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第1章 传输线理论和阻抗匹配 1

1.1传输线的集中参数等效电路和场分析方法 1

1.1.1传输线的集中参数等效电路 1

目录 1

1.1.2传输线上的场分析 3

1.2端接不同负载时的无损传输线 6

1.2.1传输线上波的反射现象 6

1.2.2输入阻抗 8

1.2.3传播常数和插入损耗 9

1.3阻抗和导纳（SMITH）圆图 10

1.3.1阻抗圆图 10

注：分贝（dB）和奈培（Np） 10

1.3.2阻抗圆图的实际应用 12

1.3.3阻抗－导纳组合圆图 13

1.4λ/4阻抗变换器、信号源与负载阻抗的匹配 13

1.4.1λ/4阻抗变换器 13

1.4.2信号源与负载阻抗的匹配问题 16

1.4.3测量线 18

1.5阻抗匹配和调谐 19

1.5.1单支节调谐 20

1.5.2双支节调谐 24

1.5.3λ/4阻抗变换器的幅频特性 27

1.6小反射理论和宽带阻抗变换器 29

1.6.1小反射理论 29

注：用于微波集成电路的集中参数元件 29

1.6.2最平特性多节阻抗变换器 31

1.6.3等波纹特性多节阻抗变换器 33

1.6.4渐变线 36

1.6.5最大匹配带宽准则（B1de-Fano准则） 37

1.7有损耗传输线 40

1.7.1低损耗传输线 40

1.7.2无失真线 41

1.7.3端接任意负载的有损传输线 41

1.7.4用微扰法计算衰减 42

1.8传输线上的瞬变过程 43

1.8.1多次反射（BounceDiagrams） 43

1.8.2变换解 44

习题 46

第2章 微波传输线 50

2.1TEM,TE和TM波的一般解 50

2.1.1TEM波 51

2.1.2TE波和TM波 52

2.1.3波导中电磁波的传输特性 54

2.1.4由介质损耗产生的衰减 57

2.2矩形金属波导 58

2.2.1TE和TM波场方程 58

2.2.2矩形波导中电磁波的传输特性 59

2.2.3矩形波导中的TE10波 60

2.2.4矩形波导中高次模的场结构 65

2.2.5波导中部分介质填充时的TEm0模 66

2.3圆波导 68

2.3.1圆波导中TE,TM波场方程 68

2.3.2圆波导中电磁波的传输特性 71

2.3.3圆波导中几种常用波型 73

2.4同轴线的高次模及单模传输 75

2.4.1同轴线中的高次模 75

注：同轴接头 78

2.4.2平行板传输线 78

2.5带状线和微带 80

2.5.1带状线 80

2.5.2微带线 84

2.6.1介质波导（表面波传输线） 89

2.6介质波导和其他微波传输线 89

2.6.2其他微波传输线 93

习题 98

第3章 微波网络概要和散射参量 101

3.1阻抗、等效电压和电流 101

3.1.1阻抗、等效电压和电流 101

3.1.2单端口网络的阻抗特性 105

3.2微波网络主要特点及散射矩阵 107

3.2.1阻抗矩阵和导纳矩阵 108

3.2.2散射矩阵 110

注：矢量网络分析仪 110

3.2.3转移矩阵（ABCD矩阵） 116

3.3.1二端口网络的等效电路 118

3.3二端口网络 118

3.3.2二端口网络的互接 120

3.3.3二端口网络的工作特性参量 121

3.3.4二端口网络的功率增益 124

3.4不连续性的等效电路分析 126

*3.4.1矩形波导中H平面阶梯的模型分析 127

3.4.2微带中的不连续性和补偿 129

注：微波电路的机辅设计（CAD） 132

习题 132

第4章 微波谐振器 137

4.1串联和并联谐振回路 137

4.1.1串联谐振回路 137

4.1.2并联谐振回路 139

4.1.3有载和无载Q值 140

4.2传输线谐振器 141

4.2.1λ/2短路线 141

4.2.2λ/4短路线 142

4.2.3λ/2开路线 143

4.2.4电容负载同轴腔（缩短腔） 144

4.3矩形和圆柱形波导谐振腔 145

4.3.1矩形波导腔 146

4.3.2圆柱形波导腔 148

4.4介质谐振器和开腔 152

4.4.1介质谐振器 152

4.4.2开腔（Fabry-Perot谐振器） 156

