微波与射频技术/普通高等教育“十一五”规划教材电子信息学科基础课程系列教材 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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彭沛夫，张桂芳著

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电磁场与电磁波
电路分析
信号处理

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店铺：北京爱读者图书专营店

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302307495

商品编码：29727946404

包装：平装

出版时间：2013-01-01

具体描述

基本信息

书名：微波与射频技术/普通高等教育“十一五”规划教材电子信息学科基础课程系列教材

定价：49.00元

作者：彭沛夫,张桂芳

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787302307495

字数：

页码：387

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

《普通高等教育“十一五”规划教材·电子信息学科基础课程系列教材：微波与射频技术》特色：
　　化繁为简。通俗易懂。
　　精选大量例题和习题。
　　从实际出发，面向应用。
　　知识融合，理论体系完整。
　　物理概念清晰，适合教学，方便自学。

内容提要

《普通高等教育“十一五”规划教材·电子信息学科基础课程系列教材：微波与射频技术》内容共分13章，分别阐述了微波与射频技术的基本概念，电磁场与电磁波的基本理论，传输线，微波波导与微带传输线，微波与射频谐振电路，微波与射频网络分析，阻抗匹配与阻抗变换，定向耦合器与滤波器，功率衰减器与功率分配器，振荡器与放大器，射频识别，射频／微波发射与接收，以及微波射频电路设计与仿真。
《普通高等教育“十一五”规划教材·电子信息学科基础课程系列教材：微波与射频技术》内容丰富、重点突出，具有明显的先进性，叙述通俗易懂、深入浅出、联系实际、面向应用，既适应教学，也方便自学，可作为高等学校本科通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、物联网等专业的教材。也可作为职业技术学院和成人高等教育有关专业的教材或参考书，并供相关工程技术人员阅读参考。

章概论
1.1 引言
1.2 微波与射频
1.2.1 微波与射频概念
1.2.2 微波与射频的特点
1.3 微波通信系统
1.4 微波传输
1.5 微波在生活与生产中的应用
1.6 微波的生物效应与安全性
1.7 微波的研究方法
习题

第2章电磁场与电磁波的基本理论
2.1 麦克斯韦方程
2.1.1 静态电磁场的基本定律和基本场矢量
2.1.2 法拉第电磁感应定律
2.1.3 传导电流与位移电流
2.1.4 麦克斯韦方程
2.1.5 结构方程
2.2 坡印廷定理
2.3 波动方程
2.4 介质中的平面波
2.5 自由空间中的平面波
2.6 导电媒质中的平面波
2.7 波的极化
2.7.1 线极化波
2.7.2 椭圆极化波
2.7.3 圆极化波
习题

第3章传输线理论
3.1 传输线简介
3.2 传输线方程及其解
3.2.1 传输线方程
3.2.2 传输线方程的解
3.2.3 相速和群速
3.3 无耗传输线
3.3.1 无耗传输线简介
3.3.2 端接负载的无耗传输线
3.4 无耗传输线的状态分析
3.4.1 终端短路的情形
3.4.2 终端开路的情形
3.4.3 终端接任意复数阻抗的情形
3.4.4 具有不同特征阻抗的两段传输线连接
3.5 同轴线
3.5.1 同轴线上电压、电流和传输功率
3.5.2 耐压高时的特性阻抗
3.5.3 传输功率大时的特性阻抗
3.5.4 衰减小时的特性阻抗
3.6 有耗传输线
3.6.1 低损耗传输线
3.6.2 终端接负载的有耗传输线
3.6.3 阻抗与传播常数的测量
3.7 传输线的阻抗匹配
3.7.1 负载的功率计算
3.7.2 传输线的三种阻抗匹配状态
3.7.3 阻抗匹配的方法
3.8 Smith圆图
习题

第4章微波波导
4.1 引言
……

第5章微波与射频谐振电路
第6章微波与射频网络分析
第7章阻抗匹配与阻抗变换
第8章定向耦合器与滤波器
第9章功率衰减器与功率分配器
0章振荡器与放大器
1章射频识别
2章射频／微波发射与接收
3章微波射频电路设计与仿真
附录A 重要的矢量公式
附录B 分贝和奈培
附录C 标准矩形波导主要参数表
附录D 常用同轴射频电缆特性参数表
附录E 本书重要的数学公式
附录F 术语表
参考文献

