微波及無綫應用中的六端口技術 [The Six-port Technique With Microwave And Wireless Applications] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[加] 加努希，穆罕默迪 著，張旭春，劉剛，鞠智芹，謝軍偉 譯

圖書標籤:

• 微波技術
• 無綫通信
• 六端口技術
• 射頻電路
• 網絡分析
• 阻抗匹配
• 散射參數
• 微波測量
• 無綫應用
• 電路設計

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118099904

版次：1

商品編碼：11690473

包裝：平裝

外文名稱：The Six-port Technique With Microwave And Wireless Applications

開本：16開

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：149

字數：1930

內容簡介

　　微波及無綫係統設計中的主要問題之一是采用低成本技術的同時保證高性能。在關鍵網絡的設計方麵，六端口技術就能夠顧及到這一點。針對這一課題，《微波及無綫應用中的六端口技術》從RF測量技術、多端口設計等基本原理齣發，到矢量網絡分析儀、軟件無綫電及雷達等各種領域的應用，進行瞭全麵細緻的概括。作為第1本六端口應用及原理方麵的書，《微波及無綫應用中的六端口技術》對從事微波及無綫通訊領域的、尋求解決成本效率問題的專業人員提供瞭新的一站式的指導。

目錄

第1章 六端口技術介紹
1.1 微波網絡理論
1.1.1 功率及反射
1.1.2 散射參數
1.2 微波電路設計技術
1.2.1 微波傳輸綫
1.2.2 微波無源電路
1.2.3 加工工藝
1.3 六端口電路
1.3.1 微波網絡測試
1.3.2 無綫應用
1.3.3 微波應用
參考文獻

第2章 六端口基本理論
2.1 六端口反射計分析
2.2 綫性模型
2.3 二次模型
2.4 六端口的等效四端口減縮理論
2.5 誤差盒模型的計算
2.6 功率測量
2.7 帶參考端口的六端口反射計
2.8 測量精度估計
參考文獻

第3章 六端口結的設計
3.1 六端口結的設計考慮
3.2 波導六端口結
3.3 頻率補償最優六端口結
3.4 頻率補償準最優六端口結
3.5 基於對稱五端口環形結的六端口結
3.6 采用波導／帶狀綫混閤技術的高功率六端口結
3.7 最壞情況誤差估計
參考文獻

第4章 校準技術
4.1 使用七個標準件的校準方法
4.2 使用五個標準件的綫性校準方法
4.3 使用四個標準件的非綫性校準方法
4.4 使用三個標準件的非綫性校準方法
4.5 基於有源負載綜閤的自校準方法
4.6 動態範圍的擴展
4.7 二極管綫性化技術
4.8 功率校準技術
參考文獻

第5章 六端口網絡分析儀
5.1 概述
5.2 互易二端口DUT情形
5.3 任意二端口DUT情形
5.4 基於六端口的去嵌入技術原理
5.5 二端口的去嵌入技術
5.6 誤差盒參數的計算
5.7 任意DUT S參數的確定
5.8 三二六端口網絡分析儀
5.9 N-六端口網絡分析儀
5.10 單個六端口結組成的矢量網絡分析儀
5.11 N端口校準算法
參考文獻

第6章 基於六端口技術的源／負載牽引測試
6.1 源牽引／負載牽引測量原理
6.2 測試端口為任意阻抗時阻抗及功率的測試
6.3 反嚮式六端口工作原理
6.3.1 反嚮式六端口反射計的校準
6.3.2 反嚮六端口測試中的誤差盒計算
6.3.3 討論
6.4 采用六端口結的源牽引測試結構
6.4.1 無源源牽引測試結構
6.4.2 有源源牽引測試結構
6.5 采用六端口的負載牽引測試結構
6.5.1 無源負載牽引測試結構
6.5.2 分支式有源負載牽引測試結構
6.5.3 環路式有源負載牽引測試結構
6.6 基於六端口的源牽引／負載牽引測試結構
6.7 在片負載牽引測量中的去嵌入技術
6.7.1 校準及測量技術
6.8 源牽引測試技術應用
6.8.1 低噪聲放大器特性測量
6.8.2 混頻器特性測量
6.8.3 功率放大器特性測量
6.9 源牽引／負載牽引振蕩器測試
6.9.1 測試端口阻抗可變的六端口反射計
6.9.2 振蕩器特性測試
6.10 采用有源負載牽引的微波晶體管的AM-AM／AM-PM失真測量
6.10.1 工作原理
6.10.2 測試方法
6.11 功率放大器特性及優化中的時域波相關器
6.11.1 時域波形測量
6.11.2 多諧波六端口反射計
6.11.3 時域電壓電流測試
參考文獻

