微波技术与天线

前言

绪论

第1章传输线理论

1.1引言

1.2均匀传输线方程及其解

1.2.1均匀传输线方程

1.2.2均匀传输线方程的解

1.3均匀传输线的定解

1.3.1已知终端条件的解

1.3.2已知始端条件的解

1.4传输线的特性参数

1.4.1均匀传输线相速与波长

1.4.2特性阻抗

1.4.3传播常数

1.5均匀传输线反射系数与输入阻抗

1.5.1反射系数

1.5.2输入阻抗

1.5.3输入阻抗与反射系数的关系

1.5.4驻波比

1.6无耗传输线的工作状态

1.6.1行波状态

1.6.2纯驻波状态

1.6.3行驻波状态

1.7圆图及其应用

1.7.1圆图的构成

1.7.2圆图的应用举例

1.8传输线阻抗匹配

1.8.1三种匹配状态

1.8.2阻抗匹配方法

习题1

第2章波导传输线

2.1引言

2.2规则波导中的电磁波

2.2.1纵向传输函数的表达式

2.2.2传输特性

2.2.3导行波分类

2.3矩形波导

2.3.1矩形波导中的场

2.3.2矩形波导中的传输特性

2.4圆形波导

2.4.1圆波导中的场

2.4.2传输特性

2.5同轴线中的导行波

2.6微带传输线

2.6.1带状线

2.6.2微带线

2.6.3耦合微带线

习题2

第3章微波网络

3.1引言

3.2微波传输线等效为双线

3.3双端口网络

3.3.1阻抗矩阵

3.3.2导纳矩阵

3.3.3转移矩阵

3.4散射矩阵与传输矩阵

3.4.1双端口网络的散射矩阵

3.4.2双端口网络的传输矩阵

3.4.3双端口网络S矩阵与T矩阵相互转换关系

3.4.4双端口网络S矩阵与A矩阵相互转换关系

3.4.5S参数的测量

3.5多端口网络的散射矩阵

习题3

第4章微波元件

4.1微波连接元件与终接元件

4.1.1连接元件

4.1.2终接元件

4.2微波电抗元件

4.2.1膜片

4.2.2调谐螺钉

4.3衰减器和移相器

4.3.1吸收式衰减器

4.3.2旋转式衰减器

4.3.3移相器

4.4阻抗变换器

4.4.1单节阻抗变换器

4.4.2多节阶梯阻抗变换器

4.4.3渐变线阻抗变换器

4.5功率分配元件

4.5.1定向耦合器

4.5.2功率分配器

4.5.3波导分支器

4.6微波谐振器

4.6.1微波谐振器的基本参量

4.6.2矩形谐振器

4.6.3圆柱形谐振器

4.7微波铁氧体

4.7.1铁氧体原理与分类

4.7.2隔离器

4.8滤波器

4.8.1微波滤波器的主要技术指标

4.8.2滤波器的衰减特性

4.8.3滤波器的4种低通原型

4.8.4滤波器的4种频率变换

4.8.5微波滤波器设计

4.9放大器

4.9.1放大器的设计原理

4.9.2低噪声放大器的设计

习题4

第5章天线基本理论

5.1引言

5.1.1天线概述

5.1.2天线的分类

5.2电基本振子

5.3磁基本振子

5.4天线的电参数

5.4.1天线方向性函数和方向图

5.4.2天线的方向图参数

5.4.3天线效率

5.4.4增益系数

5.4.5极化

5.4.6频带宽度

5.4.7输入阻抗

5.4.8有效长度

5.5接收天线理论

5.5.1物理过程

5.5.2接收天线的电参数

5.6对称振子天线

5.6.1对称振子天线的辐射场

5.6.2对称振子天线的辐射阻抗

5.6.3对称振子天线的输入阻抗

5.7均匀直线天线阵

5.8均匀直线天线阵的方向性

5.8.1均匀直线天线阵

5.8.2均匀直线阵的应用

5.8.3均匀平面天线阵

5.8.4理想地面对天线方向性的影响

5.9引向天线

5.9.1折合半波振子天线

5.9.2引向天线

5.10螺旋天线

5.11行波天线

5.11.1行波单导线天线的方向图

5.11.2V形天线和菱形天线

5.12非频变天线

5.12.1平面等角螺旋天线

5.12.2对数周期振子阵

5.13面天线

5.13.1等效原理

5.13.2面元的辐射场

5.13.3平面口径的辐射场

5.13.4两种平面口径面的辐射特性

5.13.5抛物面天线

5.13.6卡塞格伦天线

5.14微带天线

5.14.1微带天线的基本类型

5.14.2微带天线的馈电方式

5.14.3微带天线的分析方法

5.14.4微带贴片天线的辐射原理

5.14.5矩形微带天线的设计实例

5.15智能天线

5.15.1智能天线技术的起源和发展

5.15.2智能天线模型

习题5

参考文献

前言

一年前，一位颇具书生气的年轻人在办公室找到我，说：王老师，我一直梦想自己成为您这样的名师，为沉闷的教育吹一股清风。可是我发现这太难了，我做不到，可是我非常崇敬您，您看我能不能来您身边工作？

