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第一章 绪论1

1.1 毫米波频谱的拓展1

1.2 毫米波的特点3

1.3 毫米波的应用及发展4

1.3.1 导弹制导4

1.3.2 雷达5

1.3.3 毫米波通信5

1.3.4 辐射计及其他应用5

1.3.5 毫米波的发展6

习题一7

参考文献7

2.1 大气的吸收8

第二章 毫米波的传播特性8

2.2 降水引起的毫米波衰减12

2.2.1 雨衰减12

2.2.2 雾17

2.2.3 雪、雹和极化19

2.3 其他大气效应20

2.3.1 晴空效应20

2.3.2 大气热噪声21

2.3.3 雨、雾、云的反射22

2.4 烟、尘和多径效应23

2.4.1 烟、尘引起的衰减23

2.4.2 植被25

2.4.3 多径效应25

2.5.1 雷达27

2.5 系统设计考虑27

2.5.2 毫米波链路29

习题二33

参考文献34

第三章 毫米波波导37

3.1 金属波导37

3.1.1 矩形波导37

3.1.2 非均匀填充波导44

3.1.3 圆波导51

3.1.4 过模波导53

3.2 介质波导58

3.2.1 介质柱波导58

3.2.2 过模介质 O-波导62

3.2.3 等离子体波导71

3.3 介质镜像线76

3.3.1 介质镜像线的近似分析76

3.3.2 介质波导的全波分析法81

3.4 鳍线-E 面传输线89

习题三93

参考文献95

第四章 毫米波 TEM 传输线99

4.1 平面传输线99

4.2 共面波导100

4.2.1 悬置共面波导100

4.2.2 带上屏蔽板的共面波导105

4.2.3 接地板宽度为有限值的共面波导107

4.2.4 有限尺寸介质基片上的共面波导109

4.3.2 多层介质基片上的非对称共面带线114

4.3 共面带线117

4.3.3 有限尺寸介质基片上的共面带线118

4.3.1 基本的共面带线119

4.4.2 微带线的参数126

4.4.3 微带线的一般解129

4.4.4 微屏蔽线139

习题四146

参考文献146

5.1 毫米波固态源149

5.1.1 基本理论149

第五章 毫米波源149

5.1.2 IMPATT 振荡器152

5.1.3 Gunn 振荡器162

5.1.4 隧道二极管振荡器173

5.1.5 TUNNETT 二极管176

5.2 毫米波功率合成178

5.2.1 功率合成的分类178

5.2.2 谐振腔合成技术178

5.2.3 混合功率合成技术181

5.2.4 准光功率合成186

5.3 毫米波电子管194

5.3.1 行波管(TWT)194

4.4.1 微带类传输线分析199

4.4 微带线199

5.3.2 回旋管200

习题五205

参考文献206

第六章 毫米波混频器211

6.1 引言211

6.2 金属半导体结213

6.2.1 电流传输机理和电流-电压特性213

6.2.2 结电导215

6.2.3 结电容215

6.2.4 串联电阻216

6.3 基本能量关系216

6.3.1 非线性电抗中的基本功率关系216

6.3.2 非线性电阻中的一般功率关系218

6.3.3 含有寄生电容的非线性电阻中的能量关系220

6.4 大信号分析222

6.4.1 分析方法223

6.4.2 大信号等效电路224

6.4.3 多次反射技术226

6.5 小信号分析228

6.5.1 边带频率表示228

6.5.2 变频导纳矩阵228

6.5.3 混频器端口阻抗229

6.5.4 变频损耗230

6.6 混频器的噪声理论231

6.6.1 噪声等效电路232

6.6.2 散粒噪声232

6.6.3 热噪声233

6.6.4 混频器的总噪声234

6.7.1 频率平面235

6.7.2 四频率参量下变频器235

6.7 非线性结电容的变频作用235

6.7.3 增益条件237

6.7.4 输出阻抗及稳定工作条件240

6.7.5 谐振条件241

6.8 混频器电路242

6.8.1 混频器的分类与参数242

6.8.2 悬置带线平衡混频器245

6.8.3 分谐波混频器246

6.9 混频器参数的测量248

6.9.1 变频损耗的测量248

6.9.2 混频器输出阻抗的测量249

6.9.3 噪声温度的测量249

参考文献251

习题六251

第七章 固态电路254

7.1 放大器254

7.1.1 放大器的参数254

7.1.2 负阻放大器256

7.1.3 GaAs 场效应管放大器258

7.1.4 HEMT 小信号分析261

7.1.5 HEMT 的非线性分析265

7.1.6 HEMT 放大器268

7.2 检波器270

7.2.1 检波用器件270

7.2.2 检波器的性能273

7.2.3 检波器的噪声与灵敏度274

7.2.4 检波器电路275

7.3 开关电路276

7.3.1 PIN 二极管276

7.3.2 开关电路276

7.3.3 准光 PIN 开关278

7.4 半导体移相器282

7.4.1 传输式移相器282

7.4.2 反射式移相器284

7.4.3 Schifman 移相器285

7.4.4 移相器的综合289

习题七296

参考文献297

第八章 毫米波无源电路302

8.1 定向耦合器302

8.1.1 TEM 传输线定向耦合器304

8.1.2 宽带3dB 定向耦合器308

8.1.3 孔耦合定向耦合器310

8.2 阻抗变换器316

8.2.1 λ/4阻抗变换器316

8.2.2 渐变式阻抗变换器319

8.3 滤波器323

8.3.1 滤波器的设计323

8.3.2 最大平滑型滤波器326

8.3.3 等波纹滤波器330

8.3.4 滤波器电路332

8.4 环行器和隔离器337

8.4.1 铁氧体材料的性质337

8.4.2 隔离器339

8.4.3 环行器341

8.5 多端口网络348

8.5.1 作相移器用的四端口网络348

8.5.2 对称五端口网络355

8.5.3 同轴线/N 端口微带结359

习题八365

参考文献365

第九章 毫米波天线368

9.1 反射面的天线368

9.1.1 反射面的分析368

9.1.2 抛物反射面天线370

9.1.3 双反射面天线372

9.1.4 偏置反射面天线374

9.1.5 介质层的影响377

9.2 喇叭天线379

9.2.1 角锥喇叭379

9.2.2 多模喇叭386

9.2.3 波纹喇叭388

9.2.4 介质加载多张角喇叭390

9.2.5 TEM 喇叭393

9.3 漏波天线395

9.3.1 快波型漏波天线395

9.3.2 慢波型漏波天线399

9.3.3 周期性漏波天线403

9.4 微带天线406

9.4.1 微带天线的分析方法408

9.4.2 多端口网络分析法411

9.4.3 微带天线的频带展宽417

9.4.4 微带天线阵列418

9.5 超宽带天线419

9.5.1 V 锥天线419

9.5.2 椭圆 V 锥天线424

9.5.3 双椭圆锥天线426

习题九427

参考文献428

第十章 毫米波的测量及其系统应用431

10.1 毫米波的六端口测量技术431

10.1.1 一般理论431

10.1.2 双六端口网络分析仪的校准与测量435

10.1.3 三-六端口网络分析仪的校准与测量436

10.1.4 多端口网络及多六端口网络分析仪439

10.2.1 电磁相似性原理440

10.2 毫米波的成像测量440

10.2.2 成像测量444

10.3 毫米波的时域测量447

10.3.1 毫米波的光导测量技术447

10.3.2 毫米波时域反射计453

10.4 毫米波雷达456

10.4.1 雷达方程456

10.4.2 制导雷达457

10.5 毫米波通信463

10.5.1 地面通信464

10.5.2 卫星通信465

习题十468

参考文献469