第7章 六端口的無綫係統應用
7.1 多端口收發機
7.1.1 多端口調製器
7.1.2 多端口解調器
7.2 六端口接收機
7.2.1 五端口接收機
7.2.2 六端口接收機申的噪聲
7.2.3 六端口接收機的校準
7.2.4 六端口接收機的帶寬
7.3 六端口在軟件無綫電中的應用
7.3.1 軟件無綫電應用中的五端口結
7.4 六端口的超寬帶應用
7.4.1 六端口脈衝調製器
7.4.2 六端口脈衝解調器
7.4.3 UWB申的五端口接收機
7.5 毫米波無綫電係統中的六端口
7.6 六端口接收機與傳統接收機的對比
7.6.1 RF性能
7.6.2 其他方麵
7.7 相控陣係統中的六端口
參考文獻

第8章 六端口的微波應用
8.1 六端口微波反射計
8.1.1 六端口反射計
8.1.2 高功率微波反射計
8.2 六端口波相關器
8.2.1 基本概念
8.2.2 校準係統
8.2.3 波相關器結構
8.2.4 采用六端口波相關器的波達方嚮測試
8.2.5 采用六端口波相關器的多普勒頻率估計
8.3 六端口在測嚮儀中的應用
8.4 六端口在雷達中的應用
8.4.1 六端口多普勒探測器
8.4.2 六端口距離探測器
8.4.3 六端口雷達結構
8.4.4 六端口雷達校準
8.5 采用六端口的天綫測量
8.5.1 近場天綫測量
8.5.2 極化測量
8.6 六端口材料特性測量
8.6.1 測試係統
8.6.2 探針模型分析
8.6.3 探針校準
8.7 采用六端口的光學測量
8.7.1 光學六端口結設計
8.7.2 光學六端口分析

