 插入损耗法 190
8.4 滤波器的设计与转换 191
8.4.1 巴特沃兹滤波器 191
8.4.2 切比雪夫滤波器 193
8.4.3 特殊响应滤波器 196
8.4.4 滤波器转换 196
8.5 滤波器的分析与仿真 201
8.5.1 滤波器分析 201
8.5.2 滤波器的仿真 202
8.6 阻抗和导纳变换器 203
8.7 微波滤波器 205
8.7.1 理查德变换 205
8.7.2 科洛达恒等关系 206
习题 208
第9章 功率衰减器与功率分配器 209
9.1 功率衰减器与功率分配器的技术参数 209
9.2 功率衰减器 210
9.2.1 T型同阻式衰减器（Z1＝Z2＝Z0） 211
9.2.2 II型同阻式衰减器（Z1＝Z2＝Z0） 212
9.2.3 异阻式集总参数衰减器 212
9.2.4 集总参数衰减器的设计 212
9.2.5 应用型衰减器 213
9.3 T型（Y型）功率分配器 216
9.3.1 无耗分配器 217
9.3.2 电阻式功率分配器 218
9.4 威尔金生功率分配器 219
9.5 电感电容式集总参数比例功率分配器 222
9.5.1 电感电容式集总参数功率分配器 222
9.5.2 比例型功率分配器 223
习题 223
第10章 定向耦合器 225
10.1 定向耦合器的基本概念 225
10.1.1 定向耦合器的两种常用表示符号和常规功率流向 225
10.1.2 定向耦合器的表征参量 225
10.1.3 定向耦合器的类型 226
10.1.4 耦合器的应用和耦合器方向性的测量 227
10.2 小孔定向耦合器 229
10.2.1 单孔定向耦合器 229
10.2.2 多孔定向耦合器 231
10.3 耦合线定向耦合器 232
10.3.1 耦合线的等效电容网络与特性阻抗的计算 232
10.3.2 耦合线定向耦合器的原理 234
10.3.3 单节耦合线耦合器 235
10.3.4 多节耦合器 237
10.4 正交混合网络与180°混合网络 238
10.4.1 正交混合网络 238
10.4.2 180°混合网络 240
10.5 多导体耦合器 241
10.6 其他耦合器 242
习题 244
第11章 振荡器、检波器和混频器 247
11.1 RF振荡器 248
11.1.1 反馈及基本概念 248
11.1.2 振荡器电路分析 248
11.2 晶体振荡器 252
11.3 微波振荡器 253
11.4 微波晶体管振荡器 255
11.5 介质谐振器 258
11.6 传输线谐振腔振荡器 259
11.7 锁相环 262
11.8 微波源 276
11.8.1 固态源 276
11.8.2 微波电子管 277
11.9 振荡器特性和测量 279
11.9.1 调制带宽 279
11.9.2 频率和功率牵引 280
11.9.3 相位噪声和抖动 281
11.10 检波器 285
11.10.1 检波器的工作原理 285
11.10.2 小信号检波器 287
11.10.3 大信号检波器 289
11.11 检波器的设计 290
11.12 检波器灵敏度与噪声等效功率 293
11.13 混频器的工作原理 295
11.14 混频器电路 298
11.14.1 单端混频器 298
11.14.2 单平衡混频器 299
11.14.3 双平衡混频器 300
11.14.4 双双平衡混频器 301
11.14.5 单端FET混频器 302
11.15 混频器的特性参量与测量 303
11.15.1 混频器噪声温度比 303
11.15.2 噪声因子和噪声系数 303
11.15.3 转换损耗和转换增益 305
11.15.4 混频器的交调 306
11.15.5 谐波抑制 306
11.15.6 隔离参数 306
11.15.7 RF匹配 307
11.15.8 IF匹配 307
习题 307
第12章 微波放大器 311
12.1 RF和微波晶体管放大器特性 311
12.1.1 场效应晶体管 312
12.1.2 双极结型晶体管 314
12.1.3 微波放大器功率增益 315
12.1.4 放大器的噪声特性 318
12.1.5 稳定性 322
12.1.6 非线性特性 324
12.1.7 动态范围 325
12.2 最大增益放大器设计 325
12.3 低噪声放大器设计 326
12.4 带宽放大器设计 330
12.4.1 带宽放大器设计概述 330
12.4.2 分布放大器 332
12.4.3 平衡放大器 333
12.5 前置放大器设计 334
12.5.1 前置放大器的工作原理 334
12.5.2 前置放大器的结构 336
12.6 功率放大器的设计 337
12.6.1 晶体管（BJT）功率放大器的设计 338
12.6.2 场效应管（FET）功率放大器的设计 342
习题 346
第13章 天线 348
13.1 天线基础知识 348
13.1.1 天线的基本概念 348
13.1.2 天线口径 349
13.1.3 有效高度 349
13.1.4 振荡偶极子产生的场 350
13.1.5 天线的场区 351
13.1.6 天线发射功率与接收功率的关系 352
13.1.7 天线形状及其演变 353
13.1.8 波瓣图 354
13.1.9 描述天线辐射的相关参量 356
13.2 电偶极子和细直天线 357
13.2.1 电偶极子 357
13.2.2 细直天线 359
13.3 环天线 360
13.3.1 天线的远场表达式 360
13.3.2 辐射效率、品质因数 360
13.4 缝隙天线 363
13.5 八木天线 364
13.6 贴片天线 365
13.7 螺旋聚束天线 367
13.8 喇叭天线 369
13.9 抛物面反射镜天线 372
13.10 宽频带天线 374
13.11 非频变平面对数螺蜷天线 375
13.12 移动通信系统的天线 376
13.13 短桩形天线、小型遗传算法天线和小型串联调谐环天线 378
13.14 天线的实际应用问题 378
习题 381
实验一 微波EDA软件的使用 384
实验二 微波电路计算机辅助设计CAD软件及传输线匹配的CAD方法 388
实验三 微带传输线CAD实验 395
实验四 定向耦合器CAD实验 398
实验五 功率分配器CAD实验 401
实验六 阻抗匹配网络 403
实验七 微带线匹配电路 408
实验八 功率衰减器 411
实验九 低噪声放大器的设计与制作 413
实验十 前置放大器 415
实验十一 功率放大器 417
实验十二 滤波器实验 421
实验十三 压控振荡器 423
实验十四 锁相环实验 426
实验十五 混频器实验 429
实验十六 射频发射机 433
实验十七 射频接收机 436
实验十八 射频天线 440
附录A 重要的矢量公式 443
附录B 分贝和奈培 445
附录C 标准矩形波导主要参数表 447
附录D 常用同轴射频电缆特性参数表 448
附录E 本书重要的数学公式 450
附录F 术语表 452
参考文献 457