我的职业习惯又发作了，就激他：你说成不了我这样的老师，那你还来这里干什么，我不要对自己都没有信心的人。

年轻人二话没说，从包里掏出一沓厚厚的书稿，拍打两下说：王老师，你别以为我是个没志气的人，我的理想和感情都融到这里了。

我拿过来一看，是一部长篇小说书稿，题目叫《教育局长》。我翻开一看，一下子就被开头吸引住了，不知不觉一口气读了十几页。

我掩卷沉思，能写出这么引人入胜的故事，至少是个不错的语文教师吧。一了解，原来他在文学写作方面已经小有成就。办教育是为了培养学生，而要培养学生首先要培养高素质的教师，这个年轻人应该可以造就。这样，我就把他留下了。

一年多来，我领衔的宽高教育集团执著于自己的办学宗旨和教育理念，激励了千千万万的学生，启发了千千万万的家长，影响了千千万万的教师。我也欣慰地看到，在宽高教育这个平台上，这个叫岳兴彩的年轻人在一步步成长和成熟，才华也得到了充分的发挥。由于作者大大开阔了视野，对现实问题有了深入的思考和认识，这部《教育局长》也在一步步完善和丰实。

忙里偷闲，我不时拿起这部书稿看两眼，竟然很快上瘾，里面的教育局长李兴华一下子把我抓住。有时候感觉和他似曾相识，却又不知相逢在何时何处；有时候感觉他就是老朋友，像多年不见，又像天天见面。

这些年，我受教育界同仁之邀，足迹踏遍全国各地，接触过许多教育局长，其中不乏像李兴华这样的教育局长。他们胸怀教育理想，苦苦探索追求，兢兢业业工作，是教育改革大业的中流砥柱。他们的苦与乐，他们的喜与忧，他们的梦想和困惑，真是不在其中不解其味。

当然教育局长也是人，也有七情六欲，有时候也可能会犯错误。近两年我就耳闻目睹了许多教育腐败的事实，让人痛心不已，但这毕竟是少数。就像《教育局长》的主人公，他也不是完美的人，但他能知错就改，这就是好官，就是合格的教育工作者。

读完这本书感觉沉重，作者对教育现实矛盾的解剖可谓切中要害，对教育改革种种艰辛的描述可谓生动真实。

读完这本书又感到释然，因为好久以来我一直思考的问题，里面的教育局长也在思考；好久以来我一直想说的一些话，里面的人物在替我说。

在感动、震撼、深思之余，我愿将此书推荐给广大读者。

　　本书主要介绍现代微波技术的基本概念、基本理论、基本分析方法、常用微波元器件及天线的基础知识、线天线、面天线等。本书内容共分为5章，第1～4章讲解了传输线理论、微波传输系统、微波网络基本和微波器件。第5章天线部分，主要介绍了天线的基础理论知识及分析方法、天线的特性参量、基本元、天线阵、天线阵的阻抗、地面对天线性能的影响、平衡馈电装置、线天线、面天线等。编写时力求深入浅出、通俗易懂，并参考了大量的国内外优秀教材，吸取了它们的优点，全书采用了MATLAB的仿真结果，并介绍了HFSS、ADS的设计过程和结果。　　本书主要介绍现代微波技术的基本概念、传输线理论、传输系统、微波网络、常用微波元器件及天线基本理论。本书融入了作者多年来从事微波领域的教学经验和工程实践中的应用体会，同时也借鉴了国内外文献的相关内容。在编写时力求深入浅出，去繁就简，图文并茂，结构合理，知识丰富全面。　　本书可作为电子与信息工程类专业(包括电子工程、信息工程、通信工程和无线电技术等)学生的教材参考用书，也可供相关微波技术、电子测量、无线电技术等领域工程技术人员使用。【作者简介】　　岳东西(岳兴彩)，文学硕士，生于七十年代，山东临沂人。当过工人，做过教师，在全国各级报刊杂志发表散文、时评数十篇，创作长篇小说《桃花峪》、《与你青梅竹马》等多部。