微波电路与天线

0 绪论

0.1 微波及其特点

0.2 微波技术的研究方法

o.3 天线与无线电波传播

0.4 本课程的体系结构

第1章 微波传输线理论

1.1 长线与分布参数

1.1.1 电长度与长线和短线

1.1.2 集总参数与分布参数

1.2 均匀传输线方程

1.2.1 均匀传输线等效电路

1.2.2 均匀传输线方程

1.2.3 均匀传输线方程的解

1.3 传输线的特性参数和状态参数

1.3.1 传输线的特性参数

1.3.2 传输线的状态参数

1.4 均匀无耗传输线的工作状态

1.4.1 行波状态

1.4.2 纯驻波状态

1.4.3 行驻波状态

1.5 传输线的传输功率、效率和损耗

1.5.1 传输功率与效率

1.5.2 回波损耗与插入损耗

1.5.3 传输线的功率容量

1.6 阻抗匹配

1.6.1 匹配状态

1.6.2 匹配方法

1.7 Smith圆图

1.7.1 阻抗的归一化

1.7.2 反射系数图

1.7.3 阻抗圆图

1.7.4 导纳圆图

1.7.5 圆图的应用

1.8 同轴线的分布参数与特性阻抗

1.8.1 分布参数与特性阻抗

1.8.2 同轴线的等效电路

1.8.3 同轴线结构与特性阻抗的关系

本章小结

习题

第2章 规则波导

2.1 规则波导中的场

2.1.1 直角坐标中的纵向分量法

2.1.2 圆柱坐标中的纵向分量法

2.2 波导的传输特性-

2.2.1 导行波的传输特性

2.2.2 导行波的分类

2.3 矩形波导

2.3.1 矩形波导中的场

2.3.2 矩形波导的传输特性

2.3.3 矩形波导的主模TE10模

2.3.4 矩形波导截面尺寸的选择

2.4 圆形波导

2.4.1 圆形波导中的场

2.4.2 圆波导的传输特性

2.4.3 几种常用模式

2.5 同轴线的场分析

2.5.1 同轴线的TEM模

2.5.2 同轴线的高次模

2.6 波导的激励与耦合

2.6.1 电激励

2.6.2 磁激励

2.6.3 电流激励

本章小结

习题

第3章 微波集成传输线

3.1 带状线

3.1.1 带状线传输特性参数

3.1.2 带状线的衰减常数a

3.1.3 带状线的尺寸选择

3.2 微带线

3.2.1 微带线传输特性参数

3.2.2 微带线的衰减常数a

3.2.3 微带线的色散特性

3.2.4 高次模与微带线尺寸的选择

3.2.5 耦合微带线

3.3 介质波导

3.3.1 圆形介质波导

3.3.2 介质镜像线

3.3.3 H形波导

3.4 光纤

3.4.1 光纤的种类

3.4.2 光纤的基本参数

3.4.3 光纤的传输特性

本章小结

习题

第4章 微波网络初步

4.1 广义传输线

4.2 单端口网络

4.3 双端口网络

4.3.1 阻抗参量

4.3.2 导纳参量

4.3.3 转移参量

4.3.4 散射参量

4.3.5 传输参量

4.4 网络各参量之间的关系

4.4.1 散射参量与转移参量

4.4.2 散射参量与反射系数

4.5 多端口网络的散射矩阵

4.6 互易、对称、无耗网络

4.6.1 互易网络

4.6.2 对称网络

4.6.3 无耗网络

4.7 网络的组合

4.7.1 网络的级联

4.7.2 串联一串联

4.7.3 并联一并联

4.8 基本单元电路的网络参量

4.9 微波网络的外特性参量

4.9.1 电压传输系数

4.9.2 插入损耗与插入相移

4.9.3 输入驻波比和回波损耗

4.10 散射参量的三点测量法

本章小结

习题

第5章 微波元器件

5.1 连接匹配元件

5.1.1 终端负载元件

5.1.2 微波连接元件

5.1.3 衰减与相移元件

5.1.4 阻抗匹配元件

5.2 功率分配元器件

5.2.1 定向耦合器

5.2.2 功率分配器

5.2.3 波导分支器

5.3 微波谐振器件

5.3.1 微波谐振器件的演化过程

5.3.2 微波谐振器件的基本参量

5.3.3 同轴线谐振器

5.3.4 金属空腔谐振器