參考文獻

前言/序言

微波及無綫應用中的六端口技術 引言 在日新月異的電子工程領域，微波與無綫通信技術扮演著至關重要的角色，它們不僅是現代社會信息傳遞的基石，更是科學研究與工業創新不竭的驅動力。隨著通信需求的爆炸式增長以及係統性能要求的不斷攀升，對更高精度、更廣帶寬、更低功耗的信號處理與測量技術的需求也愈發迫切。在這樣的背景下，以其獨特的結構優勢和卓越的性能錶現，六端口技術應運而生，並逐漸在微波及無綫領域展現齣巨大的應用潛力。 本書《微波及無綫應用中的六端口技術》旨在深入探討六端口技術的基本原理、關鍵設計方法以及其在各類微波及無綫應用中的具體實現與優化。我們將從基礎理論齣發，逐步深入到復雜的係統設計，最終聚焦於其在現代無綫通信、雷達探測、射頻測量等前沿領域的實際應用。本書的目標讀者包括但不限於通信工程、電子信息工程、電磁場與微波技術等相關專業的本科生、研究生，以及從事微波和無綫係統設計、研發和測試的工程師和科研人員。 第一部分：六端口技術基礎理論 第一章：射頻能量分配與耦閤 在深入六端口網絡之前，理解射頻能量是如何在電路中進行分配和耦閤至關重要。本章將首先迴顧射頻傳輸綫的特性阻抗、相移以及功率傳輸的基本概念。隨後，我們將詳細介紹各種基本的射頻耦閤器，如180度混閤耦閤器、90度混閤耦閤器（邁剋爾遜耦閤器）以及定嚮耦閤器。通過對這些基本耦閤器的原理、性能參數（如耦閤度、隔離度、方嚮性）以及等效電路模型的深入分析，為理解六端口網絡的構建奠定堅實的理論基礎。我們將重點闡述這些耦閤器如何實現對射頻信號的定嚮劃分和功率分配，並引入S參數的概念來量化這些網絡的行為。 第二章：六端口網絡的定義與基本原理 本章將正式引入六端口網絡的定義。我們將闡述一個理想的六端口網絡具有六個獨立的端口，其輸入端口接收射頻信號，並通過內部的特定結構將該信號按照一定的比例和相位關係分配到其他端口。我們將深入探討六端口網絡的數學描述，主要通過S參數矩陣來錶徵其射頻特性。我們將詳細解析六端口網絡的S參數矩陣的結構特點，以及如何從S參數中推導齣網絡的內部結構和能量分配特性。 第三章：理想六端口網絡的理論分析 在沒有損耗和失配的情況下，對理想的六端口網絡進行理論分析是理解其核心功能的關鍵。本章將基於理想化的模型，推導六端口網絡的S參數在滿足一定約束條件下的形式。我們將介紹幾種經典的理想六端口網絡結構，例如基於多對耦閤器的級聯或並行組閤。通過數學推導，我們將揭示這些結構如何實現特定的能量分配和相位變換。例如，我們將分析一個理想的六端口網絡如何能夠將輸入信號的功率精確地分配到四個輸齣端口，並探討這些分配比例和相位關係是如何由網絡的內部結構決定的。我們還將引入“平方和”定理等相關理論，說明在理想情況下，輸入功率與各輸齣端口功率之和的關係。 第四章：多功能性與能量分配模式 六端口網絡最突齣的特點之一在於其多功能性，能夠通過改變激勵端口或探測不同端口的信號，實現多種不同的功能。本章將深入分析六端口網絡在不同激勵和探測模式下的行為。我們將探討如何通過簡單的端口選擇和信號測量，實現諸如功率測量、阻抗測量、相位測量、頻率測量等多種射頻信號參數的識彆。我們將分析不同能量分配模式下的網絡特性，以及如何通過這些模式的切換來實現不同的測量功能。例如，我們將展示如何通過測量某個端口的反射信號和通過網絡的信號，來推斷未知負載的阻抗。 第二部分：六端口網絡的設計與實現 第五章：基於耦閤器結構的六端口網絡設計 本章將詳細介紹基於傳統射頻耦閤器（如90度混閤耦閤器、定嚮耦閤器）構建六端口網絡的具體設計方法。我們將展示如何通過巧妙的級聯和並行組閤，將多個耦閤器組裝成一個功能性的六端口網絡。我們將重點闡述不同耦閤器組閤方式對最終網絡性能的影響，並提供詳細的設計步驟和計算公式。例如，我們將介紹一種經典的由四個90度混閤耦閤器構成的六端口網絡設計，並分析其S參數的計算過程。我們將討論如何在設計中考慮耦閤器的耦閤度、隔離度、方嚮性等關鍵參數對整個六端口網絡性能的影響。 第六章：基於傳輸綫結構的六端口網絡設計 除瞭傳統的耦閤器，傳輸綫本身也可以作為構建射頻網絡的基本單元。本章將探索如何利用微帶綫、帶狀綫等傳輸綫結構來設計六端口網絡。我們將討論傳輸綫的長度、寬度、介電常數等參數對網絡特性的影響。本章將介紹基於不同傳輸綫段的組閤，實現能量分配和相位變換的設計思想。例如，我們將探討如何利用不同長度的傳輸綫段來構建具有特定相位關係的端口，並分析其S參數的推導。我們將強調在設計中如何優化傳輸綫結構的尺寸以達到預期的性能指標。 第七章：集成電路與平麵技術在六端口網絡設計中的應用 隨著半導體製造技術的不斷發展，將射頻器件集成到單芯片已成為可能。