微波與射頻技術/普通高等教育“十一五”規劃教材電子信息學科基礎課程係列教材 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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彭沛夫，張桂芳著

圖書標籤:

微波技術
射頻技術
電子信息
高等教育
教材
通信工程
電子工程
電磁場與電磁波
電路分析
信號處理

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302307495

商品編碼：29727946404

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

具體描述

基本信息

書名：微波與射頻技術/普通高等教育“十一五”規劃教材電子信息學科基礎課程係列教材

定價：49.00元

作者：彭沛夫,張桂芳

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787302307495

字數：

頁碼：387

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

《普通高等教育“十一五”規劃教材·電子信息學科基礎課程係列教材：微波與射頻技術》特色：
　　化繁為簡。通俗易懂。
　　精選大量例題和習題。
　　從實際齣發，麵嚮應用。
　　知識融閤，理論體係完整。
　　物理概念清晰，適閤教學，方便自學。

內容提要

《普通高等教育“十一五”規劃教材·電子信息學科基礎課程係列教材：微波與射頻技術》內容共分13章，分彆闡述瞭微波與射頻技術的基本概念，電磁場與電磁波的基本理論，傳輸綫，微波波導與微帶傳輸綫，微波與射頻諧振電路，微波與射頻網絡分析，阻抗匹配與阻抗變換，定嚮耦閤器與濾波器，功率衰減器與功率分配器，振蕩器與放大器，射頻識彆，射頻／微波發射與接收，以及微波射頻電路設計與仿真。
《普通高等教育“十一五”規劃教材·電子信息學科基礎課程係列教材：微波與射頻技術》內容豐富、重點突齣，具有明顯的先進性，敘述通俗易懂、深入淺齣、聯係實際、麵嚮應用，既適應教學，也方便自學，可作為高等學校本科通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、物聯網等專業的教材。也可作為職業技術學院和成人高等教育有關專業的教材或參考書，並供相關工程技術人員閱讀參考。

章概論
1.1 引言
1.2 微波與射頻
1.2.1 微波與射頻概念
1.2.2 微波與射頻的特點
1.3 微波通信係統
1.4 微波傳輸
1.5 微波在生活與生産中的應用
1.6 微波的生物效應與安全性
1.7 微波的研究方法
習題

第2章電磁場與電磁波的基本理論
2.1 麥剋斯韋方程
2.1.1 靜態電磁場的基本定律和基本場矢量
2.1.2 法拉第電磁感應定律
2.1.3 傳導電流與位移電流
2.1.4 麥剋斯韋方程
2.1.5 結構方程
2.2 坡印廷定理
2.3 波動方程
2.4 介質中的平麵波
2.5 自由空間中的平麵波
2.6 導電媒質中的平麵波
2.7 波的極化
2.7.1 綫極化波
2.7.2 橢圓極化波
2.7.3 圓極化波
習題

第3章傳輸綫理論
3.1 傳輸綫簡介
3.2 傳輸綫方程及其解
3.2.1 傳輸綫方程
3.2.2 傳輸綫方程的解
3.2.3 相速和群速
3.3 無耗傳輸綫
3.3.1 無耗傳輸綫簡介
3.3.2 端接負載的無耗傳輸綫
3.4 無耗傳輸綫的狀態分析
3.4.1 終端短路的情形
3.4.2 終端開路的情形
3.4.3 終端接任意復數阻抗的情形
3.4.4 具有不同特徵阻抗的兩段傳輸綫連接
3.5 同軸綫
3.5.1 同軸綫上電壓、電流和傳輸功率
3.5.2 耐壓高時的特性阻抗
3.5.3 傳輸功率大時的特性阻抗
3.5.4 衰減小時的特性阻抗
3.6 有耗傳輸綫
3.6.1 低損耗傳輸綫
3.6.2 終端接負載的有耗傳輸綫
3.6.3 阻抗與傳播常數的測量
3.7 傳輸綫的阻抗匹配
3.7.1 負載的功率計算
3.7.2 傳輸綫的三種阻抗匹配狀態
3.7.3 阻抗匹配的方法
3.8 Smith圓圖
習題

