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叢書名：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
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- 作者：徐銳敏等編著
- 出版時間：2009/9/1
- ISBN：9787030254702
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TN015
- 頁碼：296
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
本書系“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”。本書采用從場出發(fā)、場路結(jié)合的方法，圍繞規(guī)則導行波系統(tǒng)和微波全面地講述了微波技術(shù)的基本概念、理論、技術(shù)和分析方法。全書分為9章：緒論、導波的一般特性、典型導波系統(tǒng)的場分析、微波集成傳輸線、介質(zhì)波導和光波導、傳輸線的電路理論、微波諧振器、微波網(wǎng)絡基礎、常用微波元件。各章均附有習題，書后附有習題答案。本書配有電子課件，可供任課教師參考。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、電子科學與技術(shù)以及相近專業(yè)的本科教材或教學參考書，亦可供從事微波和天線工作的科研人員和工程技術(shù)人員參考。
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本書是在原有教材的基礎上，結(jié)合編者的教學實踐和科研工作經(jīng)驗，參考目前國內(nèi)外同類教材，緊跟當代電子科學技術(shù)的發(fā)展趨勢，反映本學科最新發(fā)展編寫而成。本書在內(nèi)容組織上注重基礎性、系統(tǒng)性和實用性，精煉傳統(tǒng)內(nèi)容，注重基本概念及對工程問題處理方法的講述。本書將“場”和“路”的概念有機地結(jié)合起來，使教材在連貫性、系統(tǒng)性和實用性方面更加突出。
本書在文字表達上力求簡潔、清晰、流暢、易讀，同時每章配有大量工程應用方面的例題和習題。附錄是本書的必要補充。本書配有電子課件，可供任課教師參考。
目錄
緒論 1
0.1 微波的波長（或頻率）范圍 1
0.2 微波的主要特性 2
0.3 微波的應用 4
第1章 導波的一般特性 6
1.1 導波和導波系統(tǒng) 6
1.2 導波的場分析方法 7
1.3 導波的分類及各類導波的特性 11
1.4 導波的傳輸功率、能量及衰減 20
1.5 導波系統(tǒng)中截止狀態(tài)下的場 25
習題 27
第2章 典型導波系統(tǒng)的場分析 28
2.1 同軸線 28
2.2 矩形波導 35
2.3 圓形波導 48
2.4 其他形式的金屬柱面波導筒介 59
2.5 同軸線、短形波導和圓波導的尺寸選擇 61
2.6 波導正規(guī)模的特性 65
2.7 不均勻性引起模式耦合 69
2.8 奇偶禁戒規(guī)則 69
習題 71
第3章 微波集成傳輸線 73
3.1 帶狀線 74
3.2 微帶線 77
3.3 耦合帶狀線和耦合微帶線 81
3.4 懸置微帶線和倒置微帶線 87
3.5 槽線 89
3.6 共面?zhèn)鬏斁� 90
3.7 鰭線 92
習題 93
第4章 介質(zhì)波導和光波導 94
4.1 介質(zhì)波導 94
4.2 光波導 102
習題 112
第5章 傳輸線的電路理論 113
5.1 引言 113
5.2 分布參數(shù)電路概念114
5.3 傳輸線方程及其解 115
5.4 傳輸線的特性參量 117
5.5 傳輸線的工作參量 120
5.6 無耗傳輸線的三種工作狀態(tài) 122
5.7 均勻有耗傳輸線的特性與分析 128
5.8 傳輸功率與傳輸效率 129
