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目录1

第1章 绪论1

1.1 微波波段的范围和特点1

1.2 微波的应用3

1.3 微波技术的发展5

第2章 传输线理论7

2.1 传输线的基本概念7

2.2 传输线方程及其解8

2.3 均匀传输线上行波的传播特性12

2.3.1 传播常数γ12

2.3.2 相速度和相波长12

2.3.3 特性阻抗Z013

2.4 均匀无耗传输线方程的解14

2.5 传输线的反射系数与输入阻抗21

2.5.1 反射系数21

2.5.2 传输线的输入阻抗23

2.5.3 反射系数与输入阻抗的关系23

2.6 均匀传输线工作状态分析24

2.6.1 行波状态（无反射情况）24

2.6.2 驻波状态（全反射情况）25

2.6.3 行驻波状态（部分反射情况）30

2.7 传输功率和效率35

2.7.1 传输功率35

2.7.2 传输效率36

2.8 有耗传输线37

2.9.1 圆图的构成及基础原理和特点39

2.9 圆图39

2.9.2 圆图的应用举例46

2.10 传输线的阻抗匹配49

2.10.1 信号源与传输线的阻抗匹配49

2.10.2 负载与传输线的阻抗匹配50

习题53

第3章 微波传输线56

3.1 引言56

3.2 交变电磁场基本关系式57

3.2.1 麦克斯韦方程组57

3.2.3 波动方程59

3.2.2 边界条件59

3.2.4 平面电磁波的传播特性60

3.3 导行波的一般形式61

3.4 导行波按纵向分量分类64

3.4.1 求场横向分量与纵向分量的关系64

3.4.2 导行波分类65

3.5 波的传输速度、色散与衰减特性67

3.5.1 相速与群速67

3.5.2 波的色散特性69

3.5.3 传输功率、损耗与衰减70

3.6 矩形波导72

3.6.1 矩形波导传输波型的场分量表示式72

3.6.2 场结构及其规律75

3.6.3 矩形波导TE10模式的壁电流分布、传输功率与损耗78

3.6.4 矩形波导传输波型的截止波长和传输特性80

3.7 圆波导81

3.7.1 圆波导中的波型及场分量81

3.7.2 圆波导中三种主要模式87

3.8 同轴线89

3.8.1 同轴线传输的主模TEM模场分布及其传输特性89

3.8.2 同轴线中的高次模场分布及其截止波长92

3.8.3 同轴线的尺寸选择原则94

3.9 微带线94

3.9.1 纵向分量和准TEM波95

3.9.2 微带线的主要传输特性及设计方法97

3.9.3 色散效应和高次模的影响99

3.9.4 微带的损耗与衰减100

3.10 耦合微带线101

3.10.1 耦合微带线的传输线方程及其解103

3.10.2 耦合微带线的特性计算106

3.11 其他微波传输线107

3.11.1 脊形波导107

3.11.2 鳍线108

3.11.3 开槽微带线109

3.11.4 共面微带110

习题110

4.2 均匀微波传输线与长线的等效113

4.1 引言113

第4章 微波网络基础113

4.2.1 无穷长均匀微波传输线的电场和磁场横向分量114

4.2.2 微波传输线的电压和电流等效方法115

4.2.3 均匀微波传输线的特性参量115

4.3 微波网络的一般特性115

4.3.1 网络的参考面选择原则115

4.3.2 不均匀性等效为微波网络116

4.3.3 微波网络的分类118

4.4 微波网络的各种参量矩阵118

4.4.1 二端口网络的阻抗矩阵（Z矩阵）119

4.4.2 二端口网络的导纳矩阵（Y矩阵）121

4.4.3 二端口网络的转移矩阵（A矩阵）122

4.4.4 单元电路的基本网络参量124

4.4.5 电路矩阵参量的互换127

4.5 微波网络的散射矩阵127

4.5.1 归一化入射波和归一化反射波127

4.5.2 二端口网络散射矩阵（S矩阵）129

4.5.3 多端口网络散射矩阵131

4.5.4 无耗微波网络散射矩阵的特性135

4.5.5 散射矩阵与其他矩阵的换算关系137

4.6 二端口网络的传输矩阵（T矩阵）139

