微波技術與天綫（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周希朗 著

圖書標籤:

• 微波技術
• 天綫
• 電磁場
• 微波電路
• 射頻電路
• 天綫設計
• 微波器件
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564159924

版次：3

商品編碼：11789204

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育十一五國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

內容簡介

周希朗編著的《微波技術與天綫(第3版普通高等教育十一五***規劃教材)》講述“微波技術與天綫”有關的基本規律、基本分析與計算方法以及基本工作原理。本書力求內容精練，物理概念清晰，文字易懂，便於自學。
全書共分8章：緒論、規則傳輸係統中導波的基礎知識、傳輸綫理論、微波規則傳輸係統、微波諧振腔、微波網絡基礎、微波無源元件以及天綫。本書每章均精選瞭大量的例題和習題，其中例題和習題涵蓋核心內容，選題廣泛，難易適中。
本書可供工科信息工程、電子科學與技術等專業的本科生以及專科生用作教材，也可供高等學校相關專業的學生和有關科技人員用作參考書。

目錄

第1章  緒論   1.1  微波波段的劃分及其特點     1.1.1  微波波段的劃分     1.1.2  微波的特點   1.2  微波的應用與現代微波技術的發展     1.2.1  微波的應用     1.2.2  現代微波技術的發展   1.3  天綫的分類與現代天綫技術的發展     1.3.1  天綫的功能及其分類     1.3.2  現代天綫技術的發展   1.4  微波技術與天綫的應用實例   1.5  微波技術與天綫課程的基本內容 第2章  規則傳輸係統中導波的基礎知識   2.1  電磁場理論的基本方程與互易定理     2.1.1  電磁場理論的基本方程     2.1.2  互易定理   2.2  柱形傳輸係統中導波的電磁場     2.2.1  縱嚮場法     2.2.2  電磁矢量位法   2.3  導波的分類及其傳輸特性     2.3.1  導波的分類與傳輸參量     2.3.2  導波的電磁場與傳輸特性   習題 第3章  傳輸綫理論   3.1  傳輸綫的分布參數及其等效電路   3.2  一般形式的傳輸綫方程及其解     3.2.1  一般形式的傳輸綫方程     3.2.2  均勻傳輸綫方程的解     3.2.3  傳輸綫的等效電路參數和工作特性參量   3.3  均勻傳輸綫的阻抗和反射特性     3.3.1  輸入阻抗     3.3.2  反射係數     3.3.3  輸入阻抗與反射係數間的關係     3.3.4  無耗傳輸綫上導波的多重反射   3.4  均勻無耗傳輸綫終端接不同負載時的工作狀態     3.4.1  行波工作狀態     3.4.2  純駐波工作狀態     3.4.3  行駐波工作狀態   3.5  均勻無耗傳輸綫的傳輸功率與迴波損耗     3.5.1  傳輸功率     3.5.2  迴波損耗和插入損耗   3.6  均勻有耗傳輸綫的特性     3.6.1  綫上電壓、電流和傳輸功率     3.6.2  特性阻抗和傳播常數的實驗確定     3.6.3  有耗傳輸綫的基本特性   3.7  圓圖     3.7.1  阻抗圓圖     3.7.2  導納圓圖   3.8  傳輸綫的阻抗匹配     3.8.1  阻抗匹配的概念     3.8.2  A／4阻抗變換器     3.8.3  支節調配器   3.9  均勻傳輸綫與四端網絡的等效   習題 第4章  微波規則傳輸係統   4.1  金屬波導     4.1.1  平行闆波導     4.1.2  矩形波導     4.1.3  圓形波導     4.1.4  同軸綫     4.1.5  脊形波導     4.1.6  徑嚮波導簡介     4.1.7  金屬波導的激勵與耦閤   4.2  集成傳輸係統     4.2.1  TEM模和準TEM模傳輸綫     4.2.2  非TEM模傳輸綫     4.2.3  開放式介質波導     4.2.4  半開放式介質波導   習題 第5章  微波諧振腔   5.1  傳輸綫諧振器和金屬諧振腔的基本特性     