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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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302307495

商品编码：29729646470

包装：平装

出版时间：2013-01-01

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

售价：34.3元,便宜14.7元,折扣70

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。

目录

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

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

聚焦通信革新：新一代无线与高频电子技术 在这信息爆炸、万物互联的时代，无线通信技术正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的便捷沟通，到卫星导航的精准定位，再到物联网的广泛应用，其背后都离不开对微波与射频（RF）技术的深入探索与不懈创新。本书《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》正是这样一部旨在为电子信息学科的莘莘学子构建坚实理论基础，引领读者步入微波与射频技术精彩世界的力作。它并非对已有知识的简单罗列，而是对这一关键领域核心概念、基本原理、关键技术以及未来发展趋势进行系统、深入的阐述，旨在培养具备扎实理论功底和创新实践能力的未来通信工程师。 本书的编写初衷，在于深刻理解当前电子信息产业对高素质人才的需求，特别是对掌握微波与射频技术精髓的专业人才的渴求。随着通信系统向更高频率、更宽带宽、更低功耗、更高集成度的方向发展，对设计、分析和实现复杂射频电路与系统的能力提出了更高的要求。因此，本书并非仅仅停留在对基本电磁场理论和电路理论的复习，而是将这些基础知识与微波与射频领域的特有现象和工程实践紧密结合，力求使读者在理解抽象概念的同时，也能洞察其在实际工程中的应用价值。 核心内容解析： 本书的体系结构清晰，内容循序渐进，旨在为读者构建一个完整而深入的微波与射频技术知识体系。 第一部分：微波与射频技术基础 在进入具体的微波与射频器件和电路设计之前，本书首先为读者打下坚实的理论基础。 电磁场与波动理论回顾与深化： 这里并非简单重复大学物理中的电磁学，而是将麦克斯韦方程组及其在微波频段的特殊表现形式进行重点强调。我们会深入探讨波在不同介质中的传播特性，例如反射、折射、吸收和散射，以及这些现象在微波工程中的重要意义。尤其会关注均匀传输线理论，包括电压驻波比（VSWR）、反射系数、驻波比（SWR）等关键参数的定义、测量方法及其在阻抗匹配中的应用。史密斯圆图作为一种强大的可视化工具，将被详细介绍，并提供大量的实例，展示如何利用它解决阻抗匹配、稳定性分析等复杂问题。 传输线理论在微波频段的体现： 传统的电路理论在微波频段面临挑战，分布参数效应变得尤为显著。本书将深入阐述集总参数电路模型在微波频段的局限性，并着重介绍传输线模型，包括其等效电路表示、特性阻抗、相速和群速等概念。特性的理解将贯穿本书，成为后续分析的基础。 S参数（散射参数）及其意义： S参数作为描述高频电路网络特性的标准工具，将在本书中得到详尽的讲解。我们将详细介绍S参数的定义、测量方法、物理意义，以及如何利用S参数对多端口网络进行分析和设计。从最简单的二端口网络到更复杂的系统，S参数的应用将贯穿始终，是理解和设计射频电路必不可少的工具。 第二部分：微波与射频电路元件与器件 在掌握了基础理论后，本书将带领读者深入了解构成微波与射频系统的关键元件和器件。 无源器件： 阻抗匹配网络： 阻抗不匹配是导致能量损耗和信号失真的主要原因。本书将系统介绍各种阻抗匹配技术的原理与设计方法，包括集总元件匹配（如L匹配、π匹配）和分布式元件匹配（如λ/4变换器、阻抗变换器）。会结合史密斯圆图，提供具体的计算和设计步骤。 功率分配器与耦合器： 这些器件在多路信号传输、信号监测和合成等应用中至关重要。我们将详细介绍T型功分器、Wilkinson功分器、定向耦合器（如90度混合器、180度混合器）等常见器件的原理、结构和设计考虑，并分析它们的性能指标。 滤波器： 滤波器是用于选择或抑制特定频率信号的关键器件。本书将介绍不同类型的微波滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们的实现技术，包括集总参数滤波器（如切比雪夫、巴特沃斯响应）和分布参数滤波器（如微带线、脊波导滤波器）。 