內容簡介
《電子信息類精品教材：微波技術基本教程》本書包括三部分內容：傳輸線的基本理論、常用（無源）微波元件、微波網絡基本知識。全書共有7章：傳輸線的基本理論、規則波導、微帶傳輸線、光纖、微波諧振器、常用（無源）微波元件和微波網路基本知識。這些內容是工程微波技術的重要組成部分，也是進一步學習和掌握微波技術領域其他知識的理論基礎。本書著重於基本概念、基本理論和基本分析方法的闡述。本書的習題都有參考答案，並編寫了例題解析，供參考。
圖書目錄
目 錄
緒論 1
第1章 傳輸線的基本理論 6
1.1 引言 6
1.1.1 傳輸線的種類和分析方法 6
1.1.2 傳輸線的套用 7
1.1.3 長線與分布參數 9
1.1.4 傳輸線理論的重要性和傳輸線在微波技術中的地位 10
1.2 均勻無耗傳輸線上的行波 11
1.2.1 傳輸線方程及其解 11
1.2.2 均勻無耗傳輸線的特性阻抗 14
1.3 接有負載的均勻無耗傳輸線 16
1.3.1 接有任意負載時均勻無耗傳輸線上電壓波和電流波的一般表示式 16
1.3.2 反射係數、駐波比和輸入阻抗 17
1.3.3 均勻無耗傳輸線接有不同類型負載時的工作狀態 21
1.4 套用舉例 29
1.4.1 用做元器件的有限長傳輸線 29
1.4.2 在傳輸能量方面的套用舉例 30
1.5.1 阻抗圓圖 33
1.5.2 阻抗圓圖套用舉例 37
1.5.3 導納圓圖 39
1.6 阻抗匹配 40
1.6.1 阻抗匹配的概念 40
1.6.2 負載與傳輸線阻抗匹配的方法 42
1.7 均勻和非均勻有耗傳輸線 46
1.7.1 均勻有耗傳輸線 46
1.7.2 非均勻有耗傳輸線 51
附錄1.1 雙導線和同軸線的分布參數 52
附錄1.2 某些傳輸線的特性阻抗 52
附錄1.3 阻抗的測量方法 53
習題 55
第2章 規則波導 57
2.1 引言 57
2.1.1 梯度、散度和旋度 58
2.1.2 麥克斯韋方程 62
2.2 波動方程與導行波 66
2.2.1 波動方程 66
2.2.2 導行電磁波 69
2.3 規則波導中的導行波 72
2.3.1 波型 72
2.3.2 傳輸特性 75
2.4 矩形波導管中電磁波的傳輸特性 88
2.4.1 波動方程在直角坐標系中的解 88
2.4.2 波型及場結構 90
2.4.3 矩形波導管中電磁波的傳輸特性 94
2.4.4 矩形波導管的管壁電流 99
2.4.5 等效阻抗 100
2.4.6 激勵與耦合 102
2.5 圓形波導管中電磁波的傳輸特性 103
2.5.1 波動方程在圓柱坐標系中的解 103
2.5.2 波型及場結構 106
2.5.3 傳輸功率和衰減 112
2.6 同軸線及其中的高次波型 115
2.6.1 同軸線中的TEM波型 116
2.6.2 同軸線中的高次波型 118
2.6.3 同軸線尺寸的選擇 122
附錄2.1 貝塞爾函式簡介 124
附錄2.2 部分同軸線、矩形軟波導管結構示意圖 127
習題 128
第3章 微帶傳輸線 130
3.1 帶狀傳輸線 130
3.1.1 特性阻抗 131
3.1.2 相速度和導波波長 134
3.1.3 帶狀線的損耗和衰減 134
3.1.4 帶狀線的功率容量 135
3.1.5 帶狀線尺寸的選擇 135
3.2 微帶線 136
3.2.1 微帶線中的模式 137
3.2.2 微帶線的特性阻抗 137
3.2.3 相速度和導波波長 140
3.2.4 微帶線的損耗 140
3.2.5 微帶線的色散特性與尺寸選擇 141
3.3 耦合帶狀線和耦合微帶線142
3.4 用於微波積體電路的其他傳輸線簡介 143
3.4.1 懸置和倒置微帶線 143
3.4.2 槽線 144
3.4.3共面波導144
3.4.4 鰭線 145
附錄3.1 橢圓積分簡介 146
附錄3.2 零厚度微帶線特性阻抗數據表 149
習題 156
第4章 光纖 157
4.1 引言 157
4.2 階躍光纖的射線分析 161
4.2.1 在不同介質分界面上波的反射和折射 161
4.2.2 階躍光纖的射線分析 165
4.3 階躍光纖的波動理論 169
