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第一章 简介1

1.1 什么是微波1

1.1.1 微波的波导传输损耗2

1.1.2 微波的大气传输损耗3

1.2 微波的基本特点3

1.2.1 微波的频率高3

1.2.2 微波的波长介于无线电波和光波之间5

1.2.3 微波能穿透等离子体和电离层5

1.3 微波系统与低频电路的差异6

1.4 微波的应用6

1.4.1 雷达7

1.4.2 信息技术领域9

1.4.3 科学研究10

1.4.4 其他领域11

1.5 微波系统的基本分析方法12

第二章 电磁波传输系统理论13

2.1 简介13

2.2 麦克斯韦方程组和边界条件14

2.2.1 分离变量t15

2.2.2 将复数形式的麦克斯韦方程组化为波动方程16

2.2.3 分离变量z17

2.2.4 用电磁场矢量的Ex（x,y）和Hx（x,y）分量表示电磁场矢量的其他分量22

2.2.5 导行电磁波按其纵向分量的特点分类24

2.2.6 微波传输系统的边界条件25

2.3 矩形金属波导27

2.3.1 用分离变量法求标量波动方程在直角坐标系下的通解27

2.3.2 利用边界条件确定积分常数和本征值kc28

2.3.3 矩形波导中的主模——TE10模32

2.4 圆形金属波导37

2.4.1 用分离变量法求标量微分方程在圆柱坐标系下的通解38

2.4.2 利用边界条件确定积分常数和本征值kc39

2.4.3 圆波导中的常用模式42

2.5 同轴线45

2.6 奇偶禁戒规则48

第三章 微波等效电路50

3.1 简介50

3.2 长线理论52

3.2.1 电报方程及其解52

3.2.2 反射系数与输入阻抗54

3.2.3 终端方程55

3.2.4 传输线中的三种状态56

3.2.5 驻波参量58

3.2.6 均匀传输系统与长线的等效59

3.2.7 均匀传输系统等效为长线的具体方法62

3.3 圆图（Smith圆图）63

3.3.1 阻抗圆图的构成63

3.3.2 阻抗圆图中的特殊点、特殊线68

3.3.3 导纳圆图70

3.4 网络参量74

3.4.1 散射参量S的定义74

3.4.2 散射参量S的物理意义76

3.4.3 散射矩阵的性质76

3.5 魔T77

3.5.1 魔T的结构和S参量77

3.5.2 魔T的应用82

3.6 二端口网络86

3.6.1 二端口网络的S参量86

3.6.2 二端口网络的A参量89

3.6.3 二端口网络A参量的求解方法93

3.6.4 二端口网络的特性参量100

3.7 简单不均匀性的近似分析101

3.7.1 不同阻抗的传输线对接101

3.7.2 矩形波导中的谐振窗103

第四章 微波元件105

4.1 简介105

4.2 匹配负载105

4.3 短路器107

4.3.1 接触式短路活塞108

4.3.2 非接触式短路活塞109

4.4 衰减器112

4.4.1 吸收式衰减器112

4.4.2 截止式衰减器113

4.4.3 旋转极化式衰减器115

4.5 移相器116

4.6 匹配与匹配器116

4.6.1 微波源的匹配116

4.6.2 匹配器118

4.7 定向耦合器137

4.7.1 小孔型定向耦合器137

4.7.2 带状线型定向耦合器141

4.8 微波铁氧体元件145

4.8.1 张量磁导率145

4.8.2 铁氧体中电子自旋的进动146

4.8.3 铁氧体中的张量磁导率148

4.8.4 铁氧体的张量磁导率对左、右旋磁场的响应151

4.8.5 微波隔离器154

4.8.6 微波环行器155

4.8.7 YIG频率调谐157

4.9 功率分配器158

4.10 偏置网络（Bias Network/Bias Tee）161

第五章 谐振腔163

5.1 简介163

5.2 矩形谐振腔164

5.2.1 矩形谐振腔中电磁场的解164

5.2.2 矩形谐振腔的模式简并和模式激励167

5.3 圆柱谐振腔170

5.3.1 圆柱谐振腔中电磁场的解170

5.3.2 圆柱谐振腔的模式图及其构成172

5.3.3 圆柱谐振腔模式图的应用173

5.3.4 几种常用的圆柱谐振腔工作模式174

5.4 同轴谐振腔179

5.5 谐振腔的激励与工作模式选择180

5.6 谐振腔的品质因数181

5.6.1 谐振腔的固有品质因数Q0181

5.6.2 谐振腔的有载品质因数QL183

5.7 谐振腔的频率微扰理论186

5.7.1 谐振腔的频率微扰公式186

5.7.2 谐振腔频率微扰公式的应用189

第六章 微带电路194

6.1 微带传输系统194

6.1.1 微带传输线的结构和特性194

6.1.2 微带传输线的工作模式——准TEM模196

6.1.3 微带传输线的准静态分析法198

6.1.4 微带传输线的损耗201

6.2 微带元件202

6.2.1 微带电容和微带电感203

6.2.2 微带传输线环形电桥及微带传输线耦合器207

6.3 小信号微波晶体管放大器211

6.3.1 微波晶体管211

6.3.2 小信号微波放大器的等效电路212

6.3.3 小信号微波晶体管放大器等效电路的信号流图模型213

6.3.4 微波晶体管放大器的增益和稳定性215

6.4 小信号微波晶体管放大器的设计方法224

6.4.1 双共轭匹配设计法和单向化设计法225

6.4.2 增益恒定设计法230

6.5 微波滤波器235

6.5.1 滤波器的技术参数235

6.5.2 归一化切比雪夫低通原型滤波器的设计236

6.5.3 归一化原型滤波器的反归一化240

6.5.4 微波滤波器的微带电路实现246

第七章 光纤传输原理简介256

7.1 光纤通信技术简介256

7.2 光纤和光缆258

7.3 传输光纤的种类261

7.4 光纤的传光特性262

7.4.1 光的反射、折射、全反射262

7.4.2 光在光纤中的传播264

7.4.3 光纤的数值孔径264

7.5 光纤的损耗及工作窗口266

7.5.1 光纤损耗的原因和分类266

7.5.2 减小光纤损耗的方法268

7.6 光纤的色散特性269

7.7 光纤的本征值方程和单模工作条件270

7.7.1 光纤中的电磁场解271

7.7.2 光纤中导行光波的截止272

7.7.3 光纤中导行波的特征方程273

7.7.4 光纤的单模传输条件276

7.7.5 弱导光纤的线偏振模277

7.8 光纤通信系统278

附录283

附录A 50？系统在正弦波信号下，功率P、电压有效值Veff、电压峰值Vp、电压峰-峰值Vp-p的换算关系283

附录B 常用微波／毫米波同轴连接器284

附录C 电压驻波系数（VSWR）与反射损耗、反射系数、失配损耗、匹配效率的换算关系287

附录D 常用微波／毫米波同轴线主要技术参数288

附录E 阻抗变换器设计参数表297

附录F 微波功率分配器设计实例301

附录G 微波放大器设计实例303

附录H 两端口网络参量的换算关系304

附录I 归一化低通原型滤波器设计图表306

附录J FORTRAN,MATLAB计算程序314

习题349

参考文献356