微波工程基础【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

微波工程基础PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

目录1

0绪论1

0.1微波的范围1

0.2微波的优点2

0.3微波的应用2

0.4本书的结构4

0.5对读者的建议5

1电磁场概述7

1.1引言7

1.2时变电磁场方程组和媒质的本构关系7

1.3谐变电磁场方程组和媒质的本构关系9

1.4边界条件11

1.5坡印亭定理14

1.5.1时变场的坡印亭定理14

1.5.2谐变场的坡印亭定理14

1.6惟一性定理16

1.7等效源和广义电磁场方程组18

1.8对偶性19

1.9波动方程20

1.10矢量位和标量位21

1.11反作用和互易定理23

1.12等效原理和镜像定理25

1.12.1 等效原理25

1.12.2镜像定理26

习题27

2.2传输线波动方程和它的解28

2.2.1传输线波动方程28

2传输线理论28

2.1 引言28

2.2.2波动方程的解30

2.2.3相速和波长31

2.3阻抗与驻波32

2.3.1反射系数32

2.3.2输入阻抗与输入导纳33

2.3.3输入阻抗与输入导纳的另一种表示式34

2.3.4传输线的工作状态35

2.3.5驻波参量37

2.3.6阻抗的周期性和1/4波长倒置性38

2.4史密斯圆图39

2.4.1阻抗圆图39

2.4.2导纳圆图44

2.4.3阻抗匹配46

2.5功率衰减与噪声51

2.5.1无耗传输线上的功率关系51

2.5.2有耗传输线52

2.5.3负载的噪声功率53

2.5.4有耗传输线的噪声温度54

2.6包含信号源和负载的传输线电路57

2.6.1归一化电压与归一化电流57

2.6.2简单完整的传输线电路的形式解58

2.6.3匹配的基本概念60

2.7.1分布参数高速数字电路的特征参数61

2.7传输线电路中信号的时域分析61

2.7.2 s域传输线波动方程和它的解64

2.7.3简单传输线电路负载端时域信号的形式解67

2.7.4负载端时域信号的形式解应用举例71

习题75

3导波与波导80

3.1 引言80

3.2.1直接法求解81

3.2规则金属波导的一般理论81

3.2.2纵向场分量和横向场分量的关系82

3.2.3TE波、TM波和TEM波的特点84

3.2.4导波的坡印亭矢量86

3.2.5空心金属波导内不存在TEM波86

3.3矩形金属波导87

3.3.1矩形波导的通解87

3.3.2矩形波导中的力线图91

3.3.3矩形波导的色散方程与k空间93

3.3.4矩形波导中导波的相速和群速97

3.3.5矩形波导中的传输功率与储能99

3.3.6矩形波导的衰减101

3.3.7矩形波导的导体壁电流104

3.4金属圆波导105

3.4.1圆波导的通解105

3.4.2圆波导中的力线图111

3.4.3圆波导的色散方程113

3.5同轴线与平行双线113

3.5.1同轴线中的TEM波113

3.5.2同轴线中的TE波和TM波116

3.5.3同轴线TEM波的等效电路118

3.5.4平行双线120

3.6传输线理论的推广122

3.6.1 TE波和TM波的传输线理论122

3.6.2多导体传输线电报方程126

3.7带线和微带线128

3.7.1带线128

3.7.2微带线130

3.7.3均匀介质填充的耦合传输线的奇偶模135

3.7.4耦合带线138

3.7.5耦合微带线139

3.8介质波导143

3.8.1相位匹配143

3.8.2对称薄膜介质波导145

3.9光纤简介150

3.10激励耦合151

3.10.1源对场的激励准则152

3.10.2激励耦合举例153

习题156

4微波网络159

4.1引言159

4.2微波网络的几个定理160

4.2.1微波网络的坡印亭定理160

4.2.2微波网络的互易定理161

4.2.3微波网络的电抗定理162

4.3.1非归一化阻抗矩阵和导纳矩阵164

4.3阻抗矩阵和导纳矩阵164

4.3.2归一化阻抗矩阵和导纳矩阵165

4.3.3阻抗矩阵和导纳矩阵的性质167

4.4散射矩阵169

4.4.1散射矩阵和散射参量的意义169

4.4.2散射矩阵的性质169

4.4.3参考面移动后的散射矩阵171

4.4.4散射矩阵与阻抗导纳矩阵的关系172

4.5二端口网络173

4.5.1二端口网络的各种矩阵173

4.5.2二端口网络的散射矩阵177

4.5.3二端口等效单元电路179

4.5.4对称二端口网络的本征值和本征矢185

4.6网络的连接188

4.6.1网络的串联188

4.6.2网络的并联189

4.6.4网络的并串联190

4.6.3网络的串并联190

4.6.5网络的级联192

4.7微波信号通过微波电路的分析方法193

4.7.1含n端口网络电路的形式解193

4.7.2微波电路的等效电源波定理195

4.7.3微波电路的信流图199

4.7.4微波信号通过二端口网络202

习题206

附录式（4.7.25）、式（4.7.26）和式（4.7.29）的推导208

5.1引言211

5无源微波电路211

5.2匹配负载212

5.3波导接头和同轴接头213

5.4短路器213

5.5衰减器215

5.5.1吸收式矩形波导衰减器215

5.5.2截止式衰减器216