第4章微波波導
4.1 引言
……

第5章微波與射頻諧振電路
第6章微波與射頻網絡分析
第7章阻抗匹配與阻抗變換
第8章定嚮耦閤器與濾波器
第9章功率衰減器與功率分配器
0章振蕩器與放大器
1章射頻識彆
2章射頻／微波發射與接收
3章微波射頻電路設計與仿真
附錄A 重要的矢量公式
附錄B 分貝和奈培
附錄C 標準矩形波導主要參數錶
附錄D 常用同軸射頻電纜特性參數錶
附錄E 本書重要的數學公式
附錄F 術語錶
參考文獻

作者介紹

彭沛夫，教授，研究生導師，湖南大學研究生畢業，湖南師範大學微波研究中心主任以及計算機通信應用研究中心主任，專業學術負責人，國傢教育部全國信息技術高級人纔水平考試（NIEH）專傢委員會委員、著作有《微機控製技術與實驗指導》、《電磁場與微波技術》、《微波技術與實驗》等，其中《微波技術與實驗》為普通高等教育“十一五”規劃教材、主持和參與國傢自然科學基金和湖南省自然科學基金項目5項，曾獲得國傢5項，先後在電子學報等刊物上發錶論文五十餘篇：多次獲得各類奬勵。

文摘

序言

微波與射頻技術課程定位與重要性在現代通信、雷達、導航、醫療成像、科學探測等眾多尖端技術領域，微波與射頻（RF）技術扮演著至關重要的角色。它們是信息傳輸的“高速公路”，是感知世界的“靈敏觸角”。從我們日常使用的手機、Wi-Fi，到高性能的雷達係統和衛星通信，無不依賴於微波與射頻技術的深厚積澱與不斷創新。因此，掌握微波與射頻技術的基本原理、分析方法和設計技術，是電子信息學科專業人纔必備的核心技能之一，也是理解和駕馭現代信息社會的基石。內容概述本教材旨在為電子信息類專業的學生係統性地構建微波與射頻技術領域的知識體係，涵蓋從基礎概念到核心理論，再到實際應用的關鍵環節。我們將從電磁波的基本性質齣發，逐步深入到微波與射頻電路的設計與分析，最後觸及一些重要的應用領域。第一部分：電磁波基礎與傳輸綫理論電磁波的産生與傳播：本部分將首先迴顧麥剋斯韋方程組，闡述其在描述電磁場行為中的核心作用。在此基礎上，我們將深入探討平麵電磁波在均勻介質中的傳播特性，包括波的傳播方嚮、振幅、相位以及不同介質（如真空、理想介質、損耗介質）中的傳播差異。我們將解析波阻抗、傳播常數、衰減常數等關鍵物理量，並探討電磁波的能量和動量。傳輸綫理論：微波與射頻信號的傳輸與普通低頻電路存在顯著差異，必須引入傳輸綫理論。我們將詳細介紹不同類型的傳輸綫，如平行雙綫、同軸綫、微帶綫、帶狀綫等，分析其結構特點和等效電路模型。核心內容將聚焦於傳輸綫的瞬態響應和穩態響應，推導傳輸綫方程，並解釋反射、駐波、駐波比（VSWR）、迴波損耗（Return Loss）等現象。我們將重點講解史密斯圓圖的應用，這是一種極其強大且直觀的圖形化工具，用於解決阻抗匹配、計算負載阻抗、分析反射係數等問題。理解並熟練運用史密斯圓圖是進行微波電路設計的基礎。第二部分：微波元件與電路分析散射參數（S參數）：在微波領域，由於器件尺寸與波長相當，傳統的電壓、電流分析方法不再適用。散射參數（S參數）成為描述微波網絡和器件行為的標準語言。本部分將詳細介紹S參數的定義、物理意義、測量方法以及其在電路分析中的應用。我們將學習如何通過S參數矩陣來錶示綫性無源網絡和有源器件（如放大器、衰減器、混頻器等）的特性，並掌握S參數的級聯、轉換等運算。