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第一章 传输线理论5

重点要求5

1.1 传输线方程及其解5

1.1.1 均匀传输线及其等效电路5

1.1.2 传输线方程及其解6

1.2 传输线的传输特性9

1.2.1 传播常数9

1.2.3 特性阻抗10

1.2.2 相速10

1.2.4 反射系数11

1.2.5 驻波系数12

1.2.6 传输功率与传输效率13

1.3 无耗传输线的传输特性13

1.3.1 无耗传输线上的电流和电压14

1.3.2 无耗传输线的传输参量14

1.3.3 无耗传输线的工作状态14

1.3.4 无耗传输线的输入阻抗17

1.3.5 四分之一波长段和二分之一波长段的性质19

1.3.6 无耗传输线的传输功率、传输效率与功率容量20

1.3.7 无耗传输线的应用21

1.4 阻抗圆图与导纳圆图26

1.4.1 反射系数在复平面上的表示26

1.4.2 阻抗圆图27

1.4.3 导纳圆图29

1.5 传输线的阻抗匹配及其方法33

1.5.1 信号源与端接传输线的阻抗匹配33

1.5.2 共轭匹配34

1.5.3 负载阻抗匹配35

本章小结40

习题一42

第二章 规则波导47

重点要求47

2.1 规则波导的一般理论47

2.1.1 纵向场法47

2.1.2 赫兹矢量法50

2.1.3 波动方程解的确定53

2.1.4 波导的传输参量54

2.2 矩形波导59

2.2.1 矩形波导中传输的波型60

2.2.2 矩形波导的截止特性63

2.2.3 矩形波导基波的传输特性64

2.3 圆形波导80

2.3.1 圆形波导中传输的波型80

2.3.2 圆形波导中几个主要波型的特性85

2.4 同轴线93

2.4.1 同轴线中的TEM波94

2.4.2 同轴线中的TM波96

2.4.3 同轴线中的TE波98

2.5 带状线、微带与微波集成电路102

2.5.1 带状线102

2.5.2 微带109

2.5.3 微波集成电路120

本章小结123

习题二128

第三章 其他微波传输线131

重点要求131

3.1 脊形波导131

3.1.1 脊形波导的截止波长132

3.1.2 脊形波导的等效阻抗137

3.1.3 脊形波导的衰减138

3.2 加鳍波导、鳍线与共面波导138

3.2.1 加鳍波导138

3.2.2 鳍线140

3.2.3 共面波导142

3.3 H形金属介质波导142

3.3.1 H形波导的分析模型143

3.3.2 H形波导中的纵磁波（LM波）143

3.3.3 H形波导的特性146

3.4 椭圆波导147

3.4.1 在椭圆双曲柱面坐标系中电磁场的纵向分量满足的波动方程147

3.4.2 椭圆波导中的E波148

3.4.3 椭圆波导中的H波150

3.4.4 椭圆波导的传输特性151

3.5 槽波导154

3.5.1 波导阶跃节及其等效网络155

3.5.2 横向谐振阶梯近似等效网络法分析曲线形槽波导的传输特性156

3.6 螺旋波导158

3.6.1 “快波”螺旋波导159

3.6.2 “慢波”螺旋线162

3.7 介质线164

3.7.1 介质线传输的横磁表面波164

3.7.2 介质线的TM0i波165

3.7.3 介质线的特性166

3.8 光纤167

3.8.1 光纤的一般性质167

3.8.2 光纤的传输模式170

3.8.3 光纤的主要参量172

3.8.4 光纤通信175

3.8.5 光耦合176

本章小结179

习题三179

重点要求181

第四章 微波谐振腔181

4.1 谐振腔的基本参数182

4.1.1 谐振波长182

4.1.2 品质因数183

4.1.3 等效电导184

4.2 矩形谐振腔185

4.2.1 矩形谐振腔中的TE模和TM模186

4.2.2 矩形谐振腔的谐振波长186

4.2.3 矩形谐振腔的主模187

4.2.4 矩形谐振腔的模式图188

4.3 圆柱形谐振腔191

4.3.1 圆柱形谐振腔的振荡模式191

4.3.2 圆柱形谐振腔的常用振荡模式193

4.3.3 圆柱形谐振腔的模式图197

4.4 同轴线谐振腔和微带谐振器200

4.4.1 同轴线谐振腔200

4.4.2 微带谐振器204

4.5.1 环形谐振腔206

4.5 非传输线型微波谐振腔206

4.5.2 磁控管用谐振腔209

4.6 谐振腔的等效电路、耦合与激励212

4.6.1 微波谐振腔等效为并联谐振回路的条件212

4.6.2 谐振腔的有载品质因数214

4.6.3 谐振腔的耦合与激励215

4.7 谐振腔的微扰法217

4.7.1 谐振腔的微扰217

4.7.2 谐振腔的频率微扰218

本章小结222

习题四226

第五章 微波网络基础228

重点要求228

5.1 微波网络及其等效228

5.1.1 微波网络的基本概念228

5.1.2 模式电压和模式电流231

5.1.3 微波传输线等效为平行双根传输线232

5.1.4 不均匀区等效为网络235

5.1.5 微波网络的分类239

5.2 微波网络的电路参量240

5.2.1 多端口网络的阻抗参量（Z矩阵）241

5.2.2 多端口网络的导纳参量（Y矩阵）243

5.2.3 双端口网络的转移参量（A矩阵，即ABCD矩阵）247

5.3 微波网络的波参量252

5.3.1 多端口网络的散射参量（S矩阵）252

5.3.2 二端口网络的传输参量（T矩阵）259

5.3.3 多端口网络的化简261

5.3.4 参考面移动对散射参量的影响264

5.4 微波网络参量之间的变换关系266

5.4.1 电路参量之间的变换关系266

5.4.2 二端口网络波参量之间的变换关系267

5.4.3 归一化电路参量与波参量之间的变换关系268