5.1.1  傳輸綫諧振器的基本特性與等效電路參數     5.1.2  金屬諧振腔的基本特性及其基本參量   5.2  金屬諧振腔     5.2.1  矩形諧振腔     5.2.2  圓柱形諧振腔     5.2.3  同軸形諧振腔     5.2.4  應用實例——波長計     5.2.5  金屬諧振腔的微擾   5.3  集成諧振腔     5.3.1  微帶諧振腔     5.3.2  介質諧振腔簡介   5.4  諧振腔的等效電路、耦閤與激勵     5.4.1  孤立諧振腔的等效電路     5.4.2  諧振腔的激勵與耦閤   習題 第6章  微波網絡基礎   6.1  等效原理     6.1.1  規則色散傳輸係統等效為均勻傳輸綫     6.1.2  阻抗、電壓和電流的歸一化     6.1.3  不均勻性區域等效為網絡   6.2  阻抗、導納和轉移矩陣     6.2.1  阻抗和導納矩陣     6.2.2  轉移矩陣   6.3  散射矩陣     6.3.1  散射參量的定義     6.3.2  [S]同[z]，[.y]及[n](或[Z]，[y]及[A])間的轉換關係     6.3.3  散射矩陣的性質     6.3.4  參考麵移動對網絡散射參量的影響     6.3.5  散射參量的測量   6.4  傳輸矩陣   6.5  基本電路單元的網絡參量   6.6  二端口網絡的工作特性參量     6.6.1  電壓傳輸係數     6.6.2  相移     6.6.3  插入衰減和功率(工作)衰減     6.6.4  輸入駐波係數     6.6.5  功率增益   6.7  多端口網絡的基本特性     6.7.1  二端口網絡     6.7.2  三端口網絡     6.7.3  四端口網絡   6.8  廣義散射參量     6.8.1  廣義散射參量的定義     6.8.2  廣義散射矩陣與一般散射矩陣間的關係   習題 第7章  微波無源元件   7.1  終端和連接元件     7.1.1  終端元件     7.1.2  連接元件   7.2  衰減和相移元件     7.2.1  衰減元件(衰減器)     7.2.2  相移元件(移相器)   7.3  模式變換元件(模式轉換(接頭))     7.3.1  模式激勵的基本理論     7.3.2  模式轉換接頭   7.4  阻抗匹配和變換元件     7.4.1  用不均勻性實現的元件     7.4.2  阻抗調配元件   7.5  濾波元件(濾波器)     7.5.1  微波濾波器的基本參數與綜閤設計程序     7.5.2  低通原型濾波器     7.5.3  頻率變換     7.5.4  阻抗和導納倒置變換器     7.5.5  濾波器電路的微波實現   7.6  分路元件(功率分配(閤成)器)     7.6.1  E—T接頭     7.6.2  H—T接頭     7.6.3  微帶兩路功率分配器   7.7  耦閤元件(定嚮耦閤器)     7.7.1  波導雙T和魔T     7.7.2  定嚮耦閤器   7.8  非互易元件(鐵氧體器件)     7.8.1  相對張量磁導率和鐵磁諧振     7.8.2  法拉第鏇轉效應     7.8.3  幾種常用的鐵氧體器件   習題 第8章  天綫   8.1  電磁波輻射的基本理論     8.1.1  電磁波輻射的基礎知識     8.1.2  基本輻射單元的輻射     8.1.3  天綫的基本參數     8.1.4  對稱振子天綫     8.1.5  天綫陣     8.1.6  接收天綫的理論基礎   8.2  綫天綫     8.2.1  直立振子天綫及其變型結構     8.2.2  水平對稱振子天綫     8.2.3  螺鏇天綫     8.2.4  引嚮天綫     8.2.5  非頻變天綫   8.3  麵天綫     8.3.1  平麵口徑的輻射     8.3.2  喇叭天綫     8.3.3  鏇轉拋物麵天綫     8.3.4  雙反射麵天綫     8.3.5  隙縫天綫     8.3.6  微帶天綫     8.3.7  漸變槽綫天綫簡介   習題 附錄   A標準矩形波導參數和型號對照   B同軸綫參數錶   C微帶綫的不連續性、等效電路、等效參量的經驗公式及其應用範圍   D各種電路單元的網絡參量   E阻抗圓圖 參考文獻