5.5.3旋转极化式衰减器217

5.6模式抑制器218

5.7.1 E—T和H—T分支219

5.7波导T形分支219

5.7.2无耗互易三端口网络的性质221

5.8微带线功分器与合成器223

5.9魔T225

5.9.1从波导双T到魔T225

5.9.2魔T的应用227

5.10定向耦合器的机理、技术指标和分析方法231

5.10.1定向耦合器的简单机理231

5.10.3对称理想定向耦合器的散射矩阵233

5.10.2定向耦合器的技术指标233

5.10.4应用奇偶模理论分析定向耦合器234

5.11微带线定向耦合器239

5.11.1微带耦合线定向耦合器239

5.11.2微带分支线定向耦合器241

5.11.3变阻的微带分支线定向耦合器244

5.11.4微带环形定向耦合器248

5.12圆极化器251

5.13旋转对称五端口结253

5.14六端口结及其应用255

5.15铁氧体器件257

5.15.1铁氧体的张量导磁率257

5.15.2铁氧体的标量导磁率258

5.15.3矩形波导场移式隔离器259

5.15.4矩形波导谐振式隔离器261

5.15.5对称Y形环行器262

5.16.1谐振腔的基本参数264

5.16谐振腔264

5.16.2矩形腔266

5.16.3圆柱腔269

5.16.4同轴腔271

5.16.5微带谐振腔273

5.16.6介质谐振腔274

5.16.7谐振腔的激励耦合286

5.16.8腔体微扰与谐振频率的变化288

5.17微波滤波器291

5.17.1微波滤波器的工作特性292

5.17.2低通原型滤波器295

5.17.3频率变换301

5.17.4电感与电容的微波实现307

5.17.5微波低通滤波器313

5.17.6倒置变换器318

5.17.7变形低通原型320

5.17.8微波带通滤波器321

5.17.9微波带阻滤波器330

习题333

6有源微波电路336

6.1 引言336

6.2微波晶体管放大器336

6.2.1微波晶体管337

6.2.2微波晶体管放大器的增益347

6.2.3微波晶体管放大器的稳定性348

6.2.4微波晶体管放大器的噪声系数353

6.2.5微波低噪声放大器设计356

6.2.6微波功率放大器358

6.3微波混频器360

6.3.1肖特基势垒二极管360

6.3.2非线性电导混频的机理363

6.3.3混频器电路365

6.3.4混频器的噪声系数369

6.3.5接收机噪声系数371

6.4微波振荡器373

6.4.1微波振荡器的种类与特性373

6.4.2微波晶体管振荡器374

6.4.3雪崩二极管振荡器377

6.4.4体效应二极管振荡器381

习题384

7天线386

7.1 引言386

7.2辐射场387

7.2.1 电流源和磁流源的矢量位387

7.2.2电偶极子辐射场390

7.3.1辐射方向图392

7.3天线的基本参数（一）392

7.3.2天线立体角395

7.3.3方向性396

7.3.4增益397

7.3.5天线的极化398

7.3.6天线的输入阻抗400

7.4天线的基本参数（二）401

7.4.1天线的互易性401

7.4.2极化损失因子402

7.4.3天线有效面积404

7.4.4天线有效面积与天线方向性的关系405

7.4.5天线的噪声温度406

7.5振子天线410

7.5.1对称振子410

7.5.2折叠振子412

7.5.3对称转换器413

7.6.1二元阵415

7.6阵列天线415

7.6.2 N元线阵417

7.6.3自阻抗与互阻抗418

7.7口面天线419

7.7.1 口面天线辐射场的计算方法419

7.7.2口面天线辐射场计算举例421

7.8抛物面天线425

7.8.1旋转抛物面天线426

7.8.2卡塞格伦天线428

习题430

8电波传播432

8.1引言432

8.2地球及其近地空间432

8.3电波传播的各种方式434

8.4 自由空间传输损失436

8.5对流层对微波传播的影响437

8.5.1对流层的参数和标准大气437

8.5.2对流层对微波的折射438

8.5.3大气对微波的衰减441

8.5.4降水的退极化效应442

8.6 电波传播的菲涅耳区443

8.6.1惠更斯－菲涅耳原理443

8.6.2 自由空间的菲涅耳区446

8.7地面对微波传播的影响448

8.7.1视线距离448

8.7.2平地面的菲涅耳区449

8.7.3地面的反射和散射449

8.7.4考虑地面影响的路径损失449

8.8电离层中的电波传播450

9微波工程系统453

9.1 引言453

9.2卫星通信的微波子系统453

9.2.1卫星通信微波子系统框图453

9.2.2卫星通信线路增益损耗图454

9.2.3卫星通信信噪比458

9.2.4卫星天线459

9.2.5地球站天线系统460

习题461

附录Ⅰ 物理常数462

附录Ⅱ 矢量微分算子462

Ⅱ.1直角坐标462

附录462

Ⅱ.2圆柱坐标463

Ⅱ.3球坐标463

附录Ⅲ矢量恒等式463

Ⅲ.1加法和乘法463

Ⅲ.3积分464

Ⅲ.2微分464

附录Ⅳ 常用同轴射频电缆465

附录Ⅴ 矩形与扁矩形波导465

附录Ⅵ 半导体材料466

Ⅵ.1能带论和晶体466

Ⅵ.2费米能级470

Ⅵ.3本征半导体和掺杂半导体471

Ⅵ.4漂移电流473

参考文献474