5.9 均勻?qū)Рㄏ到y(tǒng)等效為均勻傳輸線 132
5.10 史密斯圓圖 133
5.11 阻抗匹配 141
習題 153
第6章 微波諧振器 157
6.1 微波諧振器的基本特性與參數(shù) 157
6.2 串聯(lián)和并聯(lián)諧振電路 161
6.3 傳輸線諧振器 165
6.4 金屬波導諧振器 168
6.5 圓柱介質(zhì)諧振器 175
6.6 法布里-珀羅諧振器（開式諧振器） 182
6.7 諧振器的激勵 184
6.8 微波諧振腔的微擾理論 190
習題 194
第7章 微波網(wǎng)絡基礎 196
7.1 不均勻性等效為集總參數(shù)網(wǎng)絡 196
7.2 微波網(wǎng)絡參量 198
7.3 微波網(wǎng)絡參量之間的關(guān)系 206
7.4 互易網(wǎng)絡、無耗網(wǎng)絡及對稱網(wǎng)絡各矩陣參量的特性 209
7.5 參考面移動對網(wǎng)絡參量的影響 214
習題 215
第8章 常用微波元件 217
8.1 一端口元件 217
8.2 二端口元件 221
8.3 三端口元件 234
8.4 四端口元件 242
8.5 微波周期結(jié)構(gòu) 252
8.6 鐵氧體元件 261
習題 274
習題答案 275
參考文獻 285
附錄Ⅰ 矢量公式 286
附錄Ⅱ 麥克斯韋方程組、波動方程和邊界條件 288
附錄Ⅲ 拉梅系數(shù) 290
附錄Ⅳ 貝塞爾函數(shù)及常用公式 292
附錄Ⅴ 幾種常用金屬材料的特性參敢 295
附錄Ⅵ 常用介質(zhì)材料的特性參數(shù) 296
附錄Ⅶ 同軸線、矩形波導和圓波導參數(shù)表 297
附錄Ⅷ 史密斯圓圖 302
第1章 導波的一般特性
1.1 導波和導波系統(tǒng)
時變電場產(chǎn)生時變磁場，時變磁場又產(chǎn)生時變電場，如此進行下去，變化著的電場和磁場能傳播開去就形成電磁波。
電磁波可分為自由空間波和導波。自由空間波是指在無界空間傳播的電磁波。導波是在含有不同媒質(zhì)邊界的空間傳播的電磁波，而構(gòu)成這種邊界的裝置則稱為導波系統(tǒng)，它的作用是束縛并引導電磁波傳播。
導波系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)隨著不同頻段和實際需要而有所不同。
在低頻，導波系統(tǒng)的形式很簡單，兩根導線就可以引導電磁波。這是因為導線之間的距離和導線的長度相對電磁波的波長來說小得可以忽略，兩導線的電流反相，在空間同一點建立的場也反相并相互抵消，即低頻電磁波沿導線傳輸幾乎沒有輻射損耗。同時頻率低，導線的電阻損耗也可忽略。因此，低頻對導波系統(tǒng)沒有特殊要求。當頻率增高致使波長與導線間的距離和導線的長度可以比擬時，情況就大不一樣了，兩導線的電流在空間建立的場不會反相相消而有輻射。頻率高，導線電阻損耗也增大，因此任意的兩根導線不能有效引導微波。
在微波波段，為減小雙導線的輻射和電阻損耗，采用一種改進型雙導線即平行雙導體線。它是用線徑較大、線間距較小的平行雙導體構(gòu)成。這種雙導體線可用于微波低端——米波頻率。隨著頻率的繼續(xù)增加，平行雙導體線輻射損耗嚴重。為避免輻射并進一步減少電阻損耗，出現(xiàn)了封閉式雙導體導波系統(tǒng)即同軸線，它可用于分米波和厘米波。但頻率增高到毫米波波段時，由于同軸線橫向尺寸變小，內(nèi)導體的損耗很大，功率容量也下降。為克服同軸線的這些缺點，理論和實踐證明，可以去掉其內(nèi)導體而作成空心單導體導波系統(tǒng)即柱面金屬波導，它主要用于厘米波和毫米波。當頻率增到毫米波、亞毫米波波段時，金屬損耗已經(jīng)很大，而在這些波段介質(zhì)損耗還不算高，特別是低耗介質(zhì)的出現(xiàn)，為發(fā)展新的導波系統(tǒng)——介質(zhì)波導創(chuàng)造了條件。介質(zhì)波導主要用于毫米波、亞毫米波乃至光波。
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