微波技术基础

第0章 绪论

0.1 电磁波谱及微波

0.2 微波的特点及其应用

0.3 微波技术的发展

0.4 微波技术的研究方法和基本内容

习题

第1章 传输线理论

1.1 引言

1.1.1 传输线的种类

1.1.2 分布参数的概念

1.2 传输线波动方程及其解

1.2.1 传输线波动方程

1.2.2 传输线波动方程的解

1.2.3 传输线的特性阻抗

1.2.4 均匀无耗传输线的边界条件

1.3 均匀无耗传输线的特性参量

1.3.1 电压、电流的瞬时值

1.3.2 相速和波长

1.3.3 输入阻抗和输入导纳

1.3.4 反射系数

1.3.5 驻波比和行波系数

1.4 均匀无耗传输线的工作状态

1.4.1 行波

1.4.2 纯驻波

1.4.3 行驻波

1.5 阻抗圆图和导纳圆图

1.5.1 阻抗圆图

1.5.2 导纳圆图

1.6 阻抗匹配

1.6.1 阻抗匹配的概念

1.6.2 λ／4阻抗变换器

1.6.3 多节λ／4阻抗变换器

1.6.4 单支节匹配

1.6.5 多支节匹配

习题

第2章 规则波导

2.1 规则波导传输的一般理论

2.1.1 分离变量法

2.1.2 纵向场法求波动方程

2.1.3 波型

2.1.4 传输特性

2.2 矩形波导

2.2.1 矩形波导中的TM波

2.2.2 矩形波导中的TE波

2.2.3 矩形波导中的波型

2.2.4 矩形波导的主模——TE10

2.2.5 矩形波导中的高次模

2.2.6 激励与耦合

2.3 圆形波导

2.3.1 圆波导的TM波型

2.3.2 圆波导中的TE波型

2.3.3 圆形波导中的波型特征

2.3.4 TE11波型

2.3.5 TM01波型

2.3.6 TE01波型

2.4 同轴线及其高次模

2.4.1 同轴线中的TEM波

2.4.2 同轴线中的高次波型

2.4.3 同轴线尺寸的选择

2.5 特殊波导简介

2.5.1 脊波导

2.5.2 椭圆波导

2.5.3 鳍线

2.5.4 槽波导

2.5.5 H形金属介质波导

2.5.6 过模波导

习题

第3章 平面传输线

3.1 带状线

3.1.1 特性阻抗、传播常数和波导波长

3.1.2 特性阻抗的数值解

3.1.3 损耗和功率容量

3.1.4 带状线的设计

3.1.5 耦合带状线

3.2 微带线

3.2.1 微带线的主模

3.2.2 特性阻抗、传播常数和波导波长

3.2.3 特性阻抗的近似公式

3.2.4 特性阻抗的近似静电解

3.2.5 损耗

3.2.6 微带线的色散

3.2.7 微带线的高次模和微带线的设计

3.2.8 耦合微带线

3.3 介质波导

3.4 其他平面传输线

3.4.1 共面波导

3.4.2 共面带状线

3.4.3 槽线

3.5 平面传输线的激励与耦合

习题

第4章 微波谐振腔

4.1 引言

4.2 谐振腔的主要特性参数

4.2.1 谐振频率

4.2.2 品质因数

4.2.3 等效电导

4.3 矩形谐振腔

4.3.1 场分量的表示式

4.3.2 矩形谐振腔谐振频率

4.3.3 矩形腔的TE101模

4.4 圆形谐振腔

4.4.1 场分量的表示式

4.4.2 圆柱腔的基本参量

4.4.3 圆形谐振腔的波型图

4.4.4 圆形谐振腔的3种主要l丁作模式

4.5 同轴线谐振腔

4.5.1 λ。／2同轴线谐振腔

4.5.2 λ。／4同轴线谐振腔

4.5.3 邑容加载同轴线谐振腔

4.6 环形谐振腔

4.7 微带线谐振腔

4.8 介质谐振腔

4.9 谐振腔的等效电路

4.10 谐振腔的耦合与激励

习题

第5章 微波网络

5.1 引言

5.2 微波网络的各种参量矩阵

5.2.1 阻抗矩阵z

5.2.2 导纳矩阵Y

5.2.3 转移矩阵A

5.2.4 散射矩阵s

5.2.5 传输参量T

5.3 二端口网络各种参量矩阵的关系

5.3.1 Z矩阵和y矩阵的关系

5.3.2 Z、y矩阵与A矩阵的关系

5.3.3 S矩阵与T矩阵的关系

5.3.4 S矩阵与归一化z、y矩阵的关系

5.4 多端口网络

5.5 常用微波网络特性

5.5.1 互易网络

5.5.2 无耗网络

5.5.3 对称网络

5.5.4 参考面移动对散射参量的影响

5.6 基本电路单元的网络参量

5.7 二端口网络的连接

5.7.1 网络的串联

5.7.2 网络的并联

5.7.3 网络的级联

5.8 微波网络的外部特性参量

5.8.1 邑压传输系数T

5.8.2 插入衰减L

5.8.3 插入相移θ

5.8.4 输入驻波比p

习题

第6章 基本微波无源元件

6.1 终端负载

6.1.1 匹配负载

6.1.2 短路活塞

6.2 邑抗元件

6.2.1 膜片

6.2.2 谐振窗

6.2.3 销钉

6.2.4 螺钉

6.3 分支元件

6.3.1 T型接头

6.3.2 双T型接头

6.3.3 微带功分器

6.4 定向耦合器

6.5 滤波器

6.6 隔离器

6.7 衰减器

6.8 移相器

6.9 阻抗变换器

第7章 微波系统及微波技术应用简介

7.1 天线的系统特征

7.1.1 天线的辐射场

7.1.2 天线的方向性

7.1.3 天线的效率77和增益G

7.1.4 天线的有效面积

7.1.5 天线的带宽

7.2 无线传输系统

7.2.1 Friis传输公式

7.2.2 无线通信系统

7.2.3 微波输能系统

7.3 雷达系统与导航

7.3.1 雷达基本工作原理

7.3.2 脉冲雷达

7.3.3 多普勒雷达

7.4 微波技术的其他应用

7.4.1 微波检测技术的工业应用

7.4.2 微波能的应用

7.4.3 微波技术的医学应用

7.4.4 微波技术的科研应用

附录

附录1 物理常数

附录2 用于构成十进制倍数和分数单位词头

附录3 常用矢量公式

附录4 矢量微分运算

附录5 坐标变换

附录6 标准矩形波导主要参数

附录7 常用硬同轴线特性参量

附录8 常用同轴射频电缆特性参量

参考文献

本书以路和场相结合的方法系统阐述了微波在各种传输线中的传输规律，分别是第1章的传输线理论、第2章的规则波导理论和第3章的平面传输线；在此基础上，第4章分析了各种传输线所形成的常用微波谐振腔的基本原理；第5章是微波技术电路理论的进一步发展，介绍微波网络的各种网络参量、微波网络的性质；第6章介绍常用微波无源器件及其应用；第7章简要介绍几个典型的微波系统和微波技术的应用。本书注重微波技术基本理论的透彻分析以及与实际应用的结合，为高等院校电子工程类无线电技术专业高年级本科生教材，可作为相近专业的教学参考书，也可供从事微波技术以及相关技术的工程技术人员参考。