前言/序言

微波技術與天綫（第二版） 內容概述 《微波技術與天綫（第二版）》是一部係統闡述微波工程基礎理論與應用技術的著作。本書旨在為讀者構建一個紮實的微波理論框架，並深入探討當前微波技術在天綫設計、係統集成及實際應用中的關鍵環節。本版在原有基礎上，進一步充實瞭前沿技術內容，更新瞭相關工程實例，力求貼閤行業最新發展動態，為從事微波工程、通信工程、電子工程等領域的科研人員、工程師及高等院校師生提供一份全麵而深入的參考。 第一篇 微波工程基礎 本書的開篇部分，我們將循序漸進地深入微波工程的基石。首先，會從電磁場理論的宏觀視角切入，迴顧並強調麥剋斯韋方程組在微波頻段的普適性及其形式的演變。在此基礎上，詳細介紹微波傳輸綫理論，深入解析不同類型的傳輸綫（如同軸綫、帶狀綫、微帶綫等）的結構、特性阻抗、傳播常數、損耗機理以及它們在實際電路中的應用。讀者將學習到如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、分析匹配網絡的設計，理解駐波比（VSWR）的概念及其重要性。 接著，本書將聚焦於微波網絡的分析。我們將詳細講解S參數（散射參數）的概念、推導及其在描述微波器件和係統性能中的核心作用。讀者將學習如何利用S參數矩陣來錶示和分析多端口網絡的行為，理解功率傳輸、反射以及器件增益、損耗等關鍵參數的計算方法。微波二極管、晶體管、功率放大器、低噪聲放大器等無源及有源微波器件的模型和S參數特性也將得到深入剖析。 功率分配器、耦閤器、濾波器、環形器、隔離器等關鍵微波無源器件的原理、設計方法及應用是本書的重點。我們將詳細介紹不同類型功率分配器（如Wilkinson功率分配器、T型功率分配器）和耦閤器（如定嚮耦閤器、90度混閤耦閤器）的工作原理、性能指標及其在微波電路中的信號分離與閤成作用。微波濾波器的設計，包括傳輸零點、通帶、阻帶的分析，以及各種逼近函數（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓函數）的應用，將為讀者提供設計滿足特定頻率響應要求的濾波器的能力。環形器和隔離器作為重要的電磁隔離器件，其工作原理和在微波係統中防止信號反嚮傳播、保護敏感器件的作用也將被詳盡闡述。 第二篇 天綫理論與設計 本書的第二篇將目光投嚮微波係統的“耳朵”——天綫。我們將從天綫的基本概念齣發，定義天綫的輻射電阻、效率、方嚮性、增益、極化、帶寬等關鍵參數，並闡述它們之間的內在聯係。天綫作為電磁能量的輻射與接收的媒介，其性能直接決定瞭整個係統的通信質量。 本書將係統介紹各種基本天綫單元的設計原理和應用。單極子和偶極子天綫作為最基礎的輻射單元，我們將深入分析其結構、工作模式、輻射方嚮圖以及阻抗特性。介質加載和細長型單極子、偶極子天綫的改進設計也將被提及。 對於陣列天綫，我們將重點講解其基本原理。通過對單元天綫進行周期性排列，可以實現方嚮性增強、波束形成和掃描等功能。本書將詳細介紹綫性陣列和平麵陣列的等距、不等距排列方式，以及其單元激勵幅度和相位的控製方法，例如均勻激勵、漸變激勵等。惠更斯原理和菲涅爾衍射理論在分析陣列天綫輻射特性中的應用也將得到闡述。 微帶天綫作為一種輕巧、低成本、易於集成在PCB闆上的天綫，是當前研究和應用的熱點。本書將詳細講解微帶貼片天綫的結構、工作模式（如TM10, TM01, TM11等）、饋電方式（如貼片饋電、微帶綫饋電、同軸綫探針饋電等）及其在微帶綫阻抗匹配上的考量。我們還將探討如何通過改變貼片形狀、介質基闆參數以及增加貼片層數或改變貼片間距等方法來拓寬其帶寬、提高其效率以及實現圓極化和多頻帶工作。 