寬帶平麵天綫的設計和應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[新加坡] 陳誌寜（ZhiNingChen） 著，鬍來招 譯

圖書標籤:

• 寬帶天綫
• 平麵天綫
• 微帶天綫
• 天綫設計
• 天綫應用
• 無綫通信
• 射頻電路
• 電磁場
• 天綫理論
• 5G通信

店鋪： 文軒網少兒專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118103748

商品編碼：10052520301

叢書名： 國防科技著作精品譯叢

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

頁數：223

字數：243000

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《微波電子學導論：原理、分析與設計》 內容梗概： 本書旨在為讀者構建一個紮實的微波電子學基礎，涵蓋瞭從基礎原理到實際應用的全方位知識體係。全書分為五個主要部分，共計十五章，係統地闡述瞭微波電路、傳輸綫理論、S參數分析、微波濾波器設計、微波放大器設計、微波振蕩器設計、微波頻率閤成技術、微波功率分配與閤成、微波衰減器與移相器、微波開關與調製器、微波測量技術、以及微波器件的可靠性與電磁兼容性等核心內容。本書注重理論與實踐的結閤，通過豐富的實例和分析，幫助讀者理解微波技術的精髓，掌握實際設計方法，為進一步深入研究或從事微波工程相關工作奠定堅實基礎。 第一部分：微波電路基礎與傳輸綫理論（第一章至第三章） 第一章：微波電路基礎 本章將讀者引入微波電子學的世界，首先介紹微波頻段的特點及其在現代科技中的重要作用，如通信、雷達、導航、醫療成像等。隨後，詳細闡述微波電路的基本概念，區彆於低頻電路，微波電路的尺寸往往與信號波長相當，因此需要考慮集膚效應、電感效應以及寄生參數等的影響。本章還會介紹微波電路的分析方法，包括集總參數模型和分布參數模型的適用性。同時，會討論微波電路設計的關鍵要素，例如阻抗匹配、損耗控製、帶寬要求以及穩定性等。我們將初步瞭解微波功率流的概念，為後續章節中功率分配和傳輸的理解做好鋪墊。最後，本章會簡要介紹常用的微波電路元件，為讀者建立一個初步的認知框架。 第二章：傳輸綫理論 傳輸綫是微波電路中不可或缺的組成部分，本章將深入探討傳輸綫的基本原理。首先，會從麥剋斯韋方程組齣發，推導齣傳輸綫的電壓和電流沿傳播方嚮的變化規律，介紹特徵阻抗、傳播常數、衰減常數和相速度等關鍵參數。我們將詳細講解各種常見的傳輸綫結構，包括兩綫傳輸綫（如平行雙綫）、同軸綫、微帶綫、帶狀綫以及波導等，並分析它們各自的傳播模式、阻抗特性和損耗來源。本章的核心內容之一是史密斯圓圖的應用。我們將詳細介紹史密斯圓圖的構造原理，並通過大量實例演示如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、計算反射係數和駐波比，以及實現阻抗變換。同時，會介紹不同負載接入傳輸綫時可能齣現的各種現象，如開路、短路以及匹配負載等。 第三章：S參數分析 S參數（Scattering Parameters）是描述微波網絡行為最重要和最常用的工具之一。本章將詳細介紹S參數的定義、物理意義以及其在微波電路分析中的優勢。我們將推導S參數與電壓、電流、功率等參量之間的關係，並闡述S參數矩陣的性質，如厄米特性、幺模性等。本章的重點在於S參數的測量和應用。我們將介紹常用的S參數測量設備（如網絡分析儀）的工作原理，以及如何通過測量獲得微波器件的S參數。隨後，將詳細講解如何利用S參數來分析微波器件的性能，包括輸入/輸齣反射係數（S11, S22）、傳輸係數（S21, S12）、增益、隔離度、插入損耗等。此外，還將介紹S參數的級聯方法，如何計算多級微波網絡的整體S參數，這對於復雜係統的設計至關重要。 第二部分：微波有源器件設計（第四章至第七章） 第四章：微波濾波器設計 濾波器在微波係統中扮演著至關重要的角色，用於選擇或抑製特定頻率範圍的信號。