微波技術(2007年高等教育出版社出版教材)

成書過程

《微波技術》根據教育部有關專業教材編審委員會制定的教學大綱編著而成，主要取材於編者為哈爾濱工程大學電子信息工程、通信工程和信息對抗技術等專業開設的“微波技術基礎”“微波技術實驗”和“計算微波”等課程所用的講稿以及教學心得體會，並融入編者從事微波領域的研究所取得的部分科研成果，同時參考了中國國內外的同類教材和參考文獻。

2007年7月6日，《微波技術》由高等教育出版社出版。

內容簡介

《微波技術》主要介紹微波技術的基本理論、基本概念和基本分析方法，全書分為8章，第1章介紹微波的基本概念和特點以及微波技術的發展和套用領域；第2章從”路“的觀點出發，講述傳輸線的基本理論，介紹反射係數、駐波比、輸入阻抗、阻抗圓圖和阻抗匹配等概念；第3章從“場”的觀點出發，講述波導、同軸線、帶狀線和微帶線等典型微波傳輸線的一般理論和特性，給出常用的電磁波型、場分布和相應參數等；第4章採用“場”與“路”相結合的方法，講述微波網路的基本理論，其中包括微波網路參量、網路矩陣和工作特性參量；第5章介紹了各種常用微波元件的工作原理和套用；第6章講述微波電路的計算機輔助分析方法；第7章介紹微波電路的計算機輔助設計的一般知識；第8章介紹常用微波仿真軟體HFSS的使用方法和設計範例。

教材目錄

《微波技術》

前輔文第1章緒論1.1 微波及其特點1.1.1 微波的概念及波段劃分1.1.2 微波的特性1.2 微波技術的發展和套用1.2.1 微波技術的發展1.2.2 微波技術的套用1.3 微波技術的研究方法和基本內容本章提要習題第2章傳輸線理論2.1 引言2.1.1 傳輸線的種類2.1.2 分布參數及分布參數電路2.2 傳輸線方程及其解2.2.1 傳輸線方程2.2.2 傳輸線方程的解2.2.3 入射波和反射波2.3 傳輸線的特性參量2.3.1 傳播常數2.3.2 特性阻抗2.3.3 相速和相波長2.3.4 輸入阻抗2.3.5 反射係數2.3.6 駐波比和行波係數2.3.7 傳輸功率2.4 均勻無耗傳輸線工作狀態的分析2.4.1 行波狀態(無反射情況)2.4.2 駐波狀態(全反射情況)2.4.3 行駐波狀態(部分反射情況)2.5 阻抗圓圖及其套用2.5.1 阻抗圓圖2.5.2 導納圓圖2.5.3 圓圖的套用舉例2.6 傳輸線的阻抗匹配2.6.1 阻抗匹配的概念2.6.2 阻抗匹配的方法2.7 傳輸線的計算機輔助計算本章提要習題第3章微波傳輸線3.1 引言3.2 交變電磁場基本關係式3.2.1 麥克斯韋方程組3.2.2 邊界條件3.2.3 交變電磁場的能量關係3.3 理想導波系統的一般理論3.3.1 TM波3.3.2 TE波3.3.3 TEM波3.4 導波系統的傳輸特性3.4.1 傳播常數和截止波長3.4.2 波的傳播速度和色散3.4.3 波阻抗3.4.4 傳輸功率及損耗3.5 矩形波導3.5.1 矩形波導中傳輸波型及其場分量3.5.2 矩形波導中電磁波型的傳輸特性3.5.3 矩形波導中TE10模的特性3.5.4 矩形波導中TE10模的激勵3.5.5 矩形波導中傳輸功率和功率容量3.6 圓波導3.6.1 TM波場分量表達式3.6.2 TE波場分量表達式3.6.3 截止波長及波型簡併3.6.4 圓波導中的三個主要模式3.7 同軸線3.7.1 同軸線傳輸主模——TEM模3.7.2 同軸線中的高次模3.8 帶狀線3.8.1 特性參量3.8.2 帶狀線尺寸的確定3.9 微帶線3.9.1 微帶線傳輸的主模3.9.2 微帶線的特性參量3.9.3 微帶線的色散特性和尺寸設計考慮3.10 耦合帶狀線和耦合微帶線本章提要習題第4章微波網路基礎4.1 引言4.2 波導等效為平行雙線4.3 微波元件等效為微波網路4.3.1 網路參考面的選擇4.3.2 不均勻區等效為微波網路4.3.3 微波網路的特性4.4 二連線埠微波網路4.4.1 二連線埠微波網路的網路參量4.4.2 二連線埠微波網路參量的相互轉換4.4.3 二連線埠微波網路參量的性質4.4.4 無耗互易二連線埠網路的基本特性4.5 基本電路單元的參量矩陣4.6 二連線埠微波網路的組合及參考面移動的影響4.6.1 二連線埠微波網路的組合4.6.2 參考面移動對二連線埠網路參量的影響4.7 二連線埠微波網路的工作特性參量4.7.1 電壓傳輸係數T4.7.2 插入衰減A4.7.3 插入相移θ4.7.4 輸入駐波比ρ4.8 多連線埠微波網路4.8.1 多連線埠網路的網路參量4.8.2 無耗互易三連線埠的基本特性4.8.3 無耗互易四連線埠的基本特性4.9 微波網路的信號流圖4.9.1 信號流圖的建立4.9.2 信號流圖的簡化法則及其套用示例本章提要習題第5章常用微波元件 5.1 引言 5.2 波導中的電抗元件 5.2.1 電容膜片 5.2.2 電感膜片 5.2.3 諧振窗 5.2.4 螺釘 5.3 連線元件和終端負載 5.3.1 連線元件5.3.2 終端負載