喇叭天綫作為高增益、寬帶寬的典型天綫，在微波通信、雷達和射電天文等領域有著廣泛應用。本書將詳細介紹不同類型的喇叭天綫，如方波導喇叭、圓波導喇叭、角錐喇叭、棱錐喇叭等，分析其結構參數（如口徑尺寸、錐角、長度）與輻射方嚮圖、增益、效率等性能之間的關係，並提供設計實例。 赫茲天綫、偶極子陣列、螺鏇天綫、八木-宇田天綫、拋物麵天綫等經典且重要的天綫類型，也將在本書中得到詳盡的介紹。我們將分析其獨特的結構特點、工作原理、增益特性、方嚮圖形狀以及各自的優勢和適用場景。例如，螺鏇天綫的圓極化特性及其在衛星通信中的應用；八木-宇田天綫作為具有高增益和窄波束寬的定嚮天綫，其單元數量、間距對性能的影響；拋物麵天綫的聚焦原理，以及其在微波通信和雷達中的應用，如何通過改變饋源的位置和類型來調整其性能。 第三篇 微波係統與應用 本書的第三篇將把理論與實踐相結閤，深入探討微波技術在實際係統中的應用。我們將從整體係統設計的角度齣發，講解微波通信係統的架構，包括發射機、接收機、信道等關鍵組成部分。對各組成部分的微波電路設計，如功率放大器、混頻器、頻率閤成器、低噪聲放大器等，以及它們如何協同工作以實現高效可靠的通信將進行詳細闡述。 雷達係統是微波技術的重要應用領域之一。本書將介紹雷達係統的基本組成，包括發射機、天綫、接收機、信號處理器和顯示器。我們將分析脈衝雷達和連續波（CW）雷達的工作原理，以及雷達方程在確定探測距離和目標參數中的作用。天綫在雷達係統中如何實現目標跟蹤和波束掃描，以及不同類型的雷達天綫（如相控陣天綫）的設計與應用也將得到討論。 電子戰（EW）係統同樣高度依賴於微波技術。本書將概述電子支援（ES）、電子乾擾（ECM）和電子反乾擾（ECCM）的基本概念，並分析微波器件和天綫在這些係統中的作用。例如，寬帶接收天綫在信號情報搜集中的應用，以及乾擾發射天綫在壓製敵方雷達或通信係統中的作用。 此外，本書還將拓展至其他微波技術的應用領域，例如微波加熱（工業加熱、食品加工）、微波遙感（地球觀測、氣象監測）、射電天文（宇宙信號探測）以及醫療診斷等。我們將簡要介紹這些領域中微波技術的獨特需求和關鍵技術。 前沿技術與發展趨勢 為瞭反映微波技術的最新進展，本書的最後一章將重點介紹一些前沿技術和發展趨勢。這包括： 毫米波與太赫茲技術：隨著對更高帶寬和更高分辨率的需求，毫米波和太赫茲頻段的探索日益深入。本書將介紹這些高頻段的特點、挑戰以及在通信、成像、傳感等領域的潛在應用。 智能天綫與MIMO技術：智能天綫通過自適應波束形成和用戶分集來提高通信性能。MIMO（多輸入多輸齣）技術利用多根天綫在發射端和接收端同時收發信號，極大地提升瞭信道容量。本書將探討這些技術的基本原理和在現代無綫通信係統中的應用。 相控陣技術：相控陣天綫通過電子控製陣列單元的相位來改變波束指嚮，具有快速掃描、高穩定性和集成度高等優點。本書將介紹相控陣天綫的驅動原理、波束形成技術以及在雷達、通信和電子戰等領域的重要應用。 微帶與RFID技術：微帶技術的不斷發展使得高性能、低成本的微波器件和天綫得以實現。RFID（射頻識彆）技術作為一種重要的物聯網應用，其核心也離不開微波通信技術。本書將簡要介紹這些技術的發展現狀和未來趨勢。 《微波技術與天綫（第二版）》力求在內容上做到科學嚴謹，結構上條理清晰，語言上通俗易懂，旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的微波工程知識體係。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解微波技術的基本原理，掌握天綫的設計方法，並能夠將所學知識應用於實際的微波係統設計與開發中。

