本書系統(tǒng)講述微波技術(shù)與天線的基本原理、基本技術(shù)及典型應(yīng)用系統(tǒng)。全書分9章，內(nèi)容包括緒論、微波傳輸線理論、規(guī)則金屬波導(dǎo)、微波集成傳輸線、微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、微波元器件、天線基本理論、線天線和面天線。
本書語(yǔ)言通俗易懂，注重基本理論和基本技術(shù)，緊密聯(lián)系實(shí)際系統(tǒng)，內(nèi)容由淺入深，盡量減少繁雜的公式推導(dǎo)和定理證明。為了幫助讀者掌握基本理論和分析方法，每章都給出了一定數(shù)量的例題，章末附有小結(jié)和習(xí)題，并配有習(xí)題參考答案。
本書可作為高等學(xué)校通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)技術(shù)等專業(yè)本科生教材，也可供通信工程技術(shù)人員和科研人員用作參考書。
將微波技術(shù)與天線中的關(guān)鍵、全局性的問(wèn)題進(jìn)行了提煉，將復(fù)雜的問(wèn)題分解，在保持理論體系完整的同時(shí)，簡(jiǎn)化繁雜的推導(dǎo)，通過(guò)提示和啟發(fā)促進(jìn)學(xué)生對(duì)于相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題的理解。
前言
微波技術(shù)與天線是高等理工院校通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)的能力，全面掌握微波技術(shù)與天線的基本概念、基本理論和基本原理，本書在內(nèi)容上注重講解基本概念，注重技術(shù)實(shí)用性和新穎性，概念準(zhǔn)確，文字描述簡(jiǎn)潔明了。各章對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容都結(jié)合例子予以說(shuō)明，并進(jìn)行總結(jié)和歸納，以利于學(xué)生對(duì)微波技術(shù)與天線中最重要和關(guān)鍵的內(nèi)容能深入理解、掌握和應(yīng)用，為進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)和深入研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本書內(nèi)容比較豐富，分析嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容由淺入深，注重理論聯(lián)系實(shí)際。為了幫助讀者掌握基本理論和分析方法，每章都給出了一定數(shù)量的例題，每章后還附有習(xí)題和參考答案，便于讀者掌握主干內(nèi)容。全書共分9章。
第1章為緒論，介紹微波技術(shù)與天線的基本概念，微波波段的劃分，常用電器頻段，微波的基本特點(diǎn)，微波的基本應(yīng)用及本課程的體系結(jié)構(gòu)。
第2章為微波傳輸線理論，概述微波傳輸線的定義及分類，均勻傳輸線方程及其傳輸線的工作特性參數(shù)，微波傳輸線的基本參量，無(wú)耗傳輸線的狀態(tài)分析，傳輸線的功率、效率和損耗，史密斯圓圖及應(yīng)用，阻抗匹配。
第3章為規(guī)則金屬波導(dǎo)，概述導(dǎo)波的場(chǎng)量分析、矩形波導(dǎo)、圓形波導(dǎo)、同軸線、波導(dǎo)的激勵(lì)。
第4章為微波集成傳輸線，討論微波集成傳輸線及發(fā)展過(guò)程、帶狀線、微帶線、耦合微帶線、介質(zhì)波導(dǎo)和光纖。
第5章為微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，概述微波網(wǎng)絡(luò)等效原理，單口網(wǎng)絡(luò)，阻抗導(dǎo)納矩陣和ABCD矩陣，微波網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣及傳輸矩陣。
第6章為微波元器件，討論連接匹配元件，功率分配元器件，微波諧振器和微波鐵氧體器件。