5.5 二端口微波网络274

5.5.1 二端口网络的等效电路274

5.5.2 基本二端口电路单元的网络参量278

5.5.3 二端口网络的工作特性参量279

5.5.4 二端口网络的功率增益285

本章小结290

习题五292

第六章 微波振荡源297

重点要求297

6.1 速调管298

6.1.1 反射速调管298

6.1.2 多腔速调管306

6.2 磁控管308

6.2.2 电子在正交静电磁场中的运动309

6.2.1 多腔磁控管的结构309

6.2.3 磁控管中电子与高频场的作用312

6.2.4 磁控管的振荡原理313

6.2.5 磁控管振荡器315

6.3 行波管318

6.3.1 “O”型行波管的结构318

6.3.2 “O”型行波管放大的工作原理319

6.3.3 行波管放大器321

6.4.1 “O”型返波管的结构322

6.4 返波管322

6.4.2 “O”型返波管的振荡原理323

6.4.3 返波管振荡器324

6.5 体效应二极管振荡器325

6.5.1 砷化镓的伏安特性和能带结构325

6.5.2 体效应二极管的工作原理326

6.5.3 振荡模式328

6.5.4 体效应二极管振荡器电路330

6.6 雪崩二极管振荡器331

6.6.1 碰撞雪崩渡越时间模331

6.6.2 俘获等离子雪崩触发渡越时间模333

6.6.3 雪崩二极管振荡器334

6.7 微波场效晶体管振荡器335

6.7.1 微波场效晶体管335

6.7.2 微波场效晶体管振荡器338

6.8 分子振荡器339

6.8.1 自发辐射和受激辐射339

6.8.2 粒子数反转340

6.8.3 氨分子振荡器341

6.9 亚毫米波激光器342

6.9.1 光泵亚毫米波气体激光器的工作原理342

6.9.2 光泵亚毫米波气体激光器的实验系统344

6.10 回旋管345

6.10.1 回旋管的结构346

6.10.2 回旋管的基本工作原理347

本章小结351

习题六353

第七章 常用微波元件355

重点要求355

7.1 连接元件与转换元件355

7.1.1 连接元件355

7.1.2 转换元件359

7.2 匹配负载与短路活塞362

7.2.1 匹配负载362

7.2.2 短路活塞363

7.3.1 衰减器365

7.3 衰减器与相移器365

7.3.2 相移器368

7.4 波导分支接头369

7.4.1 E-T接头与H-T接头369

7.4.2 双T接头371

7.5 桥路374

7.5.1 环形桥路374

7.5.2 3 dB桥375

7.6.1 电抗元件377

7.6 电抗元件与微波滤波器377

7.6.2 微波滤波器380

7.7 阻抗变换器382

7.7.1 单阶梯阻抗变换器382

7.7.2 多阶梯阻抗变换器382

7.7.3 渐变线384

7.8 定向耦合器386

7.8.1 波导型定向耦合器386

7.8.2 微带定向耦合器388

7.8.3 定向耦合器的特性参数390

7.9 微波铁氧体隔离器和环行器391

7.9.1 微波铁氧体的旋磁性质391

7.9.2 隔离器396

7.9.3 环行器397

7.10 波导元件的组合398

7.10.1 平衡天线转换开关398

7.10.2 环流器399

7.10.3 双T平衡混频器400

本章小结400

习题七402

第八章 微波测量405

重点要求405

8.1 微波测量与微波测试系统405

8.1.1 微波测量405

8.1.2 微波测试系统405

8.2 驻波测量410

8.2.1 最小点位置的测定410

8.2.2 驻波系数的测量411

8.3.1 微波波长测量415

8.3 微波波长和频率的测量415

8.3.2 微波频率测量417

8.4 功率测量418

8.4.1 大功率的测量419

8.4.2 中、小功率的测量420

8.5 微波衰减测量与相移测量423

8.5.1 微波衰减测量423

8.5.2 微波相移测量426

8.6 二端口网络散射参量测量428

8.6.1 三点法测量二端口网络散射参量的原理429

8.6.2 三点法测量二端口网络散射参量的方法430

8.7 扫频法测量品质因数431

8.7.1 扫频法测量品质因数的原理431

8.7.2 扫频法测量品质因数的方法434

本章小结436

习题八438

9.1.1 雷达的基本工作原理和分类439

9.1 雷达439

重点要求439

第九章 微波应用439

9.1.2 单脉冲雷达441

9.1.3 多普勒雷达442

9.2 微波通信445

9.2.1 通信卫星445

9.2.2 卫星通信线路447

9.3 微波检测技术449

9.3.1 微波测湿449

9.3.2 悬浮体浓度测量453

9.3.3 厚度测量455

9.3.4 微波对材料和结构完整性的检测456

9.4 微波能的应用458

9.4.1 微波加热458

9.4.2 微波在医学上的应用461

9.4.3 微波在农业上的应用462

9.4.4 利用微波传输太阳能463

9.4.5 微波的防护463

9.5.1 微波波谱学465

9.5 微波在其他方面的应用简介465

9.5.2 微波等离子体466

9.5.3 微波遥感467

9.5.4 射电天文学468

9.5.5 微波气象学469

9.5.6 微波在物理学研究方面的应用470

9.5.7 微波在超导技术中的应用471

附录474

一、常用坐标系的线元、面积元、体积元和与直角坐标系的关系474

二、常用矢量公式474

三、贝塞尔函数477

四、常用物理量值481

五、某些常用材料的电特性481

六、分贝换算表484

七、国产矩形波导管标准尺寸485

八、常用国产同轴线射频电缆特性参量486

主要参考书目487