4.5.1临界耦合 159

4.5谐振器的激励和耦合 159

4.5.2用缝隙耦合的微带谐振器 160

4.5.3小孔耦合谐振器 162

4.5.4介质谐振器与微带电路的耦合 163

4.6微波谐振腔的微扰和测量 163

4.6.1谐振腔的微扰 163

4.6.2用网络分析仪测量谐振器 166

习题 169

5.1功分器、耦合器和混合接头的基本特性 172

5.1.1三端口网络（T型接头） 172

第5章 功分器、定向耦合器和混合环 172

5.1.2四端口网络（定向耦合器和混合接头） 174

5.2T型接头和微带功分器 176

5.2.1T型接头功分器 176

5.2.2微带功分器（Wi1kinson功分器） 178

5.3定向耦合器 181

5.3.1波导定向耦合器 182

5.3.2分支线（90°1）耦合器 185

5.3.3耦合线定向耦合器 188

5.3.4Lange耦合器 194

5.4180°混合环 196

5.4.1180°混合环 196

5.4.2波导魔T接头 199

注：微波反射计 200

习题 201

第6章 微波滤波器和铁氧体元件 204

6.1用插入损耗法设计滤波器 204

6.1.1用功率损耗比表征插损 204

6.1.2最平特性低通滤波器原型 206

6.1.3等波纹特性低通滤波器原型 208

6.1.4线性相位低通滤波器原型 211

6.2滤波器的变换和实现 211

6.2.1滤波器的变换 211

6.2.2滤波器的实现 215

6.2.3阻抗和导纳逆变器 219

6.3.1阶梯阻抗低通滤波器 220

6.3几种典型的滤波器设计 220

6.3.2耦合线滤波器 222

6.3.3用耦合谐振腔构成的滤波器 230

6.4铁氧体工作原理 235

6.4.1铁氧体一般性能 235

6.4.2电子进动运动张量导磁率 237

6.4.3圆极化波磁场作用下铁氧体的导磁率 240

6.4.4铁氧体的旋磁特性 242

6.5常用铁氧体器件 244

6.5.1铁氧体隔离器 244

6.5.2铁氧体环行器 247

6.5.3YIG（钇铁石榴石）宽带电调谐振器 252

习题 254

第7章 微波有源电路 256

7.1微波系统中的噪声 256

7.1.1动态范围和噪声源 256

7.1.2噪声功率和等效噪声温度 257

7.1.3用Y因子法测噪声温度 258

7.1.4噪声系数 259

7.1.5级联系统的噪声系数 260

7.2检波器和混频器 261

7.2.1单端混频器 263

7.2.2平衡混频器 264

7.2.4交调产物 265

7.2.3其他类型混频器 265

注：频谱分析仪 266

7.3晶体管放大器设计 266

7.3.1转移增益和稳定性 266

7.3.2最大增益（共轭匹配）设计 269

7.3.3固定增益圆和特殊增益设计 270

7.3.4固定噪声系数圆和低噪声设计 272

7.3.5偏置 274

7.4振荡器的设计 274

7.4.1单端口负阻振荡器 275

7.4.2晶体管振荡器 276

7.5PIN二极管控制电路 277

7.5.1单刀单掷开关 277

7.5.2PIN二极管移相器 279

7.6微波集成电路（MIC） 280

习题 281

第8章 微波系统简介 283

8.1微波通信系统 283

8.1.1通信系统的类型 283

8.1.2功率传播方程（FriisEquation） 284

8.1.3微波发射机和接收机 285

8.2雷达系统 287

8.2.1雷达方程 287

8.2.2脉冲雷达 288

8.2.3多普勒（Doppler）雷达 289

8.3.1无线电辐射计的理论和应用 290

8.3无线电辐射计 290

8.3.2总功率辐射计 291

8.4微波的其他应用 292

8.4.1微波炉 292

8.4.2能量传递 293

8.4.3生物效应和安全 293

附录 295

附录一 贝塞尔函数及其他常用数学公式 295

附录二 物理常数 297

附录三 多节阻抗变换器设计表 297

附录四 标准微带设计表 298

附录五 耦合微带线设计曲线 301

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