射频与微波工程实践导论

第1章引言

1.1无线电起源

1.2当前无线电频谱

1.3本书约定

1.4矢量和坐标

1.5常量和有用交换

参考文献

第2章交流分析和电路仿真

2.1基础电路元件

2.2基尔霍夫定律

2.3交流分析

2.4电压和电流相量

2.5阻抗

2.6导纳

2.7LLFPB网络

2.8分贝、瓦分贝和毫分贝

2.9功率转移

2.10损耗规定

2.11实际RLC模型

2.12LC元件设计

2.13趋肤效应

2.14电路仿真

参考文献

习题

第3章LC谐振和匹配网络

3.1LC谐振

3.2串联电路品质因数

3.3并联电路品质因数

3.4耦合谐振腔

3.5Q匹配

参考文献

习题

第4章分布电种设计

4.1传输线

4.2介质中的波长

4.3传输线上的脉冲

4.4入射波与反射波

4.5反射系数

4.6回波损耗

4.7失配损耗

4.8失配误差

4.9电报方程

4.10传输线波方程

4.11波的传播

4.12相位和群速度

4.13反射系数与阻抗

4.14阻抗变换公式

4.15利用传输线的阻抗匹配

4.16FANO（和BODE）约束条件

参考文献

习题

第5章史密斯圆图

5.1史密斯圆图基础

5.2绘制史密斯圆图

5.3史密斯圆图上的导纳

5.4失配负载调谐

5.5开槽线阻抗测量

5.6驻波比VSWR=r

5.7负电阻的史密斯圆图

5.8史密斯圆图导航

5.9史密斯圆图软件

5.10史密斯圆图上的频率线

5.11近似调谐或许更好

5.12史密斯圆图上的频率线

5.13在没有传输线的情况下使用史密斯圆图

5.14恒定Q圆

5.15传输线的集总等效电路

参考文献

习题

第6章矩阵分析

6.1矩阵代数学

6.2Z矩阵与Y矩阵

6.3互易性

6.4ABCD矩阵

6.5散射矩阵

6.6传输矩阵

参考文献

习题

第7章电磁场与波

7.1矢量力场

7.2电场和磁场

7.3电场强度E

7.4磁通量密度

7.5矢量叉乘

7.6静电场和高斯定理

7.7矢量点乘与散度

7.8静电势函数与梯度

7.9磁场B的散度

7.10安培定理

7.11矢量的旋度

7.12法拉第电磁感应定律

7.13麦克斯韦方程组

7.14基本的矢量运算

7.15拉普拉斯方程

7.16矢量与标量恒等式

7.17导体中的自由电荷

7.18趋肤效应

7.19导体的内阻抗

7.20波动方程

7.21亥姆霍兹方程

7.22平面传播波

7.23坡印亭定理

7.24波的极化

7.25传输线上的电场和磁场

7.26波导

7.27傅里叶级数与格林函数

7.28电路中的高阶模

7.29矢量位

7.30滞后位

7.31正弦信号情况下的位函数

7.32天线

7.33路径损耗

7.34电磁仿真

参考文献

习题

第8章定向耦合器

8.1与波长可比拟的尺寸

8.2反向波耦合器

8.3奇-偶模分析

8.43dB反射终端耦合器

8.5耦合器规格

8.6使用定向耦合器的测量方法

8.7网络分析仪阻抗测量

8.8二端口散射参量测量

8.9分支线耦合器

8.10混合环形耦合器

8.11WILKINSON功率分配器

参考文献

习题

第9章滤波器设计

9.1电压传输函数

9.2低通原型

9.3巴特沃思或最平特性滤波器

9.4反归一原型响应

9.5高通滤波器

9.6带通滤波器

9.7带阻滤波器

9.8切比雪夫滤波器

9.9相位和群时延

9.10滤波器Q值

9.11双工滤波器

9.12顶耦合的带通滤波器

9.13椭圆滤波器

9.14分布滤波器

9.15RICHARDS变换

9.16Kuroda恒等式

9.17Mumford最平坦枝节滤波器

9.18利用优化工具设计滤波器

9.19统计设计及产量分析

参考文献

习题

第10章晶体管放大器设计

10.1单向设计

10.2放大器的稳定性

10.3K因子

10.4转换功率增益

10.5单向增益的设计

10.6单向增益圆

10.7同步共轭匹配设计

10.8多种功率增益的定义

10.9工作增益设计

10.10资用功率增益设计

10.11系统噪声

10.12低噪声放大器

10.13放大器的非线性

10.14反馈扩展带宽

10.15级联放大器级数

10.16放大器设计小结

参考文献

习题

附录A符号和单位

附录B复数学

附录C规格尺寸的软铜线的直径和电阻

附录D一些材料的性质

附录E标准矩形波导

附录F常量和有用变换

术语表

　　JosephF.White博士是IEEE会士，在射频微波研究领域有着世界级的贡献。他编著的本书只是一本适用于高年级本科生和研究生使用的教材或者参考书。本书把复杂的问题简单化，结合计算机设计的例子，从交流分析过渡，逐步深入“路”和“场”的概念，“集总”和“分布”参数的概念，从从低频电路过渡到射频微波领域，给出了具体的结合计算机的设计方法、详尽的分析，以及结合实际应用的注意事项。本书的风格强调基本概念，强调理解，以及强调实际工程中的设计和计算。每章结尾提供的习题，有利于进一步了解设计的原理和方法，增强动手能力，加深对概念的理解。　　本书从回顾交流分析开始，介绍了谐振腔、Q定义及基于Q的阻抗匹配，在此基础上介绍了分布电路设计，并逐步引入对史密斯圆图的介绍及其深入应用，微波网络常用矩阵，电磁场理论，然后结合计算机仿真软件介绍了滤波器、耦合器及晶体管放大器设计。各章结尾提供了一定数量的习题，有利于进一步了解设计的原理和方法，增强动手能力，加深对概念的理解。　　本书既可作为高等院校的本科生和研究生教材，供电子与计算机工程、电磁场与微波技术、电路系统、电子信息专业使用，也是一本不可多得的技术参考书。【作者简介】　　JosephWhite是射频微波方面的老师兼顾问，在无线电产业界也非常有名。他从事物理电子学专业，获得CaseInstituteofTechnology大学电子及电机工程学士学位、NortheasternUniversity硕士学位，以及RensselaerPolytechnicInstitute电子工程系博士学位。White博士在Massachusetts的Burlington的M/A-COM公司任半导体工程师达25年之久，拥有数项微波专利。他发表了一篇文章ContributionstoPhasedArrayAntennas，因此被授予IEEE微波理论技术年度应用奖。他写的MicrowaveSemiconductorEngineering一书自1977年以来已第3次印刷。他教授的射频微波课程既有入门水平的，也有高级工程师水平的。他在美国和国际上做微波讲座已经有30多年。20多年来，他一直是微波杂志，包括MicrowaveJournal和ApplideMicrowareandWire1ess的技术编辑。他还是IEEE微波理论与技术的审稿人，IEEE会士，也是EtaKappaNu和SigmaXi的联谊会会员。