微波技术基础及其应用/21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材 [Microwave Technology Basis and Applications] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李泽民，黄卉 著

图书标签:

• 微波技术
• 微波电路
• 电磁场与电磁波
• 射频电路
• 通信工程
• 电子工程
• 应用技术
• 本科教材
• 电气信息
• 21世纪规划教材

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301218495

版次：1

商品编码：11195604

包装：平装

外文名称：Microwave Technology Basis and Applications

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：405

字数：615000

正文语种：中文

编辑推荐

　　数学描述清晰透彻，基础概念合理派生，教学动画生动活泼。

内容简介

　　《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：微波技术基础及其应用》力求以简明的方式介绍实（常）用微波技术基础所涉及的数学描述，使学生从大篇幅的数学推演中跳出来而将思路集中于对结论数学表达式的认识；从数学描述中派生出许多实用的基础概念，这些概念用于指导实际工作时可带来许多方便。《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：微波技术基础及其应用》计划授课时数为48学时（3学分），具体授课内容为以下7章：第1章均匀双线传输线的基本理论；第2章规则金属波导；第3章微带传输线介质波导和光纤综述；第4章实际中常用的线性无源微波元器件；第5章实际中常用的有损耗非互易微波元器件；第6章微波技术中的微波选频器件；第7章微波工程仿真设计简介。上述7章内容，基本可以满足近代微波专业工作所需的基础知识和基本设计要求。
　　《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：微波技术基础及其应用》适合大学本科电子信息和通信等相关专业使用，也可以供从事通信和电子信息行业的技术人员参考。

内页插图

目录

绪论
0.1 微波的特点
0.2 课程特点及学习方法
练习题

第1章 均匀双线传输线的基本理论
1.1 基本概念和起步数学表达方式
1.1.1 均匀双线传输线的电信号传输及其传输波型
1.1.2 描述均匀双线传输线数学表达方式
1.2 均匀无损耗双线传输线
1.2.1 均匀无损耗双线传输线方程的解（答）及其研究
1.2.2 均匀无损耗双线传输线的输入阻抗、相速及线内波长
1.3 均匀无损耗传输线的实际工作状况分析
1.3.1 均匀无损耗传输线上的反射系数和反射系数圆
1.3.2 均匀无损耗传输线的输入阻抗与反射系数的关系
1.3.3 均匀无损耗传输线在实际工作中可能出现的几种工作状态
1.3.4 具体分析均匀无损耗传输线的3种工作状态
1.4 均匀传输线的阻抗匹配问题
1.4.1 为什么传输线需要阻抗匹配
1.4.2 传输线的阻抗匹配问题的提出
1.4.3 如何实现（或获得）传输线的阻抗匹配
1.5 阻抗圆图和导纳圆图
1.5.1 归一化阻抗圆图
1.5.2 归一化导纳圆图
1.5.3 阻抗圆图和导纳圆图应用举例
练习题

第2章 规则金属波导
2.1 基本概念和起步数学表达方式
2.1.1 金属矩形波导中的部分波概念
2.1.2 怎样用部分波的概念分析矩形波导中的TEio波
2.2 金属矩形波导
2.2.1 金属矩形波导中的TEm波和TMmn波
2.2.2 金属矩形波导中TEmn模和TM。模的纯数学描述
2.2.3 金属矩形波导的传输特性
2.2.4 关于标准金属矩形波导
2.3 金属圆形波导
2.3.1 金属圆形波导中的导波模
2.3.2 金属圆形波导的传输特性
2.3.3 金属圆形波导的用途
2.4 同轴传输线中的高次模和如何设计同轴线的尺寸
2.4.1 同轴传输线中的导波模及其截止波长
2.4.2 如何设计同轴传输线的尺寸
练习题