5.4 衰減器和移相器5.4.1 衰減器 5.4.2 移相器 5.5 阻抗變換器 5.5.1 單節λ4阻抗變換器 5.5.2 多節階梯阻抗變換器 5.5.3 漸變線阻抗變換器 5.6 定向耦合器 5.6.1 定向耦合器的技術指標 5.6.2 波導型定向耦合器 5.6.3 平行耦合線定向耦合器 5.6.4 分支定向耦合器 5.7 微帶功分器 5.8 波導匹配雙T 5.8.1 波導的T形接頭 5.8.2 普通雙T和匹配雙T 5.9 微波濾波器 5.9.1 利用λ4傳輸線並聯電抗元件的濾波器 5.9.2 利用高､低阻抗線構成的濾波器 5.10 微波諧振器 5.10.1 諧振器的電磁能量關係及品質因數Q 5.10.2 同軸諧振腔 5.10.3 矩形諧振腔 5.10.4 圓柱諧振腔 5.10.5 微帶諧振器 5.10.6 諧振腔的等效電路 5.11 微波鐵氧體元件 5.11.1 正､負圓極化波 5.11.2 圓極化波作用下鐵氧體的重要特性 5.11.3 微波鐵氧體元件 5.12 微波積體電路簡介 5.12.1 電容 5.12.2 電感 5.12.3 電阻 5.12.4 諧振迴路 5.12.5 濾波器 5.12.6 微波積體電路舉例本章提要習題第6章微波電路計算機輔助分析 6.1 引言 6.2 待定導納矩陣分析 6.2.1 待定導納矩陣定義 6.2.2 待定導納矩陣性質 6.2.3 待定導納矩陣的建立方法和分布參數元件的待定導納矩陣 6.2.4 多端網路組合的待定導納矩陣 6.2.5 待定導納矩陣的化簡 6.2.6 程式設計舉例 6.3 轉移矩陣分析 6.3.1 多級級聯 6.3.2 並聯分支鏈 6.3.3 串聯分支鏈 6.3.4 矩陣鏈並聯 6.3.5 矩陣鏈串聯 6.3.6 矩陣的串並聯與並串聯 6.3.7 電路外特性參數的計算 6.3.8 程式設計舉例 6.4 散射矩陣分析 6.4.1 二連線埠網路級聯的S參數 6.4.2 多連線埠網路互聯的S參數 6.4.3 多連線埠S矩陣的連線埠化簡本章提要習題第7章微波電路計算機輔助設計7.1 引言 7.2 微波電路的最最佳化設計 7.2.1 引言 7.2.2 最最佳化設計的基本原理 7.3 目標函式 7.3.1 目標函式表達式 7.3.2 目標函式的極小和最小 7.3.3 最最佳化方法概述7.4 無約束最最佳化的梯度法 7.4.1 最速下降法7.4.2 牛頓法 7.4.3 DFP變尺度法 7.5 無約束最最佳化的直接方法 7.5.1 單純形法 7.5.2 共軛方向法 7.6 有約束條件的最最佳化方法7.6.1 外罰函式法 7.6.2 內罰函式法 7.7 最最佳化設計實例 7.7.1 多層折線圓極化器的等效網路 7.7.2 超寬頻折線圓極化器的最佳化設計過程 7.8 微波電路敏感度分析 7.8.1 引言 7.8.2 敏感度的定義 7.8.3 敏感度的直接計算法本章提要習題第8章 HFSS微波仿真 8.1 HFSS基本介紹 8.1.1 HFSS發展歷程 8.1.2 HFSS仿真原理 8.1.3 HFSS仿真過程 8.1.4 HFSS的主要功能 8.1.5 HFSS的套用領域 8.2 HFSS軟體系統 8.2.1 軟體設計環境 8.2.2 基本操作 8.3 HFSS微波仿真範例 8.3.1 波導腔體內場分析 8.3.2 波導腔體內場最佳化 8.3.3 天線遠場特性分析 8.3.4 貼片天線的特性分析及最佳化 8.3.5 帶通濾波器的設計本章提要附錄附錄一矢量分析公式附錄二矩陣運算簡介附錄三國產矩形波導管參數表附錄四常用硬同軸線特性參數附錄五常用同軸射頻電纜特性參數附錄六常用導體材料的特性參數附錄七常用介質材料的特性參數參考文獻附圖阻抗與導納圓圖

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