評分☆☆☆☆☆

這本《微波技術與天綫（第二版）》真是讓我耳目一新，尤其是它對基礎概念的梳理，簡直是把我當初學得雲裏霧裏那些部分都打通瞭。我記得我第一次接觸微波領域的時候，腦子裏全是那些復雜的公式和抽象的物理模型，感覺就像在看天書。但這本書的開篇部分，用一種非常直觀而且循序漸進的方式，把電磁波的産生、傳播以及與物質的相互作用解釋得明明白白。它不是那種堆砌大量術語、讓人望而卻步的教材，而是像一個經驗豐富的老師，一步步引導你去理解。比如，在講到波導理論的時候，我一直對橫電波（TE）和橫磁波（TM）的區彆感到睏惑，但這本書通過詳細的圖示和類比，清晰地展示瞭它們在電場和磁場分布上的差異，以及各自的傳播特性。而且，它並沒有止步於理論，而是緊密結閤實際應用，比如在介紹微波器件時，會提到實際電路中的損耗、失配等問題，並給齣相應的分析方法。這讓我感覺這本書不僅有深度，更有廣度，為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。我甚至覺得，對於那些正在迷茫於微波技術入門階段的學生來說，這本書的價值不亞於一位優秀的導師，能夠有效地幫助他們剋服初期的學習障礙，培養對這個領域的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我最近有幸拜讀瞭《微波技術與天綫（第二版）》，這本書在天綫設計與分析部分給我的啓發尤為深刻。我之前在實際工作中也接觸過一些天綫設計，但很多時候都是在模仿和套用，對於天綫的工作原理以及如何根據具體需求進行優化，總感覺隔靴搔癢。這本書在這方麵的內容，簡直是“及時雨”。它不僅詳細講解瞭各種常見天綫（如偶極子天綫、八木天綫、喇叭天綫等）的結構、工作原理和性能指標，更重要的是，它還深入探討瞭如何對這些天綫進行建模和仿真。我特彆欣賞它對“阻抗匹配”和“方嚮圖”等核心概念的闡釋，不僅給齣瞭理論公式，還結閤瞭實際工程中的挑戰，比如如何處理多徑效應、如何減小旁瓣等。書中提供的一些設計指南和優化技巧，對於我來說非常有藉鑒意義。我印象深刻的是，它在介紹縫隙天綫時，詳細分析瞭縫隙的形狀、長度、寬度如何影響其輻射特性，以及如何通過改變縫隙的饋電方式來調整阻抗。這種細緻入微的分析，讓我對天綫的設計有瞭更深刻的理解，不再僅僅停留在“會用”的層麵，而是開始思考“為什麼這麼設計”以及“如何做得更好”。對於從事通信、雷達等領域的工程師來說，這本書提供瞭一個非常實用的工具箱，能夠幫助他們解決實際工程中的難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書在微波電路設計與仿真方麵的闡述，可以說是在理論與實踐之間架起瞭一座堅實的橋梁。我之前在學習微波電路時，總覺得理論公式與實際電路之間存在一個巨大的鴻溝，很難將抽象的數學模型轉化為可工作的電路。但《微波技術與天綫（第二版）》在這方麵的內容，恰恰彌補瞭這一不足。它不僅詳細介紹瞭微波電路設計的基本原理，如阻抗變換、匹配網絡設計、濾波器設計等，還結閤瞭實際的電路元件特性，例如分布參數元件（如微帶綫、枝形綫）的建模和設計。我尤其欣賞書中關於仿真軟件的使用介紹，它通過實際案例，演示瞭如何在ADS、HFSS等軟件中進行微波電路的仿真和優化。這對於我們這些習慣於在實際電路闆上“試錯”的工程師來說，無疑是極大的福音。它能夠幫助我們在設計初期就預測電路性能，減少昂貴的物理樣機製作和測試成本。我記得書中有一個關於設計微波功分器（power divider）的例子，它不僅給齣瞭理論設計公式，還詳細展示瞭如何在仿真軟件中建模，並對仿真結果進行分析和調整，最終得到滿足設計要求的功分器。這種從理論到仿真再到設計的完整流程，讓我對微波電路的設計過程有瞭更加清晰和係統性的認識。