第3章 微带传输线介质波导和光纤综述
3.1 微带传输线及其基本应用
3.1.1 微带传输线
3.1.2 带状线（对称微带线）
3.1.3 微带线（标准微带线）
3.1.4 耦合带状线及耦合微带线
3.1.5 应用在微波集成电路中的其他微带传输线
3.1.6 各种微波集成电路（MIC）传输线的性能比较
3.2 介质波导和光纤综述
3.2.1 介质波导简介
3.2.2 光导纤维综述
练习题

第4章 实际中常用的线性无源微波元器件
4.1 微波网络的基本概念
4.2 关于微波网络的Z、y和A参数
4.2.1 参考面开路阻抗参数
4.2.2 参考面短路导纳参数
4.2.3 参考面短路或开路的链接参数
4.2.4 二端口网络的特性阻抗的概念及确定方式
4.2.5 归一化网络和归一化网络参数
4.3 关于微波网络的S参数
4.3.1 如何定义S参数
4.3.2 多端口网络的[S]矩阵及S参数的重要特性
4.3.3 怎样测量S参数
4.3.4 二端口网络的传输[S]矩阵
4.4 在微波电路中几种实现常见功能的微波元器件
4. 4.1 实现金属波导连接的微波元器件
4.4.2 窦现衰减和相移的微波元器件
4.4.3 实现不同类型波型转换连接的微波元器件
4.5 微波电路中实现分支连接使用的微波元器件
4.5.1 实现分支连接微波元器件的网络特性
4.5.2 实现功率定向分支连接的定向耦合器
4.5.3 实现功率分支分配连接的三端口功率分配器
4.6 微波电路中实现阻抗匹配所使用的微波元器件
4.6.1 阶梯阻抗变换器
4.6.2 指数渐变线抗变换器
4.6.3 切比雪夫阻抗变换器简介
4.6.4 螺钉（调整）匹配器
练习题

第5章 实际中常用的有损耗非互易微波元器件
5.1 泛谈有损耗非互易微波元器件
5.1.1 常用的有损耗非互易微波元器件——铁氧体器件
5.1.2 实际中使用铁氧体器件的领域
5.1.3 铁氧体的概念及其特性
5.2 微波铁氧体单向器
5.2.1 微波铁氧体单向器产品技术指标
5.2.2 谐振式铁氢体单向器
5.2.3 场移式铁氧体单向器
5.3 微波铁氧体环行器和相移器
5.3.1 微波铁氧体环行器产品技术指标
5.3.2 环行器的种类及其分析方法概述
5.3.3 微波铁氧体Y形结环行器
5.3.4 带状线集中参数环行器简介
5.3.5 铁氧体相移器
练习题

第6章 微波技术中的微波选频器件
6.1 泛谈微波选频器件
6.1.1 泛谈选频技术
6.1.2 泛谈微波谐振腔和微波滤波器
6.2 微波谐振腔（器）
6.2.1 固有谐振频率和品质因素
6.2.2 介绍几种谐振腔（器）
6.3 微波滤波器
6.3.1 滤波器
……
第7章 微波工程仿真设计简介
附录A Smith圆图和绘制史密斯圆图的程序简介
附录B 贝塞尔函数和几个常用的贝塞尔函数公式
附录C 标准矩形波导和射频同轴电缆的型号及参数
附录D 网络分析仪简单原理方框图
附录E 计算低通原型滤波器元件值的程序
附录F 课程学时分配表
参考文献