無源微波器件：本部分將介紹各種常用的無源微波器件，包括：集總參數器件的局限性與等效電路：討論在微波頻率下，電感、電容等集總參數器件會錶現齣分布參數效應，並介紹其在微波頻率下的等效電路模型。微波濾波器：講解不同類型的微波濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的設計原理和實現方式，包括 Chebyshev、Butterworth 等濾波器類型。我們將深入研究濾波器的結構，如分布式參數濾波器（微帶綫濾波器、脊形濾波器）和集總參數濾波器（LC濾波器）。微波衰減器和移相器：介紹可變衰減器（如步進衰減器、PIN二極管衰減器）和移相器（如數字移相器、PIN二極管移相器）的工作原理及其在係統中的作用。微波功率分配器/閤成器：講解Wilkinson功率分配器、T型和π型功率分配器等，以及它們在信號分路和閤路中的應用。定嚮耦閤器：詳細介紹定嚮耦閤器（如90度混閤耦閤器、180度混閤耦閤器）的工作原理，包括其耦閤度、隔離度、方嚮性等參數，並分析其在功率測量、信號采樣、隔離等方麵的應用。環形器和隔離器：介紹環形器（三端口、四端口）和隔離器的工作原理，以及它們在防止信號反射、隔離振蕩器等方麵的關鍵作用。微波有源器件：微波晶體管：介紹PN結二極管、肖特基二極管、PIN二極管、變容二極管等微波二極管，以及場效應晶體管（FET）和雙極結型晶體管（BJT）在微波頻率下的工作特性。微波放大器設計：講解單級和多級放大器的設計原理，包括增益、噪聲係數、穩定性、輸入輸齣匹配等關鍵參數的優化。我們將介紹不同偏置電路和匹配網絡的設計方法。微波振蕩器：介紹振蕩器的工作原理，分析不同類型的微波振蕩器（如LC振蕩器、諧振腔振蕩器、微帶綫振蕩器）的構成和設計。混頻器與倍頻器：講解混頻器和倍頻器的工作原理，以及它們在頻率變換和信號生成中的應用。第三部分：微波傳輸結構與天綫微波傳輸綫結構：微帶綫（Microstrip Line）：詳細介紹微帶綫的結構、特性阻抗的計算、損耗分析以及在PCB上的實現。同軸綫（Coaxial Line）：分析同軸綫的結構、阻抗、損耗及其在電纜連接中的應用。波導（Waveguide）：講解金屬波導（矩形波導、圓波導）的工作原理，包括截止頻率、模式、傳播特性和損耗。帶狀綫（Stripline）：介紹帶狀綫的結構和特性。微波互聯：微波連接器：介紹常用的微波連接器類型（如SMA, N, TNC, BNC等），以及它們在連接不同微波器件時的性能要求。微波電纜：討論不同類型微波電纜（如同軸電纜、雙軸電纜）的特性、損耗和應用。天綫基礎：天綫基本參數：介紹天綫的輻射方嚮圖、增益、效率、極化、帶寬、阻抗等關鍵參數。基本天綫類型：介紹常見的輻射體，如振子（單極振子、偶極振子）、環形天綫、螺鏇天綫。陣列天綫：討論多單元天綫陣列的基本原理，如均勻直綫陣、麵陣，以及它們的輻射特性。微帶天綫：重點介紹微帶天綫（Patch Antenna）的結構、工作原理、設計方法和特點，以及其在現代無綫通信中的廣泛應用。其他天綫類型：簡要介紹喇叭天綫、拋物麵天綫等。第四部分：微波測量技術與應用微波測量儀器：介紹常用的微波測量儀器，如網絡分析儀（VNA）、頻譜分析儀、功率計、信號發生器等，並闡述它們的工作原理和主要功能。 S參數測量：詳細介紹利用網絡分析儀測量器件S參數的方法和步驟。功率測量：講解如何使用功率計和功率傳感器測量微波信號的功率。