作者介绍

彭沛夫，教授，研究生导师，湖南大学研究生毕业，湖南师范大学微波研究中心主任以及计算机通信应用研究中心主任，专业学术负责人，国家教育部全国信息技术高级人才水平考试（NIEH）专家委员会委员、著作有《微机控制技术与实验指导》、《电磁场与微波技术》、《微波技术与实验》等，其中《微波技术与实验》为普通高等教育“十一五”规划教材、主持和参与国家自然科学基金和湖南省自然科学基金项目5项，曾获得国家5项，先后在电子学报等刊物上发表论文五十余篇：多次获得各类奖励。

文摘

序言

微波与射频技术课程定位与重要性在现代通信、雷达、导航、医疗成像、科学探测等众多尖端技术领域，微波与射频（RF）技术扮演着至关重要的角色。它们是信息传输的“高速公路”，是感知世界的“灵敏触角”。从我们日常使用的手机、Wi-Fi，到高性能的雷达系统和卫星通信，无不依赖于微波与射频技术的深厚积淀与不断创新。因此，掌握微波与射频技术的基本原理、分析方法和设计技术，是电子信息学科专业人才必备的核心技能之一，也是理解和驾驭现代信息社会的基石。内容概述本教材旨在为电子信息类专业的学生系统性地构建微波与射频技术领域的知识体系，涵盖从基础概念到核心理论，再到实际应用的关键环节。我们将从电磁波的基本性质出发，逐步深入到微波与射频电路的设计与分析，最后触及一些重要的应用领域。第一部分：电磁波基础与传输线理论电磁波的产生与传播：本部分将首先回顾麦克斯韦方程组，阐述其在描述电磁场行为中的核心作用。在此基础上，我们将深入探讨平面电磁波在均匀介质中的传播特性，包括波的传播方向、振幅、相位以及不同介质（如真空、理想介质、损耗介质）中的传播差异。我们将解析波阻抗、传播常数、衰减常数等关键物理量，并探讨电磁波的能量和动量。传输线理论：微波与射频信号的传输与普通低频电路存在显著差异，必须引入传输线理论。我们将详细介绍不同类型的传输线，如平行双线、同轴线、微带线、带状线等，分析其结构特点和等效电路模型。核心内容将聚焦于传输线的瞬态响应和稳态响应，推导传输线方程，并解释反射、驻波、驻波比（VSWR）、回波损耗（Return Loss）等现象。我们将重点讲解史密斯圆图的应用，这是一种极其强大且直观的图形化工具，用于解决阻抗匹配、计算负载阻抗、分析反射系数等问题。理解并熟练运用史密斯圆图是进行微波电路设计的基础。第二部分：微波元件与电路分析散射参数（S参数）：在微波领域，由于器件尺寸与波长相当，传统的电压、电流分析方法不再适用。散射参数（S参数）成为描述微波网络和器件行为的标准语言。本部分将详细介绍S参数的定义、物理意义、测量方法以及其在电路分析中的应用。我们将学习如何通过S参数矩阵来表示线性无源网络和有源器件（如放大器、衰减器、混频器等）的特性，并掌握S参数的级联、转换等运算。无源微波器件：本部分将介绍各种常用的无源微波器件，包括：集总参数器件的局限性与等效电路：讨论在微波频率下，电感、电容等集总参数器件会表现出分布参数效应，并介绍其在微波频率下的等效电路模型。微波滤波器：讲解不同类型的微波滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计原理和实现方式，包括 Chebyshev、Butterworth 等滤波器类型。我们将深入研究滤波器的结构，如分布式参数滤波器（微带线滤波器、脊形滤波器）和集总参数滤波器（LC滤波器）。微波衰减器和移相器：介绍可变衰减器（如步进衰减器、PIN二极管衰减器）和移相器（如数字移相器、PIN二极管移相器）的工作原理及其在系统中的作用。微波功率分配器/合成器：讲解Wilkinson功率分配器、T型和π型功率分配器等，以及它们在信号分路和合路中的应用。定向耦合器：详细介绍定向耦合器（如90度混合耦合器、180度混合耦合器）的工作原理，包括其耦合度、隔离度、方向性等参数，并分析其在功率测量、信号采样、隔离等方面的应用。环形器和隔离器：介绍环形器（三端口、四端口）和隔离器的工作原理，以及它们在防止信号反射、隔离振荡器等方面的关键作用。微波有源器件：微波晶体管：介绍PN结二极管、肖特基二极管、PIN二极管、变容二极管等微波二极管，以及场效应晶体管（FET）和双极结型晶体管（BJT）在微波频率下的工作特性。