前言/序言

探索电磁波的奥秘，驾驭信息传输的未来：一本让你掌握微波技术的实用指南 你是否对那些看不见的电磁波充满好奇？它们如何穿越空间，传递信息，驱动着我们现代生活的方方面面？你是否渴望深入理解这些高速、高效的能量传播方式，并在电气工程、通信工程、电子信息等领域找到属于自己的创新之路？如果答案是肯定的，那么这本书将是你开启微波技术世界大门的钥匙。 本书，一本凝聚了前沿理论与实践经验的著作，旨在为21世纪的电气信息类本科院校学生和从业者提供一个扎实而全面的微波技术基础知识体系，并引导大家将其应用于蓬勃发展的各类新兴技术领域。它并非一本枯燥的理论堆砌，而是一份生动、实用的学习地图，让你从零开始，循序渐进地掌握微波工程的核心概念、关键技术和实际应用。 第一部分：微波技术的基石——从理论到原理的深度解析 理解微波技术，首先要回归其最根本的物理原理。本书将带你深入探索电磁场与电磁波的奥秘。我们将从麦克斯韦方程组这一电磁学皇冠上的明珠出发，理解其在时域和频域的深刻含义，并进一步推导出平面电磁波在理想介质中的传播特性。你会清晰地认识到，微波之所以具有区别于低频信号的独特性能，正是源于其在自由空间中的高速传播以及波长远小于系统尺寸的特点。 接着，本书将聚焦于微波传输线理论，这是微波电路设计的基础。我们将详细讲解不同类型的传输线，如同轴线、带状线、微带线等，分析它们的结构、特性阻抗、传播常数以及损耗特性。你会学习到诸如史密斯圆图这一强大的工具，它不仅能直观地展示阻抗匹配过程，更能帮助你理解反射、驻波比等重要概念，从而为后续的电路设计奠定坚实基础。 电磁波在导体边界的反射与透射、不同介质之间的界面效应，这些看似抽象的物理现象，在微波领域却至关重要。本书将通过清晰的图示和严谨的数学推导，帮助你理解斯涅尔定律在微波工程中的应用，以及如何通过设计介质层厚度、金属导体形状等来控制电磁波的行为。 第二部分：微波电路的核心——关键器件的原理与设计 掌握了基础理论，我们便要进入微波电路的核心部分——关键器件的设计与分析。无源器件是微波电路的基础构件，本书将深入剖析各类无源器件的原理、特性和设计方法。 微波滤波器： 无论是在通信系统中抑制干扰，还是在雷达系统中分离不同频率的信号，滤波器都扮演着不可或缺的角色。你将学习到不同类型的滤波器，如低通、高通、带通、带阻滤波器，以及它们在微波频率下的实现方式，例如使用集总参数电路的等效结构，或者利用传输线结构（如微带槽线滤波器、金属腔滤波器）来实现。我们将探讨滤波器的设计参数，如截止频率、通带纹波、阻带衰减等，并通过实际案例展示如何根据需求设计出满足性能指标的滤波器。 微波耦合器： 耦合器是实现信号分路、合成或定向传输的关键器件。本书将详细讲解定向耦合器（如分支线耦合器、90度混合耦合器、3dB定向耦合器）的工作原理，分析它们的耦合度、隔离度、方向性等参数，以及在功率分配、信号监测、雷达系统中的应用。你还将了解到如何利用耦合器实现天线阵列的馈电网络设计。 微波功率分配器/合成器： 在多路输出系统或需要将多个信号合并的场合，功率分配器和合成器必不可少。本书将介绍不同结构的功率分配器/合成器，分析其功率分配比、效率以及相移特性，并解释它们在放大器并联、多发单收系统中的作用。 微波匹配网络： 阻抗不匹配是导致信号反射、功率损耗的主要原因。匹配网络的设计是微波电路设计中的核心挑战之一。本书将系统介绍匹配网络的设计原理，包括基于史密斯圆图的匹配方法（单层匹配、多层匹配），以及使用集总参数元件（电感、电容）或分布式参数元件（传输线段）的匹配技术。