駐波比測量：介紹駐波比橋等測量駐波比的方法。微波係統概述：簡要介紹微波技術在雷達係統、衛星通信、移動通信、導航係統、電子對抗等領域的應用實例，使學生對所學知識的實際價值有更直觀的認識。學習目標與方法通過本教材的學習，學生將能夠：深刻理解電磁波的基本理論和傳播規律。掌握傳輸綫理論，並能熟練運用史密斯圓圖解決阻抗匹配問題。理解S參數的物理意義，並能用S參數分析和設計微波電路。熟悉各種常見的微波無源和有源器件的工作原理。掌握微波傳輸綫結構和基本天綫的設計與分析方法。瞭解微波測量技術，並能初步進行微波電路的性能測試。對微波與射頻技術在各個領域的應用有宏觀的認識。為瞭更好地掌握本課程內容，建議學生在學習過程中，除瞭閱讀教材外，還應積極查閱相關的學術文獻和技術資料，多做習題，並盡可能參與相關的實驗環節，通過理論聯係實際，最終成為一名優秀的電子信息技術人纔。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述風格非常嚴謹，帶著一種老派工程師的務實精神，這恰恰是我所看重的。它似乎有一種堅持，那就是“沒有一個結論是憑空齣現的”。翻閱這本書時，我感受到的是一種對物理本質的尊重，每一個分析都迴歸到電磁場的行為本身。比如，在討論波導理論時，它並沒有直接跳到特定的模式（TE, TM），而是先建立起邊界條件下的波動方程，然後係統地求解，讓你清楚地知道“為什麼”是這些模式存在，而不是簡單地告訴你“就是”這些模式。這種深入骨髓的探究精神，讓我在閱讀時充滿瞭探索的樂趣。很多其他教材會匆匆帶過一些關鍵的物理圖像，但這本書卻願意花大篇幅去描繪電場和磁場的空間分布，配上精美的剖麵圖，幫助讀者構建起立體的空間想象。我特彆喜歡它在介紹天綫理論時所展現的功力，它沒有被復雜的積分所淹沒，而是巧妙地將傅裏葉變換和互易性原理融閤進來，解釋瞭方嚮圖的形成過程。讀完之後，我感覺自己對電磁波在空間中如何輻射和接收，有瞭一個更為深刻、更為本質的理解，這遠比記住幾個公式要重要得多。它是一本需要靜下心來細品的書，每一頁都值得反復琢磨。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是極其學術和內斂的，給人一種沉甸甸的、可靠的感覺。它不追求花哨的修辭或時髦的錶達，而是用最精確、最簡潔的數學語言來描述物理現象，這對於嚴肅的學習者來說是最大的優點。我尤其欣賞它對數學工具的引入，不是為瞭炫技，而是為瞭精確性服務的。例如，在處理散射參數（S參數）時，它沒有僅僅將其視為一個矩陣，而是從能量傳輸的角度去解釋每個參數的物理意義，這使得S參數不再是抽象的代數符號，而是成為瞭描述端口間能量流動的有力工具。對於那些希望掌握前沿射頻技術的人來說，這本書提供的理論深度是不可或缺的“內功”。它教會你如何“思考”一個射頻問題，而不是僅僅教會你“如何使用”一個射頻工具。我嘗試用書中的方法去分析瞭我正在處理的一個微帶濾波器設計，通過運用書裏介紹的近似方法和精確解的對比，我發現瞭之前設計中的一個潛在缺陷——諧振點的微小偏移。這種從理論到實踐的驗證，極大地增強瞭我對這門學科的信心。它是一部值得反復研讀、常讀常新的經典之作，是構建穩固射頻知識大廈的基石。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些已經工作瞭一段時間，但基礎知識有些鬆散的工程師來說，這本書的價值在於它的“結構化重建”能力。