衰减器与移相器： 这些器件在信号电平控制和相位调整方面发挥着重要作用。我们将探讨固定衰减器、可变衰减器、固定移相器和可变移相器的工作原理和设计要点。 环形器与隔离器： 它们在防止信号反射和实现单向传输方面具有不可替代的作用。本书将深入讲解其磁控工作原理，并分析其在收发系统中的应用。 有源器件： 二极管： 重点关注在微波频段应用的二极管，如PIN二极管（用于开关和衰减）、肖特基二极管（用于检波和混频）以及变容二极管（用于调频和倍频）。会分析它们在高频下的行为特性。 晶体管： 详细介绍各种适用于微波频段的晶体管，包括结型场效应晶体管（JFET）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及最重要的双极结型晶体管（BJT）。尤其会侧重于异质结双极晶体管（HBT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在高性能射频电路中的应用，包括它们的结电容、迁移率等对高频性能的影响。 微波集成电路（MIC）与单片微波集成电路（MMIC）： 介绍集成电路技术在微波与射频领域的应用，以及MIC和MMIC的结构、制造工艺和性能特点。 第三部分：微波与射频系统应用 理论与器件是基础，而实际的应用才能体现微波与射频技术的价值。 放大器设计： 低噪声放大器（LNA）： 重点讲解LNA的设计原则，包括噪声系数的定义、最小化方法以及如何实现最优的噪声匹配。 功率放大器（PA）： 深入分析PA的设计，包括线性度、效率、输出功率等关键指标，并介绍不同类型的功率放大器（如甲类、乙类、丙类、丁类）及其优缺点。 宽带放大器与窄带放大器： 探讨不同应用场景下放大器的带宽设计考量。 振荡器设计： 微波振荡器： 介绍各种微波振荡器的工作原理，如LC振荡器、介质谐振器振荡器、压控振荡器（VCO）和锁相环（PLL）振荡器。会关注其频率稳定性、相噪等性能指标。 混频器与倍频器： 混频器： 讲解混频器的作用，包括上变频和下变频，以及其转换损耗、镜像抑制等关键指标。介绍不同类型的混频器，如二极管混频器、单平衡混频器、双平衡混频器。 倍频器： 介绍倍频器的原理和设计，以及其级联应用。 调制与解调技术： 简要介绍在微波与射频通信系统中常用的调制方式（如ASK, FSK, PSK, QAM）及其在射频前端的实现。 天线基础（概念性介绍）： 虽然本书的重点不在于天线设计，但会简要介绍天线作为射频系统终端的关键组件，阐述其基本工作原理、辐射特性（如方向图、增益）以及与射频电路的接口。 第四部分：现代微波与射频技术前沿 为了让读者了解该领域的最新发展动态，本书还会对一些前沿技术进行探讨。 电磁兼容（EMC）与电磁干扰（EMI）： 讨论在微波与射频系统中，如何设计以降低电磁辐射和提高抗干扰能力。 射频识别（RFID）技术： 简要介绍RFID的工作原理、组成部分及其应用。 无线通信标准与系统： 简要概述当前主流的无线通信标准（如Wi-Fi, Bluetooth, 4G/5G）对微波与射频技术的要求。 新兴技术展望： 展望如太赫兹技术、毫米波技术、下一代无线通信系统等领域的发展趋势，激发读者的研究兴趣。 教学理念与特色： 本书的编写紧密结合了“十一五”规划教材的定位，强调理论与实践的结合，注重培养学生的工程实践能力。 注重基础理论的深入理解： 避免了概念的堆砌，而是力求从物理本质上阐述微波与射频现象，帮助学生构建扎实的理论根基。 强调工程应用导向： 每一个理论概念的引入，都尽可能与实际工程应用相结合，展示其在现实世界中的价值。 丰富的例题与习题： 书中将包含大量的计算例题，帮助学生理解抽象的公式和原理。每章末的习题设计，既有理论推导，也有工程应用题，旨在全面检验学生的学习效果。 图文并茂的讲解： 辅以大量的示意图、电路图、S参数图、史密斯圆图等，使抽象的概念更加直观易懂。 与时俱进的内容更新： 尽管以“十一五”规划教材为基础，但编者在编写过程中，也会关注近几年来微波与射频技术领域的新发展，在相关章节有所体现。 本书的意义与价值： 本书不仅是一本教材，更是电子信息学科学生踏入微波与射频技术领域的“敲门砖”。通过学习本书，读者将能够： 1. 建立完整的微波与射频技术知识体系： 从基础理论到器件原理，再到系统应用，全面掌握该领域的核心知识。 2. 掌握关键的设计与分析方法： 能够运用S参数、史密斯圆图等工具对射频电路进行分析和设计。 3. 理解现代无线通信系统的基本原理： 为理解和参与5G、6G等下一代通信技术的研发奠定基础。 4. 培养解决工程问题的能力： 通过丰富的例题和习题，提升分析和解决实际工程问题的能力。 5. 激发科研兴趣与创新意识： 了解领域前沿，为未来的进一步学习和研究指明方向。 