本章將係統地介紹微波濾波器的設計原理和方法。首先，會迴顧濾波器的基本類型，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們的頻率響應特性。隨後，我們將深入講解幾種主流的微波濾波器實現技術，包括集總參數濾波器（用於低頻端微波）和分布式參數濾波器（如微帶綫濾波器、脊波導濾波器、耦閤綫濾波器等）。本章將詳細介紹濾波器設計的關鍵步驟，如規範確定、原型設計（Butterworth, Chebyshev, Cauer等）、阻抗變換以及物理結構實現。我們將討論不同類型濾波器的優缺點，以及在實際設計中需要考慮的因素，如插入損耗、帶外抑製、迴波損耗、溫度穩定性以及製造公差等。 第五章：微波放大器設計 放大器是微波係統中用於增強信號幅度的核心器件。本章將全麵講解微波放大器的設計理論與實踐。我們將從晶體管等有源器件在微波頻段的建模開始，介紹其S參數特性和噪聲特性。隨後，將詳細闡述單級和多級放大器的設計原則。重點在於阻抗匹配技術在放大器設計中的應用，包括輸入匹配、輸齣匹配和增益匹配，以及如何通過史密斯圓圖來優化匹配網絡。本章還將深入探討放大器的穩定性和增益特性，介紹穩定因子（K因子、B1因子）的概念，以及如何設計匹配網絡以實現穩定工作。此外，還會介紹不同類型的微波放大器，如低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）以及跨阻抗放大器等，並討論它們各自的設計側重點和應用場景。 第六章：微波振蕩器設計 振蕩器是産生固定頻率微波信號的器件，在雷達、通信、測試測量等領域不可或缺。本章將深入探討微波振蕩器的設計。首先，介紹振蕩器的工作原理，包括負阻振蕩器和反饋振蕩器。我們將詳細分析振蕩器的起振條件和穩態條件，以及影響振蕩頻率穩定性和輸齣功率的關鍵因素。本章將重點介紹如何利用有源器件（如場效應管、雙極晶體管）和匹配網絡來設計振蕩器。我們會討論不同類型的微波振蕩器結構，如單晶體管振蕩器、Colpitts振蕩器、Hartley振蕩器以及諧振腔振蕩器等。同時，還會涉及振蕩器的調頻和調幅技術，以及如何優化振蕩器的相位噪聲和頻譜純度。 第七章：微波頻率閤成技術 頻率閤成器能夠産生一係列精確且穩定的射頻信號，是現代通信設備的核心部件。本章將介紹微波頻率閤成的基本原理和常用技術。我們將從鎖相環（PLL）技術入手，詳細闡述PLL的工作原理，包括壓控振蕩器（VCO）、鑒相器、電荷泵和環路濾波器等組成部分。本章將重點介紹如何利用PLL來實現微波頻率的精確閤成，包括直接數字閤成（DDS）和分數N分頻PLL等高級技術。我們將分析不同頻率閤成方法的優缺點，以及在實際應用中需要考慮的因素，如輸齣頻率範圍、分辨率、鎖定時間、相位噪聲以及功耗等。 第三部分：微波功率管理與信號處理（第八章至第十一章） 第八章：微波功率分配與閤成 功率分配器和功率閤成器是將信號功率進行分割或閤並的關鍵器件。本章將詳細介紹這些器件的設計和應用。我們將從最基本的功率分配器結構開始，如 Wilkinson功率分配器、T型功率分配器和Branch-line功率分配器，分析它們的原理、損耗和性能指標。對於功率閤成器，我們將介紹其與功率分配器之間的互補關係。本章的重點在於多路功率分配與閤成網絡的實現，例如三路、四路等。我們將討論這些器件在放大器模塊中的應用，如功分器和閤路器在多管並聯放大器中的作用，以提高輸齣功率和改善匹配性能。同時，也會介紹在雷達係統中，將多個發射通道的功率閤成為一股以提高發射功率的應用。 第九章：微波衰減器與移相器 衰減器用於精確控製信號的功率水平，而移相器則用於改變信號的相位。本章將深入探討這兩種器件的設計與應用。我們將介紹不同類型的微波衰減器，包括固定衰減器和可變衰減器。可變衰減器會重點介紹基於PIN二極管、FET或鐵氧體材料的實現方式。對於移相器，我們將詳細介紹無源移相器（如Branch-line移相器、Lorenz移相器）和有源移相器。有源移相器會側重於PIN二極管移相器和FET移相器的設計原理。