微波放大器设计：讲解单级和多级放大器的设计原理，包括增益、噪声系数、稳定性、输入输出匹配等关键参数的优化。我们将介绍不同偏置电路和匹配网络的设计方法。微波振荡器：介绍振荡器的工作原理，分析不同类型的微波振荡器（如LC振荡器、谐振腔振荡器、微带线振荡器）的构成和设计。混频器与倍频器：讲解混频器和倍频器的工作原理，以及它们在频率变换和信号生成中的应用。第三部分：微波传输结构与天线微波传输线结构：微带线（Microstrip Line）：详细介绍微带线的结构、特性阻抗的计算、损耗分析以及在PCB上的实现。同轴线（Coaxial Line）：分析同轴线的结构、阻抗、损耗及其在电缆连接中的应用。波导（Waveguide）：讲解金属波导（矩形波导、圆波导）的工作原理，包括截止频率、模式、传播特性和损耗。带状线（Stripline）：介绍带状线的结构和特性。微波互联：微波连接器：介绍常用的微波连接器类型（如SMA, N, TNC, BNC等），以及它们在连接不同微波器件时的性能要求。微波电缆：讨论不同类型微波电缆（如同轴电缆、双轴电缆）的特性、损耗和应用。天线基础：天线基本参数：介绍天线的辐射方向图、增益、效率、极化、带宽、阻抗等关键参数。基本天线类型：介绍常见的辐射体，如振子（单极振子、偶极振子）、环形天线、螺旋天线。阵列天线：讨论多单元天线阵列的基本原理，如均匀直线阵、面阵，以及它们的辐射特性。微带天线：重点介绍微带天线（Patch Antenna）的结构、工作原理、设计方法和特点，以及其在现代无线通信中的广泛应用。其他天线类型：简要介绍喇叭天线、抛物面天线等。第四部分：微波测量技术与应用微波测量仪器：介绍常用的微波测量仪器，如网络分析仪（VNA）、频谱分析仪、功率计、信号发生器等，并阐述它们的工作原理和主要功能。 S参数测量：详细介绍利用网络分析仪测量器件S参数的方法和步骤。功率测量：讲解如何使用功率计和功率传感器测量微波信号的功率。驻波比测量：介绍驻波比桥等测量驻波比的方法。微波系统概述：简要介绍微波技术在雷达系统、卫星通信、移动通信、导航系统、电子对抗等领域的应用实例，使学生对所学知识的实际价值有更直观的认识。学习目标与方法通过本教材的学习，学生将能够：深刻理解电磁波的基本理论和传播规律。掌握传输线理论，并能熟练运用史密斯圆图解决阻抗匹配问题。理解S参数的物理意义，并能用S参数分析和设计微波电路。熟悉各种常见的微波无源和有源器件的工作原理。掌握微波传输线结构和基本天线的设计与分析方法。了解微波测量技术，并能初步进行微波电路的性能测试。对微波与射频技术在各个领域的应用有宏观的认识。为了更好地掌握本课程内容，建议学生在学习过程中，除了阅读教材外，还应积极查阅相关的学术文献和技术资料，多做习题，并尽可能参与相关的实验环节，通过理论联系实际，最终成为一名优秀的电子信息技术人才。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常严谨，带着一种老派工程师的务实精神，这恰恰是我所看重的。它似乎有一种坚持，那就是“没有一个结论是凭空出现的”。翻阅这本书时，我感受到的是一种对物理本质的尊重，每一个分析都回归到电磁场的行为本身。比如，在讨论波导理论时，它并没有直接跳到特定的模式（TE, TM），而是先建立起边界条件下的波动方程，然后系统地求解，让你清楚地知道“为什么”是这些模式存在，而不是简单地告诉你“就是”这些模式。这种深入骨髓的探究精神，让我在阅读时充满了探索的乐趣。很多其他教材会匆匆带过一些关键的物理图像，但这本书却愿意花大篇幅去描绘电场和磁场的空间分布，配上精美的剖面图，帮助读者构建起立体的空间想象。我特别喜欢它在介绍天线理论时所展现的功力，它没有被复杂的积分所淹没，而是巧妙地将傅里叶变换和互易性原理融合进来，解释了方向图的形成过程。读完之后，我感觉自己对电磁波在空间中如何辐射和接收，有了一个更为深刻、更为本质的理解，这远比记住几个公式要重要得多。它是一本需要静下心来细品的书，每一页都值得反复琢磨。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，它不仅仅是一本教材，更像是一本通往电磁波世界的钥匙。我一直觉得微波和射频是个神秘的领域，充满了复杂的公式和抽象的概念，但这本书的编排方式却异常清晰。