总而言之，《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》是一部集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的优秀教材。它将引导读者在微波与射频技术的广阔天地中，开启一段精彩的探索之旅，为未来的通信事业贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，刚开始翻阅时，我对“十一五”这个时间标签略有顾虑，担心内容会显得有些陈旧，毕竟微波射频技术发展日新月异。然而，读完全书后，我的这种担忧被彻底打消了。这本书的精髓在于对基本原理的深刻阐述，而电磁波的基本规律和传输理论是不会过时的。它所构建的麦克斯韦方程组的实际应用框架、传输线理论的精髓、以及无源器件（如耦合线、功分器）的设计基础，这些都是现代高频技术无法绕开的基石。虽然书中没有深入讨论最新的SiP（系统级封装）或者GaN器件的细节，但它提供的理论深度，完全足以让你在面对任何新的应用技术时，都能迅速抓住其背后的物理原理，从而快速上手新知识。它更像是一份“内功心法”，而非“招式大全”，底子打得牢，后续学习效率自然高出许多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用“严谨而不失温度”来形容或许最为贴切。作为一本规划教材，它的文字自然是教科书式的精准和规范，每一个定义、每一个定理的表述都无可指摘。然而，在处理一些比较精妙或者容易混淆的概念时，作者又会不经意地流露出一种“过来人”的体贴。比如在讲解电磁场与电路理论交界处的概念时，它会特意提醒读者注意两种分析方法的适用范围和潜在的思维陷阱。我尤其喜欢它对不同电磁波传播环境（如波导、介质基板）的区分描述，那种深入到边界条件和场分布细节的解析，让原本在脑海中模糊不清的电磁波形态，变得清晰可见。虽然内容厚重，但阅读体验上，它避免了那种令人昏昏欲睡的冗长叙述，而是用清晰的逻辑链条将各个知识点串联起来，读起来有一种步步为营的满足感。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波与射频技术》给我的感觉，就像是打开了一扇通往电磁波奇妙世界的大门。初次接触这个领域，理论的抽象性常常让人望而却步，但这本书的编排方式却非常巧妙。它没有一上来就堆砌复杂的公式和数学推导，而是先用非常直观的方式，勾勒出微波和射频信号在实际系统中所扮演的角色。我特别欣赏作者在介绍传输线理论时所下的功夫，不仅仅是简单的阻抗匹配和反射系数，而是深入浅出地解释了史密斯圆图的几何意义，那种将抽象的复平面操作转化为清晰的图形推理过程，简直是茅塞顿开。读到后来关于S参数的部分，更是觉得过去那些关于黑箱分析的困惑都烟消云散了。那种逐步深入，层层递进的叙述节奏，让即便是自学的新手，也能感觉到自己是在稳扎稳打地构建知识体系，而不是囫囵吞枣。书中的配图质量极高，很多示意图的设计都精准地捕捉了物理现象的核心，配合文字的阐述，极大地降低了理解难度。对于一个想系统学习这门学科的读者来说，它提供了一个非常坚实且易于理解的理论基础框架。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间去对比不同版本的射频教材，最终选择这本“十一五”规划教材，主要是看中了它在工程实践性上的平衡。很多教材要么过于偏向理论的纯粹性，读起来晦涩难懂，要么又过于偏向应用软件的操作指南，缺乏底层的物理图像。这本书的厉害之处在于，它在讲解诸如腔体谐振器、滤波器设计这些核心章节时，总能将理论公式与实际工程中的性能指标（比如Q值、带宽、插损）紧密地联系起来。举个例子，在讨论滤波器原型综合时，它不仅展示了巴特沃斯和切比雪夫的数学特性，还通过对这些特性的讨论，自然而然地引出了实际加工中可能遇到的难题和妥协。这对于我们这些希望未来能在研发岗位上有所作为的人来说，至关重要。它教会的不是“如何套用公式”，而是“为什么要这样设计”，这种思考方式的培养，远比记住几个特定的设计流程要宝贵得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织，堪称教科书编排的典范。它遵循了从低频到高频、从一维到多维、从基本概念到复杂系统集成的逻辑脉络。最初几章对电磁场基础和传输线的回顾，为后续的微波网络分析奠定了不可动摇的基础。当我读到网络分析和阻抗匹配章节时，才真正体会到前面对史密斯圆图和反射系数理解的价值。特别是关于有源器件的匹配部分，作者没有满足于停留在简单的最大功率传输，而是深入探讨了噪声匹配和稳定性的概念，这显示了教材编写者对射频系统完整性的深刻理解。此外，本书在每一章末尾精心设计的思考题和习题，难度适中且具有代表性，它们不是简单的重复计算，而是引导读者去思考在不同约束条件下设计参数的取舍，极大地锻炼了读者的工程分析能力。总而言之，它不是一本快速浏览的书，而是一本需要沉下心来细细品读和反复回顾的案头必备工具书。