4.6.1 二端口网络的传输矩阵及其应用139

4.6.2 二端口网络的传输矩阵与其散射矩阵间的互换关系式140

4.6.3 单元电路的传输矩阵和散射矩阵140

4.7.3 插入衰减142

4.7.2 传输系数142

4.7.1 输入电压驻波比142

4.7 微波网络工作特性参量分析142

4.7.4 插入相移144

习题144

第5章 阻抗变换元件及匹配147

5.1 等效阻抗147

5.2 传输线中简单不均匀性的近似分析149

5.2.1 截面尺寸不同的传输线的连接149

5.2.2 矩形波导中的金属膜片150

5.2.3 销钉151

5.2.4 螺钉匹配器151

5.2.5 微带线不均匀性152

5.3 阶梯阻抗变换器153

5.4 渐变线阻抗变换器159

5.4.1 指数渐变线161

5.4.2 切比雪夫式渐变线162

5.5 不同传输线之间的变换164

5.5.1 同轴—波导变换器164

5.5.2 波导—微带变换器165

5.5.3 同轴—微带变换器166

习题166

第6章 谐振腔168

6.1 谐振腔的构成和特点168

6.2 谐振腔中的电磁能量关系及品质因数169

6.2.1 谐振腔中电磁能量关系169

6.2.2 谐振腔的品质因数Q170

6.3 同轴谐振腔171

6.3.1 λ/4同轴谐振腔172

6.3.2 λ/2同轴谐振腔174

6.3.3 电容加载式同轴谐振腔174

6.4 矩形谐振腔176

6.4.1 谐振波长176

6.4.2 品质因数Q177

6.4.3 模式图177

6.5 圆柱腔179

6.5.1 TM010谐振模式179

6.5.2 TE111谐振模式180

6.5.3 TE011谐振模式180

6.5.4 圆柱腔模式图及其设计181

6.6 谐振腔的激励与耦合182

6.7 其他形式的微波谐振腔184

6.7.1 环形腔184

6.7.2 介质谐振器186

习题191

第7章 微波元件192

7.1 微波电抗元件192

7.1.1 用短路短线实现并联电感，用开路短线实现并联电容192

7.1.2 用高阻抗短线实现串联电感，用低阻抗短线实现并联电容193

7.1.3 矩形波导结构的并联电抗元件196

7.2 终端元件196

7.2.1 短路器196

7.2.2 匹配负载199

7.3.1 波导接头200

7.3 连接元件200

7.3.2 旋转接头201

7.4 衰减器及移相器201

7.4.1 吸收式衰减器201

7.4.2 截止式衰减器202

7.4.3 旋转极化式标准衰减器205

7.4.4 移相器205

7.5 功率分配器206

7.5.1 T形接头206

7.5.2 对称Y分支209

7.5.3 微带三端口功率分配器209

7.6.1 普通双T接头211

7.6 匹配双T及微波电桥211

7.6.2 匹配双T接头（魔T）212

7.6.3 匹配双T的应用214

7.6.4 环形电桥215

7.7 定向耦合器216

7.7.1 基本概念216

7.7.2 波导定向耦合器（小孔耦合定向耦合器）217

7.8 微波铁氧体元件220

7.8.1 微波铁氧体的物理特性及应用220

7.8.2 微波铁氧体的旋转特性222

7.8.3 微波铁氧体元件230

习题233

8.1.2 电流元的辐射特性236

8.1.1 概述236

第8章 天线236

8.1 天线的基本理论236

8.1.3 天线的基本电参量240

8.2 对称阵子和天线阵247

8.2.1 对称振子247

8.2.2 天线阵253

8.3 线状天线257

8.3.1 直立天线257

8.3.2 水平对称振子258

8.3.3 平衡器259

8.3.4 引向天线260

8.3.5 螺旋天线262

8.3.6 调频广播与电视广播天线264

8.4 面状天线267

8.4.1 喇叭天线267

8.4.2 抛物面天线269

8.4.3 卡塞格伦（Cassegrain）天线272

附录Ⅰ274

二口网络各种参量换算表274

附录Ⅱ275

相对功率电平与绝对功率电平275

附录Ⅱ276

史密期圆图276

参考文献277