你将学会如何有效地降低反射损耗，实现最大功率传输。 有源器件是微波电路实现信号放大、振荡、混频等功能的核心。本书将重点介绍微波有源器件的原理和应用。 微波二极管： 你将了解不同类型的微波二极管，如PIN二极管（用于开关和衰减）、肖特基二极管（用于混频和检波）、变容二极管（用于调谐和压控振荡）等，分析它们的等效电路模型、工作特性以及在微波电路中的具体应用。 微波晶体管： 晶体管是微波放大器和振荡器的灵魂。本书将深入探讨双极晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）在微波频率下的特性，如增益、噪声系数、稳定性等。你将学习到如何分析和设计微波放大器，包括单级和多级放大器的增益、带宽、噪声以及稳定性设计。你还将了解如何利用晶体管构建微波振荡器，实现特定频率的信号产生。 微波集成电路（MIC）和单片微波集成电路（MMIC）： 随着微电子技术的飞速发展，微波电路的集成化是必然趋势。本书将介绍MIC和MMIC的基本概念、优势以及制造工艺，并展示如何在这些集成平台上实现各种微波功能。 第三部分：微波技术的实际应用——从通信到雷达到前沿探索 理论与器件的掌握，最终是为了解决实际问题。本书将带你领略微波技术在各个领域的广阔应用。 通信系统： 微波通信是现代无线通信的基石。你将了解微波在卫星通信、地面微波接力通信、移动通信（如4G、5G基站）中的关键作用。我们将探讨微波通信链路的组成，如发射机、接收机、天线、放大器、调制解调器等，并分析其信号传播、衰落、干扰等问题。你还将了解到微波在光纤通信系统中的应用，如作为光信号的驱动信号或与光信号进行混合。 雷达系统： 雷达技术是微波技术的典型应用之一。本书将介绍雷达的基本工作原理，包括脉冲雷达和连续波雷达，以及其在目标探测、测距、测速、目标识别等方面的能力。你将了解雷达方程，分析影响雷达性能的关键因素，并接触到雷达信号处理的基本概念。 导航与定位： 全球定位系统（GPS）等导航系统，以及其他各种定位技术，都离不开微波信号的应用。本书将简要介绍微波在导航定位系统中的作用，例如利用微波信号的传播时间来计算距离。 电子对抗与频谱监测： 在军事和民用领域，微波技术在电子对抗、信号侦测、频谱监测等方面发挥着重要作用。本书将揭示微波在这些领域的应用，例如通过分析接收到的微波信号来识别敌我，或者监测无线电频谱的使用情况。 微波加热与工业应用： 除了信息传输，微波的能量特性也使其在工业领域有着广泛的应用。本书将介绍微波在加热、干燥、杀菌、化学反应等方面的应用，例如微波炉的工作原理，以及在食品工业、医药工业、材料加工等领域的应用。 新兴技术展望： 随着科技的不断进步，微波技术仍在不断拓展其应用边界。本书将为你展望微波技术在人工智能、物联网、自动驾驶、太赫兹技术等前沿领域的潜在应用，激发你的创新思维。 学习本书，你将获得： 扎实的理论基础： 从电磁波基本原理到传输线理论，再到微波电路分析，为你构建坚实的理论框架。 深入的器件理解： 掌握各类微波无源和有源器件的工作原理、设计方法和应用场景。 实用的设计能力： 学会使用史密斯圆图等工具进行阻抗匹配和电路设计。 广阔的应用视野： 了解微波技术在通信、雷达、导航、工业等众多领域的实际应用。 前沿的技术洞察： 关注微波技术在新兴领域的最新发展和未来趋势。 无论你是对微波世界充满好奇的学生，还是希望提升专业技能的工程师，这本书都将是你不可多得的良师益友。它将陪伴你一步步揭开微波技术的神秘面纱，让你掌握驾驭电磁波的力量，在未来的科技浪潮中扬帆远航！