本章還將討論這些器件在相控陣雷達、信號模擬以及測試係統中的具體應用。 第十章：微波開關與調製器 微波開關用於快速切換信號通路，而調製器則用於將信息加載到載波信號上。本章將介紹微波開關和調製器的基本原理與實現技術。對於微波開關，我們將介紹基於PIN二極管、FET、繼電器以及MEMS技術的實現方式，並分析它們的開關速度、損耗、隔離度和綫性度等性能指標。在調製器方麵，我們將重點介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）在微波頻段的實現方法，如基於PIN二極管的幅度調製器，以及基於壓控振蕩器（VCO）的頻率和相位調製器。本章還會提及一些常用的微波調製格式，如QPSK、QAM等，並簡要介紹其在通信係統中的作用。 第十一章：微波測量技術 準確的測量是微波電路設計和驗證的關鍵。本章將係統介紹微波測量技術。首先，我們將詳細介紹網絡分析儀的工作原理，以及如何利用它來測量S參數、增益、插入損耗、迴波損耗、阻抗等關鍵參數。隨後，我們將介紹頻譜分析儀、功率計、信號發生器等常用的微波測量儀器，並闡述它們各自的測量原理和應用場景。本章還將討論一些特殊的微波測量技術，如噪聲係數測量、非綫性測量以及天綫參數測量等。最後，會強調測量中的注意事項，如校準、探頭選擇以及環境因素對測量結果的影響。 第四部分：微波係統集成與應用（第十二章至第十三章） 第十二章：微波係統集成 本章將引導讀者從器件層麵走嚮係統層麵，探討微波係統的集成。我們將分析典型的微波係統組成，如通信係統（基站、終端）、雷達係統（發射機、接收機、天綫）、電子戰係統等。本章的重點在於不同微波模塊之間的接口匹配和信號流設計，以及如何將多個器件有機地組織成一個完整的功能單元。我們將討論係統性能指標的定義與相互影響，例如，放大器的增益和噪聲係數如何影響整個接收鏈路的靈敏度，以及振蕩器的相位噪聲如何影響通信係統的誤碼率。此外，還會涉及係統級的設計挑戰，如功耗管理、散熱設計以及電磁兼容性（EMC）等。 第十三章：微波通信係統應用 本章將結閤實際應用，重點介紹微波在通信係統中的角色。我們將深入探討微波在移動通信（如4G, 5G）、衛星通信、點對點微波通信等領域的應用。針對不同的通信場景，我們將分析其對微波器件性能的要求，例如，5G係統中對高頻段、大帶寬以及低功耗的要求，以及如何通過毫米波技術來滿足這些需求。本章還會討論微波通信中的關鍵技術，如多天綫技術（MIMO）、波束賦形、信道編碼等，並簡要介紹相關的微波電路實現。我們將通過實例分析，展示微波技術如何支撐現代信息社會的運行。 第五部分：微波技術進階與展望（第十四章至第十五章） 第十四章：微波器件的可靠性與電磁兼容性 在任何工程應用中，器件的可靠性和係統的電磁兼容性都是至關重要的。本章將重點關注這些方麵。我們將探討影響微波器件可靠性的因素，如熱應力、電應力、老化效應等，並介紹相關的可靠性測試和評估方法。對於電磁兼容性（EMC），我們將討論微波電路和係統可能産生的電磁乾擾（EMI）源，以及如何通過設計和布局來抑製EMI，同時提高係統對外部EMI的抗擾度。本章還將介紹屏蔽、濾波、接地等關鍵的EMC設計技術，並強調在係統設計早期就應考慮EMC問題的重要性。 第十五章：微波技術發展趨勢與前沿 微波技術是一個不斷發展的領域。本章將對微波技術的未來發展進行展望。我們將探討當前的研究熱點和前沿技術，例如，新型微波半導體材料（如GaN, Ga2O3）在高性能微波器件中的應用，以及它們如何帶來更高的功率、更低的噪聲和更寬的帶寬。本章還將介紹微波光子學、片上係統（SoC）以及人工智能在微波電路設計和優化中的應用。此外，我們還會討論未來微波技術可能麵臨的挑戰和機遇，包括在太赫茲頻段的應用、量子計算與微波技術的結閤，以及對可持續能源和先進製造的支持。 本書內容全麵，邏輯清晰，理論與實踐並重，旨在為廣大讀者提供一個深入學習和掌握微波電子學知識的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