本章將介紹如何在集成電路（IC）和平麵技術（如PCB）中實現六端口網絡的設計。我們將討論基於這些技術的優勢，如小型化、低成本、高集成度等。本章將重點介紹微帶、帶狀綫、貼片電感、貼片電容等平麵元件在六端口網絡設計中的應用。我們將分析在IC和PCB設計中需要考慮的寄生效應、損耗以及版圖優化等問題。例如，我們將討論如何利用PCB蝕刻工藝來製作精確的傳輸綫和耦閤器，以及如何在IC設計中實現高精度、低損耗的射頻器件。 第八章：六端口網絡的損耗與失配分析及優化 在實際的六端口網絡設計與實現中，不可避免地會存在損耗和阻抗失配，這些因素會嚴重影響網絡的性能。本章將深入分析損耗（如導體損耗、介質損耗）和失配（如端口阻抗不匹配）對六端口網絡S參數的影響。我們將介紹評估和量化這些不利因素的常用方法，如迴波損耗、插入損耗。本章將重點探討如何通過優化器件參數、進行阻抗匹配設計、采用差分結構等技術來降低損耗和改善失配，從而提高六端口網絡的整體性能和測量精度。我們將討論使用匹配網絡、優化器件布局以及選擇低損耗材料等方法來改善網絡性能。 第三部分：六端口技術在微波及無綫應用中的實踐 第九章：射頻參數測量中的六端口技術應用 六端口網絡在射頻參數測量領域具有廣泛的應用，尤其是在矢量網絡分析儀（VNA）的設計與實現中。本章將詳細介紹如何利用六端口網絡作為核心器件，構建高精度、低成本的VNA。我們將分析六端口網絡如何通過測量不同端口的電壓和相位信息，實現對未知網絡的S參數、阻抗、增益、相位等關鍵參數的測量。本章將提供具體的測量流程和算法，並分析其測量精度和動態範圍。我們將深入探討六端口VNA相對於傳統VNA的優勢，如結構簡單、功耗低等，並介紹其在天綫測試、濾波器測量、放大器錶徵等方麵的具體應用案例。 第十章：無綫通信係統中的六端口技術應用 隨著5G、6G等新一代無綫通信技術的不斷發展，對信號的精確調製、解調以及多端口天綫係統的性能優化提齣瞭更高要求。本章將探討六端口技術在現代無綫通信係統中的創新應用。我們將介紹如何利用六端口網絡實現高效的信號調製解調器，例如數字調製信號的直接生成與識彆。此外，本章還將重點關注六端口技術在多輸入多輸齣（MIMO）天綫係統中的應用，例如用於實現波束賦形、信道狀態信息（CSI）估計以及多用戶檢測等功能。我們將分析六端口MIMO係統在提高頻譜效率、增強通信魯棒性方麵的潛力。 第十一章：雷達探測與目標識彆中的六端口技術應用 雷達係統是無綫技術的重要應用領域之一，其性能的提升直接關係到目標探測、跟蹤和識彆的精度。本章將深入分析六端口技術在雷達係統中的應用。我們將介紹如何利用六端口網絡實現高精度的雷達信號處理，例如用於目標距離、速度和角度的精確測量。此外，本章還將探討六端口技術在雷達目標識彆中的潛力，例如通過分析目標的雷達散射截麵（RCS）和迴波信號特徵來實現對目標的分類與識彆。我們將分析六端口雷達在提高探測靈敏度、降低雜波乾擾以及實現復雜場景下的目標識彆能力方麵的優勢。 第十二章：其他微波及無綫應用中的六端口技術 除瞭上述主要應用領域，六端口技術還在許多其他微波及無綫應用中展現齣獨特的價值。本章將對這些應用進行概覽。我們將介紹六端口技術在射頻識彆（RFID）係統中的應用，例如用於實現更高效的標簽讀取和數據傳輸。此外，本章還將探討六端口技術在射頻能量收集、微波成像、射頻功率放大器綫性化等方麵的潛在應用。我們將分析六端口技術在這些不同領域如何發揮其能量分配、信號測量或係統集成方麵的獨特優勢，為未來的技術發展提供新的思路。 結論與展望 第十三章：六端口技術的發展趨勢與未來展望 本章將對六端口技術的發展進行總結，並展望其未來的發展趨勢。我們將迴顧本書所討論的主要內容，並在此基礎上對六端口技術未來的發展方嚮進行預測。我們將探討在材料科學、半導體技術、人工智能等領域的新進展如何為六端口技術的進一步發展提供動力。例如，新材料的開發可能帶來更高頻率、更低損耗的六端口器件；人工智能算法的應用可能進一步提升六端口測量係統的智能化和自動化水平。本書將展望六端口技術在下一代無綫通信、物聯網、醫療健康等新興領域的應用前景，並為相關領域的研究人員和工程師提供未來的研究方嚮和技術啓示。 附錄：常用射頻公式與錶格 為方便讀者查閱和應用，本書附錄將包含一些常用的射頻工程公式、參數定義以及常見元器件的性能參數錶格，例如S參數的定義與計算、功率增益與損耗的換算、常用耦閤器的性能參數列錶等。 參考文獻 本書列齣瞭相關的學術論文、技術報告和標準文件，為讀者提供進一步深入研究的參考資源。 緻謝 感謝所有為本書的完成提供幫助和支持的個人和機構。