5.3.5 微带谐振器

5.3.6 介质谐振器

5.3.7 谐振器的耦合和激励

5.4 微波滤波器

5.4.1 滤波器的衰减特性

5.4.2 微带滤波器

5.4.3 同轴线滤波器

5.4.4 波导滤波器

5.4.5 陶瓷介质滤波器

5.5 微波铁氧体器件

5.5.1 铁氧体材料的特性

5.5.2 隔离器

5.5.3 环行器

5.5.4 其他铁氧体器件

本章小结

习题

第6章 天线的辐射与接收

6.1 基本阵子的辐射

6.1.1 电基本振子

6.1.2 磁基本振子

6.2 天线的电参数

6.2.1 发射天线特性

6.2.2 接收天线特性

本章小结

习题

第7章 线天线

7.1 对称振子天线

7.1.1 对称天线特性

7.1.2 半波振子天线

7.2 阵列天线

7.2.1 二元阵

7.2.2 N元直线阵

7.3 直立与水平振子天线

7.3.1 直立振子天线

7.3.2 水平振子天线

7.4 引向天线与电视天线

7.4.1 引向天线原理

7.4.2 电视发射天线

7.5 移动通信基站天线

7.5.1 移动基站天线的特点

7.5.2 移动基站天线的结构

7.6 螺旋天线

7.6.1 法向模螺旋天线

7.6.2 轴向模螺旋天线

7.7 行波天线

7.7.1 行波单导线天线

7.7.2 V形和菱形天线

7.8 宽频带天线

7.8.1 非频变天线的条件

7.8.2 平面等角螺旋天线

7.8.3 对数周期天线

7.9 缝隙天线

7.9.1 理想缝隙天线的辐射场

7.9.2 波导缝隙天线

7.10 微带天线

7.10.1 微带天线结构

7.10.2 微带天线辐射原理

7.10.3 辐射场及方向函数

7.11 智能天线

7.11.1 自适应天线

7.11.2 智能天线

本章小结

习题

第8章 面天线

8.1 Huygens元的辐射

8.2 平面口径的辐射

8.2.1 矩形口径的辐射场

8.2.2 圆形口径的辐射场

8.2.3 口径场不同相位时对辐射的影响

8.3 旋转抛物面天线

8.3.1 抛物面天线的工作原理

8.3.2 抛物面天线的辐射特性

8.3.3 天线的馈源

8.3.4 抛物面天线的偏焦特性及应用

8.4 CassegIain天线

8.4.1 Cassegl。ain天线的几何特性

8.4.2 Cassegrain天线的几何参数

8.4.3 Cassegrain天线的等效抛物面

8.5 有效接收面积和Friis传输公式

8.5.1 有效接收面积

8.5.2 Friis传输公式

本章小结

习题

第9章 电波传播概要

9.1 电波传播基本概念

9.1.1 自由空间中的电波传播

9.1.2 传输媒质对电波传播的影响

9.1.3 干扰与噪声

9.2 地面波传播

9.2.1 地面电性参数

9.2.2 地面波传播特性

9.3 天波传播

9.3.1 电离层与电波传播

9.3.2 天波传播模式

9.3.3 短波的天波传播特性

9.4 视距传播

9.4.1 传播主区和Fresnel区

9.4.2 地面对电波的影响

9.4.3 大气对电波的影响

9.4.4 视距传播特征

9.5 散射传播

本章小结

习题

第10章 微波电路与天线实验

10.1 微波电路实验

实验一 微波测量系统的基本认知

实验二 测量线的使用及波长的测量

实验三 驻波比及反射系数的测量

实验四 阻抗的测量

实验五 双端口微波网络参数及测量

10.2 天线实验

实验六 天线方向图的测量

实验七 天线增益的测量

附录1

附录2

附录3

附录4

附录5

附录6

附录7

附录8

附录9

参考文献

《微波电路与天线》面向通信工程专业本科生讲授微波电路与天线的基本概念与理论，包括传输线理论、规则波导、微波集成传输线、无源微波网络和器件、天线的辐射与接收、线天线与面天线、电波的传播等，安排了最基本的微波电路与天线实验。这些内容也可作为电子和通信工程技术人员或相关专业技术人员继续教育的参考材料。