4.3.1 波動方程及其解 170
4.3.2 特徵方程、模的傳輸與截止、模的遠離截止 175
4.3.3 光纖的色散特性 180
4.4 無線光通信基本知識簡介 181
習題 182
第5章 微波諧振器 184
5.1 諧振器的特性參數 185
5.1.1 諧振頻率 185
5.1.2 品質因數 185
5.2 圓柱形諧振腔 189
5.2.1 電磁場的表示式 190
5.2.2 諧振頻率與波型圖 193
5.2.3 固有品質因數 197
5.2.4 圓柱形諧振腔中常用的三種主要模式 198
5.3 矩形諧振腔 200
5.3.1 電磁場的表示式 200
5.3.2 特性參數的計算 204
5.4 同軸線諧振腔 206
5.4.1 二分之一波長型同軸線諧振腔 207
5.4.2 四分之一波長型同軸線諧振腔 209
5.4.3 電容載入同軸線諧振腔 210
5.5 其他類型微波諧振器簡介 211
5.5.1介質諧振器211
5.5.2 平面諧振器 215
5.5.3 微帶傳輸線諧振器 216
習題 217
第6章 常用（無源）微波元件 219
6.1 連線元件 219
6.1.1 矩形波導接頭 219
6.1.2 同軸線接頭 221
6.2 變換元件 223
6.2.1 傳輸線尺寸變換器 223
6.2.2 階梯式阻抗變換器 226
6.2.3 模式轉換器 228
6.3 分支元件 230
6.3.1 同軸線型功率分配器 230
6.3.2 微帶線功率分配器 232
6.3.3 矩形波導管分支接頭 234
6.4 終端元件 238
6.4.1 匹配負載 238
6.4.2 全反射終端器（短路器） 240
6.5 矩形波導管中的衰減器和移相器 243
6.5.1 衰減器 243
6.5.2 移相器 243
6.6 定向耦合器 244
6.6.1 雙孔定向耦合器 246
6.6.2 均勻多孔陣列定向耦合器 247
6.6.3 耦合機構在波導寬壁的定向耦合器 248
6.7 微波濾波器 249
6.7.1 由矩形波導和諧振腔構成的濾波器 250
6.7.2 利用高低阻抗線構成的濾波器 251
6.8 場移式隔離器 253
6.9 Y形結環形器 254
6.10 電抗性元件 255
6.10.1 矩形波導管中的膜片、諧振窗和金屬桿 255
6.10.2 矩形波導管中的階梯 259
6.10.3 同軸線中的階梯 260
習題 261
第7章 微波網路基本知識 262
7.1 引言 262
7.2 波導等效為雙線，不均勻性等效為網路 263
7.2.1 波導等效為雙線傳輸線 263
7.2.2 不均勻性等效為網路 267
7.3 歸一化參量 268
7.3.1 阻抗的歸一化 269
7.3.2 電壓和電流的歸一化 269
7.3.3 場強復振幅的歸一化 269
7.3.4 歸一化電壓、電流與歸一化的場強復振幅之間的關係 270
7.4 微波網路的參量 270
7.4.1 微波網路的電路參量271
7.4.2 微波網路的波參量 277
7.4.3 常用網路參量之間的互換關係 279
7.4.4 參考面移動對散射參量的影響 283
7.4.5 基本電路單元的網路參量 283
7.5 二連線埠網路的工作特性參量 285
7.5.1 插入反射係數和插入駐波比 286
7.5.2 插入衰減 286
7.5.3 插入相移 287
7.5.4 電壓波的傳輸係數 288
7.6 網路的連線 288
7.6.1 二連線埠網路的串聯 288
7.6.2 二連線埠網路的並聯 289
7.6.3 二連線埠網路的級聯 290
7.7 網路參量的性質 291
7.7.1 互易（可逆）網路 291
7.7.2 無耗網路 292
附錄7.1 矩陣知識初步 293
附錄7.2 復功率定理 296
習題 296
附錄一 例題解析 298
附錄二 數學公式 308
附錄三奈培和分貝 314
附錄四 常用導體材料的特性 316
附錄五 常用介質基片材料的高頻特性 317
附錄六 微帶線常用導體材料的特性 318
附錄七 空心矩形和圓形金屬波導管參數 319
習題答案 325
主要參考資料 329