评分☆☆☆☆☆

这本书在电路分析和设计部分的讲解，可以说是让人印象深刻。它并没有停留在概念的层面，而是非常具体地讲解了各种微波器件的等效电路模型，以及如何利用这些模型来进行分析和设计。例如，在讨论滤波器设计时，书中详细介绍了不同类型滤波器的结构、设计公式和仿真方法，并且提供了不少实际的设计案例，这让我能够清晰地看到理论知识如何转化为实际的电路图。更重要的是，它还触及了许多实际工程中会遇到的问题，比如元件的寄生效应、损耗的影响以及如何进行阻抗匹配等等。这些细节的讲解，能够极大地减少我们在实际操作中可能遇到的困惑。我尤其欣赏的是书中对于S参数的运用，它不仅仅是讲解了S参数的定义和计算，更重要的是，它通过大量实例展示了如何利用S参数来进行电路的分析和优化，这一点对于熟悉现代微波电路设计流程至关重要。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现这本书对于微波概念的引入非常巧妙，没有直接上来就抛出复杂的数学模型，而是从一些日常生活中与微波相关的现象入手，比如微波炉的工作原理，或者无线通信的信号传输，一下子就拉近了理论与现实的距离。这种由浅入深的方式，让我这个初学者能够更容易地理解微波技术的核心思想，不至于一开始就被繁杂的术语和公式吓退。书中对一些关键概念的阐述，比如传播常数、特性阻抗、驻波比等，都配有清晰的图示和通俗易懂的解释，这对于理解这些抽象的物理量非常有帮助。我特别喜欢其中对传输线理论的讲解，它不仅仅是讲解了ABCD参数、S参数这些基本工具，更重要的是，它详细分析了这些参数在实际电路分析中的作用，以及如何利用史密斯圆图来解决匹配问题，这一点对于理解高频电路的行为至关重要。总的来说，这本书在概念的引入和基础理论的讲解上，做得非常到位，为后续的学习奠定了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当吸引人，封面采用了简约但又不失专业感的配色，书名和副标题都清晰地呈现出来，让人一眼就能感受到其学术性和指导性。拿到手中，纸张的质感也很好，拿在手里有一定的分量，印刷清晰，即使是细小的公式和图表也能够轻松辨认。翻开目录，便能大致了解全书的知识体系，从最基础的微波传输线理论，到各种滤波器、耦合器、天线的设计，再到实际的系统应用，脉络清晰，循序渐进。我尤其看重的是它是否能够为我打下坚实的理论基础，同时又能展现出前沿的应用方向，毕竟在电气信息这个日新月异的领域，理论的深度和应用的广度同等重要。这本书的定位是“创新型应用人才培养规划教材”，这让我对它在理论深度与工程实践结合方面抱有很高的期待。我希望它不仅仅是枯燥的公式推导，更能激发我解决实际问题的思路，让我能够将学到的知识转化为实际的开发能力，为未来的职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于应用部分的介绍，这本书确实展现了其“应用型”的特质。它没有仅仅停留在理论层面，而是深入到了一些具体的微波系统应用，比如雷达系统、微波通信系统、电子对抗等等。在介绍这些系统时，它能够将前面学到的基础理论知识融会贯通，清晰地解释微波技术在其中的核心作用，以及一些关键的设计和实现思路。例如，在讲到天线设计时，它不仅讲解了各种天线的原理，还讨论了不同应用场景下天线的选择和优化。此外，书中还涉及了一些比较前沿的应用方向，比如微波成像、微波生物医学等，这让我对微波技术的广阔前景有了更深的认识，也激发了我进一步探索这些新兴领域的兴趣。这种理论与实践的紧密结合，使得这本书不仅仅是一本教材，更是一本能够启发思考、引导创新的参考书。

评分☆☆☆☆☆

总体来说，这是一本非常有价值的参考书，它在微波技术的基础理论讲解和实际应用拓展方面都做得相当出色。从一开始的微波基础概念入手，到深入的电路分析和设计，再到广阔的应用领域探索，都展现了作者深厚的功底和对教学的细致考量。书中清晰的逻辑结构、丰富的图文资料以及贴近实际的案例分析，使得学习过程既严谨又生动。尽管我还没有深入到每一个细节，但从整体的框架和内容深度来看，它完全符合一本高水平专业教材的标准。对于电气信息类专业的学生而言，这本书无疑是构建微波技术知识体系、培养创新应用能力的一块重要基石。我相信，通过对这本书的深入学习，我能够对微波技术有一个更全面、更深刻的理解，并为将来的学习和工作打下坚实的基础。