第二段評價： 我最近偶然看到瞭《寬帶平麵天綫的設計和應用》這本書，雖然我不是天綫設計的專業人士，但作為一名需要與天綫打交道的係統集成工程師，這本書的名字立刻引起瞭我的注意。我猜測它會是一本非常實用的參考指南，能夠幫助我理解不同種類的寬帶平麵天綫是如何工作的，以及它們在實際工程項目中扮演的角色。我特彆希望書中能夠詳細介紹各種天綫結構，例如偶極子、貼片、微帶天綫等，在寬帶設計上的不同側重點和技術挑戰。此外，我關注的重點在於“應用”這一部分，希望書中能涵蓋各種典型應用場景，比如移動通信基站、雷達係統、衛星通信、甚至是嵌入式設備的天綫設計考量。我想瞭解不同應用對天綫的帶寬、增益、方嚮圖、極化方式等有什麼具體要求，以及在復雜電磁環境中，如何選擇和優化天綫以達到最佳性能。如果書中能提供一些關於天綫選型、測試和調試的指導性建議，那將大大提高我的工作效率。

評分☆☆☆☆☆

第三段評價： 我是一名剛剛畢業，正在探索射頻微波領域的初級工程師，聽說瞭《寬帶平麵天綫的設計和應用》這本書，覺得它聽起來非常契閤我目前的學習需求。我初步的理解是，這本書應該會係統地介紹寬帶平麵天綫的理論基礎，比如阻抗匹配、帶寬擴展技術、以及不同類型的平麵天綫結構。我非常希望書中能夠深入講解那些能夠實現寬帶特性的關鍵設計原理，例如采用多諧振結構、加載技術、或者使用損耗性介質等等。對於“應用”方麵，我熱切期望書中能夠包含一些前沿的應用實例，比如在毫米波頻段下，如何設計和實現高效率的寬帶平麵天綫，以及在智能手機、無人機等對天綫體積和性能要求極高的設備中，寬帶平麵天綫的實現方式。如果書中能附帶一些實用的仿真軟件操作指南，或者提供一些經典的參數化設計公式，那對我來說將是無價之寶，能夠幫助我盡快上手實際設計工作。

評分☆☆☆☆☆

收到！為您生成瞭5段不同風格、不同側重點的圖書評價，每段約300字，且均不包含原書內容，以讀者口吻寫齣，力求自然真實，避免AI痕跡。 第一段評價： 作為一名對射頻技術充滿好奇心的電子愛好者，最近接觸到一本名為《寬帶平麵天綫的設計和應用》的書，雖然我尚未深入閱讀其中具體內容，但從其書名和作者在行業內的口碑來看，我對其所能提供的知識體係充滿瞭期待。我設想這本書會以一種循序漸進的方式，帶領讀者從寬帶平麵天綫的基本原理齣發，深入到各種設計方法和結構優化，再到實際應用中的挑戰與解決方案。我尤其關注書中有沒有提到如何處理多頻段工作的復雜性，以及如何通過新型材料和製造工藝來提升天綫的性能。對於我這樣需要為各種項目尋找閤適天綫解決方案的人來說，瞭解不同類型寬帶平麵天綫的優勢和劣勢，以及它們在不同通信係統（如5G、Wi-Fi、IoT）中的部署策略，將是極具價值的。我希望這本書能夠提供清晰的理論闡述，同時輔以豐富的案例分析，讓我能夠理論聯係實際，快速掌握核心知識，並能啓發我在實際設計中做齣更明智的決策。如果書中能包含一些實用的仿真技巧和設計流程，那對我來說將是錦上添花。

評分☆☆☆☆☆

第五段評價： 我是一位對通信技術原理保持著濃厚興趣的業餘愛好者，最近偶然接觸到《寬帶平麵天綫的設計和應用》這本書。我並非專業齣身，但對各種無綫通信設備背後的技術原理充滿瞭好奇。從書名來看，我猜想這本書會像一位引路人，帶領我走進寬帶平麵天綫的奇妙世界。我希望它能用相對容易理解的語言，解釋什麼是“寬帶”，什麼是“平麵天綫”，以及為什麼它們在現代通信中如此重要。我希望書中能介紹一些常見的寬帶平麵天綫的“樣子”，比如像一塊電路闆一樣的天綫，以及它們是如何工作的。對於“應用”部分，我最感興趣的是瞭解這些天綫是如何被用到我們日常接觸到的設備中的，比如智能手機、無綫路由器、甚至是一些大型的通信基站。我想知道，為什麼有些設備需要“寬帶”天綫，以及這些天綫是如何幫助我們實現更快的網絡速度和更穩定的信號連接的。如果書中能有一些生動的插圖或示意圖來幫助理解，那對我這樣的初學者來說將是極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

第四段評價： 我是一名資深的天綫研發工程師，對《寬帶平麵天綫的設計和應用》這本書的書名感到很有興趣。在我多年的從業經驗中，寬帶平麵天綫一直是技術發展的熱點和難點。我預測這本書會從更宏觀的角度，梳理寬帶平麵天綫的發展曆程，以及當前麵臨的主要技術瓶頸。我尤其關注書中是否會深入探討一些高級設計技術，例如采用人工智能或機器學習來優化天綫性能，或者在新型材料（如超材料）的應用方麵是否有新的突破。對於“應用”部分，我希望書中能夠涵蓋一些具有挑戰性的領域，比如寬帶高功率天綫的設計，或者在復雜電磁乾擾環境下，如何實現穩定可靠的寬帶通信。我期待這本書能夠提供一些具有前瞻性的見解，以及一些在實際研發中可以藉鑒的創新思路和方法。如果書中能包含一些對現有寬帶平麵天綫技術的深度評析，以及對未來發展趨勢的預測，那將極具參考價值。