第7章為天線基本理論，討論天線的功能及分類，天線基本振子的輻射，天線的電參數(shù)和接收天線理論。
第8章為線天線，概述對(duì)稱振子天線，陣列天線，水平振子天線和直立天線，引向天線和電視天線，移動(dòng)通信基站天線及其他類型天線。
第9章為面天線，概述惠更斯元的輻射，平面口徑的輻射，拋物面天線，卡塞格倫天線和喇叭天線。
書末附有參數(shù)表和習(xí)題參考答案，便于讀者查閱。
全書由龍光利任主編并編寫其中第1～6章，薛轉(zhuǎn)花任副主編并編寫第7～9章及附錄。全書由龍光利修改并定稿。本書在編寫過(guò)程中得到了陜西理工大學(xué)教材建設(shè)經(jīng)費(fèi)資助和其他同事的幫助，在此一并表示感謝。
鑒于作者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
2017年7月
目錄
第1章緒論
1.1微波的定義及波段
1.2微波的基本特點(diǎn)
1.3微波技術(shù)的發(fā)展
1.4微波應(yīng)用(系統(tǒng))
1.4.1作為信息載體
1.4.2作為能源
1.4.3生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
1.4.4作為科研手段
1.4.5作為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的尖端武器之一
1.5本課程的體系結(jié)構(gòu)
1.6小結(jié)
習(xí)題
第2章微波傳輸線理論
2.1微波傳輸線的定義及分類
2.2均勻傳輸線方程及其解
2.2.1均勻傳輸線方程
2.2.2傳輸線的工作特性參數(shù)
2.3微波傳輸線的基本參量
2.3.1傳輸線的阻抗
2.3.2反射參量(反射系數(shù))
2.3.3駐波參量
2.4無(wú)耗傳輸線的狀態(tài)分析
2.4.1行波狀態(tài)
2.4.2純駐波狀態(tài)
2.4.3行駐波狀態(tài)
2.5傳輸線的功率、效率和損耗
2.5.1有耗線的特性
2.5.2傳輸功率與效率
2.5.3回波損耗和插入損耗
2.6史密斯圓圖及應(yīng)用
2.6.1圓圖概念及分類
2.6.2史密斯圓圖
2.6.3圓圖的應(yīng)用舉例
2.7阻抗匹配
2.7.1阻抗匹配的概念及分類
2.7.2集總元件L節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)和λ/4阻抗變換器
2.7.3支節(jié)調(diào)配器
2.8小結(jié)
習(xí)題
第3章規(guī)則金屬波導(dǎo)
3.1導(dǎo)波的場(chǎng)量分析
3.1.1導(dǎo)行波和導(dǎo)模
3.1.2規(guī)則金屬波導(dǎo)概述
3.1.3規(guī)則金屬管內(nèi)的電磁波
3.1.4導(dǎo)行波的一般傳輸特性
3.2矩形波導(dǎo)
3.2.1矩形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)及場(chǎng)分布
3.2.2矩形波導(dǎo)的傳輸特性
3.2.3矩形波導(dǎo)尺寸選擇
3.3圓形波導(dǎo)
3.3.1圓形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)及場(chǎng)分布
3.3.2圓波導(dǎo)的傳輸特性
3.3.3圓波導(dǎo)的三種常用模
3.4同軸線
3.4.1同軸線的分類及應(yīng)用
3.4.2同軸線的場(chǎng)方程及傳輸特性
3.4.3同軸線的高次模及尺寸選擇
3.5波導(dǎo)的激勵(lì)
3.6小結(jié)
習(xí)題
第4章微波集成傳輸線
4.1微波集成傳輸線及發(fā)展過(guò)程
4.2帶狀線
4.2.1帶狀線的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇
4.2.2帶狀線的TEM特性
4.3微帶線
4.3.1微帶線的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇
4.3.2微帶線的傳輸特性分析
4.3.3微帶傳輸線的準(zhǔn)TEM特性