它从最基础的麦克斯韦方程组讲起，每一步推导都扎实得让人放心，绝不是那种只罗列公式而不解释来源的“天书”。作者显然花了很多心思去设计这个学习路径，确保读者能步步为营地建立起对场的理解。特别是关于传输线理论的部分，它没有仅仅停留在理想模型的层面，而是引入了实际工程中遇到的损耗、阻抗匹配等问题，配上大量的图示和实例，让原本枯燥的理论瞬间变得生动起来。我尤其欣赏它对史密斯圆图的讲解，通常这是个让初学者头疼的工具，但这里把它拆解得非常细致，甚至通过一些巧妙的类比，让我立刻理解了它在阻抗变换中的核心作用。读完这部分，我感觉自己仿佛真正掌握了一门解决实际射频电路问题的利器，而不是只会背诵定义。这对于任何想在无线通信、雷达或者射频电路设计领域深造的人来说，都是一份宝贵的财富。这本书的深度和广度，都远远超出了我对普通“十一五”规划教材的预期，它真正做到了普及基础知识的同时，又为深入研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这些已经工作了一段时间，但基础知识有些松散的工程师来说，这本书的价值在于它的“结构化重建”能力。我过去在工作中遇到一些射频问题，往往只能靠查阅各种手册或搜索零散的资料来解决，缺乏一个统一的、系统的理论框架。这本书就像是把我散落的知识点重新串联起来的一根强有力的主线。它的章节安排非常合乎逻辑，从基础的传输线、到阻抗匹配、再到谐振腔和基本的天线单元，每一个模块都像是为下一个模块做好了充分的铺垫。特别是在处理高频电路的非理想效应时，它没有回避这些现实问题，而是用严谨的数学工具清晰地展示了寄生电感和电容是如何影响器件性能的，这直接解决了我在实际PCB设计中经常遇到的“为什么仿真和实际结果有偏差”的困惑。此外，书中提供的习题设计得非常巧妙，它们往往不是简单的数字代入题，而是要求对现象进行分析和解释，这迫使你必须真正理解背后的物理原理，而不是死记硬背解题套路。这本书成功地架起了理论与实践之间的桥梁，让我感觉自己的工程知识体系得到了极大的巩固和升华。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是极其学术和内敛的，给人一种沉甸甸的、可靠的感觉。它不追求花哨的修辞或时髦的表达，而是用最精确、最简洁的数学语言来描述物理现象，这对于严肃的学习者来说是最大的优点。我尤其欣赏它对数学工具的引入，不是为了炫技，而是为了精确性服务的。例如，在处理散射参数（S参数）时，它没有仅仅将其视为一个矩阵，而是从能量传输的角度去解释每个参数的物理意义，这使得S参数不再是抽象的代数符号，而是成为了描述端口间能量流动的有力工具。对于那些希望掌握前沿射频技术的人来说，这本书提供的理论深度是不可或缺的“内功”。它教会你如何“思考”一个射频问题，而不是仅仅教会你“如何使用”一个射频工具。我尝试用书中的方法去分析了我正在处理的一个微带滤波器设计，通过运用书里介绍的近似方法和精确解的对比，我发现了之前设计中的一个潜在缺陷——谐振点的微小偏移。这种从理论到实践的验证，极大地增强了我对这门学科的信心。它是一部值得反复研读、常读常新的经典之作，是构建稳固射频知识大厦的基石。

评分☆☆☆☆☆

这是一本典型的，但又超越了“十一五”规划教材范畴的精品。我必须承认，初次接触时，它那密集的公式和严密的逻辑链条确实给我带来了一定的阅读压力，但这正是其高质量的体现。它毫不留情地将读者带入了高频世界的核心，不提供任何肤浅的捷径。最让我印象深刻的是它对于电磁兼容性（EMC）和噪声问题的处理。在很多入门书中，这部分往往被一笔带过，但这本书却将其放在了一个很重要的位置，用传播理论解释了串扰和辐射的机理，这对于现代集成电路和系统设计至关重要。它不仅告诉你电波怎么走，还告诉你如何控制它、如何限制它。书中的插图和实验设计都非常贴合实际操作，例如，它会详细描述不同屏蔽材料的有效性计算，这在实际工程中是立即可用的知识点。这本书的优点在于其全面性，它覆盖了从基础场论到高级应用（如噪声、互易性）的完整知识图谱，使得读者在合上书本时，能清晰地知道自己站在了射频技术的哪个高度上，未来应该向哪个方向继续攀登。它不只是一份学习资料，更像是一个对未来工程师的“资格认证”测试。