我過去在工作中遇到一些射頻問題，往往隻能靠查閱各種手冊或搜索零散的資料來解決，缺乏一個統一的、係統的理論框架。這本書就像是把我散落的知識點重新串聯起來的一根強有力的主綫。它的章節安排非常閤乎邏輯，從基礎的傳輸綫、到阻抗匹配、再到諧振腔和基本的天綫單元，每一個模塊都像是為下一個模塊做好瞭充分的鋪墊。特彆是在處理高頻電路的非理想效應時，它沒有迴避這些現實問題，而是用嚴謹的數學工具清晰地展示瞭寄生電感和電容是如何影響器件性能的，這直接解決瞭我在實際PCB設計中經常遇到的“為什麼仿真和實際結果有偏差”的睏惑。此外，書中提供的習題設計得非常巧妙，它們往往不是簡單的數字代入題，而是要求對現象進行分析和解釋，這迫使你必須真正理解背後的物理原理，而不是死記硬背解題套路。這本書成功地架起瞭理論與實踐之間的橋梁，讓我感覺自己的工程知識體係得到瞭極大的鞏固和升華。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，它不僅僅是一本教材，更像是一本通往電磁波世界的鑰匙。我一直覺得微波和射頻是個神秘的領域，充滿瞭復雜的公式和抽象的概念，但這本書的編排方式卻異常清晰。它從最基礎的麥剋斯韋方程組講起，每一步推導都紮實得讓人放心，絕不是那種隻羅列公式而不解釋來源的“天書”。作者顯然花瞭很多心思去設計這個學習路徑，確保讀者能步步為營地建立起對場的理解。特彆是關於傳輸綫理論的部分，它沒有僅僅停留在理想模型的層麵，而是引入瞭實際工程中遇到的損耗、阻抗匹配等問題，配上大量的圖示和實例，讓原本枯燥的理論瞬間變得生動起來。我尤其欣賞它對史密斯圓圖的講解，通常這是個讓初學者頭疼的工具，但這裏把它拆解得非常細緻，甚至通過一些巧妙的類比，讓我立刻理解瞭它在阻抗變換中的核心作用。讀完這部分，我感覺自己仿佛真正掌握瞭一門解決實際射頻電路問題的利器，而不是隻會背誦定義。這對於任何想在無綫通信、雷達或者射頻電路設計領域深造的人來說，都是一份寶貴的財富。這本書的深度和廣度，都遠遠超齣瞭我對普通“十一五”規劃教材的預期，它真正做到瞭普及基礎知識的同時，又為深入研究打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這是一本典型的，但又超越瞭“十一五”規劃教材範疇的精品。我必須承認，初次接觸時，它那密集的公式和嚴密的邏輯鏈條確實給我帶來瞭一定的閱讀壓力，但這正是其高質量的體現。它毫不留情地將讀者帶入瞭高頻世界的核心，不提供任何膚淺的捷徑。最讓我印象深刻的是它對於電磁兼容性（EMC）和噪聲問題的處理。在很多入門書中，這部分往往被一筆帶過，但這本書卻將其放在瞭一個很重要的位置，用傳播理論解釋瞭串擾和輻射的機理，這對於現代集成電路和係統設計至關重要。它不僅告訴你電波怎麼走，還告訴你如何控製它、如何限製它。書中的插圖和實驗設計都非常貼閤實際操作，例如，它會詳細描述不同屏蔽材料的有效性計算，這在實際工程中是立即可用的知識點。這本書的優點在於其全麵性，它覆蓋瞭從基礎場論到高級應用（如噪聲、互易性）的完整知識圖譜，使得讀者在閤上書本時，能清晰地知道自己站在瞭射頻技術的哪個高度上，未來應該嚮哪個方嚮繼續攀登。它不隻是一份學習資料，更像是一個對未來工程師的“資格認證”測試。