4.4耦合微帶線
4.4.1耦合微帶線的奇偶模分析方法
4.4.2奇偶模有效介電常數(shù)與耦合系數(shù)
4.4.3曲線法求耦合微帶的特性阻抗及尺寸設(shè)計(jì)
4.4.4共面?zhèn)鬏斁�
4.5介質(zhì)波導(dǎo)
4.5.1圓形介質(zhì)波導(dǎo)
4.5.2介質(zhì)鏡像線
4.5.3H形波導(dǎo)
4.6光纖
4.6小結(jié)
習(xí)題
第5章微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
5.1微波網(wǎng)絡(luò)等效原理
5.1.1微波結(jié)構(gòu)電特性和微波元件的網(wǎng)絡(luò)描述法
5.1.2等效電壓和等效電流
5.1.3模式等效傳輸線
5.2單口網(wǎng)絡(luò)
5.3阻抗導(dǎo)納矩陣和ABCD矩陣
5.3.1多端口網(wǎng)絡(luò)阻抗和導(dǎo)納矩陣
5.3.2雙端口網(wǎng)絡(luò)阻抗和導(dǎo)納矩陣
5.3.3ABCD矩陣
5.4微波網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣及傳輸矩陣
5.4.1微波網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣
5.4.2散射參量與其他參量之間的轉(zhuǎn)換
5.4.3傳輸矩陣
5.5小結(jié)
習(xí)題
第6章微波元器件
6.1連接匹配元件
6.1.1終端負(fù)載元件
6.1.2微波連接元件
6.1.3阻抗匹配元件
6.2功率分配元器件
6.2.1定向耦合器
6.2.2功率分配器
6.2.3波導(dǎo)分支器
6.3微波諧振器
6.3.1微波諧振器的構(gòu)成
6.3.2微波諧振器的基本參量
6.3.3矩形波導(dǎo)諧振腔
6.3.4圓形波導(dǎo)諧振腔
6.3.5傳輸線諧振器
6.3.6諧振器的耦合和激勵(lì)
6.4微波鐵氧體器件
6.4.1非互易器件
6.4.2隔離器
6.4.3鐵氧體環(huán)行器
6.5小結(jié)
習(xí)題
第7章天線基本理論
7.1天線的功能及分類
7.2天線基本振子的輻射
7.2.1電基本振子
7.2.2磁基本振子
7.3天線的電參數(shù)
7.3.1天線方向圖特征參量
7.3.2天線輻射能力描述參量
7.3.3天線極化特性
7.3.4天線的工作頻帶寬度
7.4接收天線理論
7.4.1互易定理
7.4.2接收天線特有電參量
7.4.3接收天線的方向性
7.5小結(jié)
習(xí)題
第8章線天線
8.1對(duì)稱振子天線
8.1.1對(duì)稱振子的電流分布
8.1.2對(duì)稱振子的輻射場(chǎng)及方向函數(shù)
8.1.3對(duì)稱振子的電參數(shù)
8.2陣列天線
8.2.1二元陣列天線
8.2.2N元均勻直線陣
8.2.3m行n列陣列天線
8.3水平振子天線和直立天線
8.3.1水平振子天線
8.3.2直立天線
8.4引向天線和電視天線
8.4.1引向天線
8.4.2電視發(fā)射天線
8.5移動(dòng)通信基站天線
8.6其他類型天線
8.6.1螺旋天線
8.6.2行波天線
8.6.3縫隙天線
8.6.4微帶天線
8.7小結(jié)
習(xí)題
第9章面天線
9.1惠更斯元的輻射
9.2平面口徑的輻射
9.3拋物面天線
9.4卡塞格倫天線
9.5喇叭天線
9.6小結(jié)
習(xí)題
附錄
附錄A同軸射頻電纜參數(shù)表
附錄B硬同軸線參數(shù)表
附錄C射頻電纜型號(hào)符號(hào)意義
附錄D標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)主要參數(shù)表
附錄E標(biāo)準(zhǔn)扁波導(dǎo)主要參數(shù)表
附錄F常用圓波導(dǎo)參數(shù)表
附錄G微帶線特性阻抗和有效介電常數(shù)參考表
附錄H常用介質(zhì)材料參數(shù)表
附錄I常用導(dǎo)體材料參數(shù)表
附錄J部分習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
書單推薦