評分☆☆☆☆☆

《微波技術與天綫（第二版）》這本書最讓我驚喜的是它在微波測量方麵的詳盡介紹。我一直覺得，理論知識固然重要，但如果沒有有效的測量手段去驗證和評估，很多東西都隻能停留在紙麵上。這本書在這方麵的內容，可以說是為我打開瞭一扇新的大門。它詳細介紹瞭各種微波測量儀器，如網絡分析儀、頻譜分析儀、功率計等，並清晰地闡述瞭它們的工作原理和使用方法。我之前對網絡分析儀的一些操作一直感到有些神秘，特彆是S參數的測量和解釋，總覺得裏麵有很多玄機。但這本書通過大量的實例，一步步地演示瞭如何設置測量參數、如何解讀測量結果，並且還講解瞭如何利用測量數據來診斷電路問題，優化設計。比如，它在講解如何測量天綫的迴波損耗時，不僅給齣瞭具體的網絡分析儀設置步驟，還詳細解釋瞭迴波損耗的含義以及它對係統性能的影響。更讓我覺得有價值的是，書中還涉及瞭一些高級的測量技術，比如微波器件的綫性度測量、噪聲係數測量等，這些內容對於我後續進行更精密的係統設計非常有幫助。可以說，這本書不僅教授瞭理論，更賦予瞭實踐的能力，讓我對微波技術的理解更加全麵和深入。

評分☆☆☆☆☆

《微波技術與天綫（第二版）》這本書對於微波通信係統整體的分析和講解，給我留下瞭非常深刻的印象。我之前更多的是關注微波領域的某個細分技術，比如天綫或者某個器件，但很少有從宏觀的係統角度去理解微波技術在整個通信鏈路中所扮演的角色。這本書在這方麵的闡述，讓我對微波通信有瞭更全麵的認知。它詳細介紹瞭微波通信係統的組成，包括發射端、接收端以及中間的傳輸鏈路，並且深入分析瞭各個環節可能遇到的問題，例如信號的衰減、噪聲的引入、乾擾等，以及如何通過閤理的係統設計來剋服這些問題。我特彆喜歡它在講解自由空間損耗和多徑效應時，不僅給齣瞭理論計算公式，還結閤瞭實際的通信場景，分析瞭這些因素對係統性能的影響。而且，它在討論天綫與傳輸鏈路的匹配時，也考慮到瞭整個係統的效率和穩定性。書中還涉及瞭一些現代微波通信技術，比如MIMO天綫係統在微波通信中的應用，以及如何通過波束賦形來提高通信容量和魯棒性。這些內容讓我看到瞭微波技術在不斷發展，並且在未來的通信領域中仍然扮演著至關重要的角色。對於想要瞭解微波通信係統整體運作原理，以及如何進行係統級設計的讀者來說，這本書無疑是一本寶貴的參考資料。