評分☆☆☆☆☆

在我學習射頻和微波工程的本科階段，對各種網絡參數、S參數、阻抗變換等概念總是感到有些抽象和難以直觀理解。雖然課本上有很多公式和推導，但要把它們與真實的器件和電路聯係起來，常常需要大量的實踐和反復的思考。我一直在尋找一本能夠將這些理論知識與實際應用場景緊密結閤的書籍，幫助我建立起更清晰的物理圖像和工程直覺。“六端口技術”這個詞匯對我來說是一個全新的概念，我非常好奇它會如何影響我們對微波和無綫係統工作原理的理解。這本書的齣現，讓我看到瞭一個機會，能夠從一個不同的角度來審視射頻測量和係統構建，或許它能用一種更直觀、更貼近實際的方式來解釋那些曾經讓我睏惑的理論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名本身就充滿瞭技術感和吸引力，特彆是“六端口技術”這個概念，立刻勾起瞭我對無綫通信領域前沿知識的強烈好奇。我一直對微波和無綫技術的最新進展非常關注，並經常閱讀相關的學術論文和技術報告。然而，很多時候，這些資料要麼過於理論化，要麼篇幅太短，無法係統地深入理解某個特定的技術。所以我一直在尋找一本能夠將復雜概念以一種清晰、易懂的方式呈現齣來的書籍，並且能夠將其與實際的無綫應用相結閤。這本書的標題暗示它可能正是這樣一個寶藏，能夠為我揭示六端口技術在實際工程中的應用前景，並可能提供一些實用的指導。我設想這本書的作者一定是對該領域有著深刻的理解，並能夠將抽象的物理原理和數學模型轉化為實際可操作的技術解決方案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在射頻電路設計領域摸爬滾打的工程師，我對任何能夠提升測量精度、簡化係統復雜度的技術都充滿期待。傳統的微波測量儀器，雖然功能強大，但往往價格昂貴，體積龐大，而且操作也相對繁瑣。我一直關注著是否有什麼創新的技術能夠打破這種局麵，讓更廣泛的工程師和研究者都能便捷地進行高效的射頻測量。這本書的“六端口技術”聽起來就像是一種潛在的革命性方法，它或許能夠通過更簡潔的硬件結構實現原本需要復雜儀器纔能完成的任務。我希望能從這本書中瞭解六端口技術的基本原理，它是如何巧妙地利用多端口網絡的特性來提取電磁場信息，以及它在功率測量、阻抗匹配、矢量網絡分析等方麵的具體優勢。如果這本書能提供一些實際的電路設計實例或者設計思路，那就更加完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

對於任何對無綫電波的奧秘充滿好奇的人來說，這本書的書名就像一張神秘的邀請函。我並不是一個專業的射頻工程師，但我對那些能夠改變我們生活方式的尖端科技總是抱有濃厚的興趣。微波和無綫技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，從手機通信到衛星導航，再到各種智能傢居設備。我一直想更深入地瞭解這些技術背後的原理，尤其是那些能夠帶來突破性進展的新技術。“六端口技術”這個詞匯對我來說非常新穎，它讓我聯想到瞭一種可能更高效、更智能的信號處理方式。我希望這本書能夠用一種相對通俗易懂的方式，嚮我這樣的普通讀者介紹六端口技術的基本概念，並描繪齣它在未來無綫世界中的廣闊前景。

評分☆☆☆☆☆

隨著5G、6G等新一代無綫通信技術的飛速發展，對射頻和微波元器件的性能要求越來越高，同時也對測試和驗證的精度和效率提齣瞭新的挑戰。我一直對如何提高信號的傳輸效率、降低損耗、提升通信質量等問題感到興趣。這本書的“六端口技術”聽起來很有可能是一種能夠解決這些痛點的新興技術。我期待這本書能夠深入探討六端口技術在現代無綫通信係統中的具體應用，比如在天綫設計、射頻前端模塊、信號調製解調等方麵的潛在作用。如果它能討論六端口技術如何幫助我們更好地理解和控製射頻信號的傳播特性，並可能提供一些優化係統性能的策略，那將是非常有價值的。