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孙绪保 著

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• 天线设计
• 电磁兼容性
• 无线通信
• 信号处理
• 高等教育

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111295648

商品编码：29704792263

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名:微波技术与天线

定价：22.00元

售价：15.0元,便宜7.0元,折扣68

作者:孙绪保

出版社：机械工业出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787111295648

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

内容提要

本书主要介绍现代微波技术的基本概念、传输线理论、传输系统、微波网络、常用微波元器件及天线基本理论。本书融入了作者多年来从事微波领域的教学经验和工程实践中的应用体会，同时也借鉴了国内外文献的相关内容。在编写时力求深入浅出，去繁就简，图文并茂，结构合理，知识丰富全面。
本书可作为电子与信息工程类专业(包括电子工程、信息工程、通信工程和无线电技术等)学生的教材参考用书，也可供相关微波技术、电子测量、无线电技术等领域工程技术人员使用。

目录

前言
绪论
章 传输线理论
1.1 引言
1.2 均匀传输线方程及其解
1.3 均匀传输线的定解
1.4 传输线的特性参数
1.5 均匀传输线反射系数与输入阻抗
1.6 无耗传输线的工作状态
1.7 圆图及其应用
1.8 传输线阻抗匹配
习题1
第2章 波导传输线
2.1 引言
2.2 规则波导中的电磁波
2.3 矩形波导
2.4 圆形波导
2.5 同轴线中的导行波
2.6 微带传输线
习题2
第3章 微波网络
3.1 引言
3.2 微波传输线等效为双线
3.3 双端口网络
3.4 散射矩阵与传输矩阵
3.5 多端口网络的散射矩阵
习题3
第4章 微波元件
4.1 微波连接元件与终接元件
4.2 微波电抗元件
4.3 衰减器和移相器
4.4 阻抗变换器
4.5 功率分配元件
4.6 微波谐振器
4.7 微波铁氧体
4.8 滤波器
4.9 放大器
习题4
第5章 天线基本理论
5.1 引言
5.2 电基本振子
5.3 磁基本振子
5.4 天线的电参数
5.5 接收天线理论
5.6 对称振子天线
5.7 均匀直线天线阵
5.8 均匀直线天线阵的方向性
5.9 引向天线
5.10 螺旋天线
5.11 行波天线
5.12 非频变天线
5.13 面天线
5.14 微带天线
5.15 智能天线
习题5
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《微波技术与天线》图书简介 本书是一部深入探讨微波技术核心概念、关键原理及其在天线设计与应用领域最新进展的学术专著。本书以严谨的科学态度，结合丰富的工程实践经验，旨在为读者提供一个全面、系统且深入的学习平台，以期提升在微波工程领域的理论认知和实践能力。 第一章 微波工程基础 本章将从微波频段的基本特性出发，详细阐述微波的传播、衰减、反射等现象，并介绍其在通信、雷达、遥感、医疗等领域的广泛应用。我们将深入剖析微波的电磁波性质，包括麦克斯韦方程组在微波频段的简化与应用，介绍波导、同轴线等传输线模型，以及它们在微波电路中的作用。同时，本章还将引入微波电路分析的基本方法，如S参数、阻抗匹配等概念，为后续章节的学习打下坚实的基础。读者将了解微波频率范围的定义及其对器件和系统设计的影响，认识到与低频电路设计的显著区别。 第二章 微波电路元件与系统 本章将聚焦于构成微波系统的关键无源和有源元件。我们将详细介绍各种微波无源元件，如电阻、电容、电感在高频下的表现，以及隔离器、环形器、耦合器、功率分配器/合联器等在微波电路中的重要功能和设计原理。对于有源元件，本书将深入探讨微波晶体管（如GaAs MESFETs, HEMTs, SiGe HBTs）和微波集成电路（MMICs）的设计与特性，包括放大器、振荡器、混频器等的核心工作原理、性能指标及设计考虑。读者将学习如何利用这些元件搭建复杂的微波系统，并理解不同元件的选择和组合对系统整体性能的影响。 第三章 电磁场与微波传播 本章将深入探讨电磁场理论在微波工程中的应用。我们将复习并深化对麦克斯韦方程组的理解，并重点介绍其在分析微波传播特性时的应用，如均匀介质中的平面波传播、导体边界条件、介质边界的反射与折射等。本章还将详细讨论不同传播环境对微波信号的影响，包括自由空间传播、地面反射、大气衰减（如雨衰、气体吸收）、以及多径效应等。同时，我们还将介绍近场和远场理论，以及它们在天线性能评估中的意义。通过本章的学习，读者将能够从根本上理解微波信号是如何在空间中传播以及受到哪些因素的影响。 第四章 微波网络分析 本章将系统介绍微波网络的分析方法，重点讲解S参数（散射参数）的概念、测量及其在微波电路分析中的核心作用。我们将详细推导S参数与传输系数、反射系数的关系，并展示如何利用S参数矩阵来描述复杂微波网络的行为。本章还将介绍输入阻抗、输出阻抗、传输阻抗等重要参数，以及如何通过史密斯圆图进行阻抗匹配和网络综合。读者将学会如何使用S参数来分析微波放大器、滤波器等器件的性能，并掌握利用史密斯圆图解决阻抗匹配问题的实用技巧，这对于设计高效的微波电路至关重要。 第五章 微波匹配网络设计 阻抗匹配是微波电路设计中的关键环节，本章将专注于微波匹配网络的详细设计。我们将从基本概念出发，介绍匹配网络的作用，即最大化功率传输、最小化反射。本章将详细讲解单段匹配、多段匹配网络的理论，包括匹配阻抗的计算、匹配元件（如电感、电容、传输线段）的选择和参数确定。我们将深入探讨各种匹配网络设计技术，如短路/开路枝节匹配、λ/4变换器匹配、以及使用史密斯圆图进行图形化设计。此外，本章还将介绍宽带匹配技术的挑战与解决方案。读者将掌握如何设计出能够有效匹配不同阻抗的微波网络，从而显著提升微波系统的整体性能。 第六章 微波功率放大器设计 功率放大器是微波系统中不可或缺的关键组件，本章将聚焦于其设计原理与实践。我们将深入分析功率放大器的各种类型，如A类、B类、AB类、C类放大器，并从线性度、效率、功率输出等角度进行比较。本章将详细阐述功率放大器的增益、失真、噪声系数等重要性能指标，并介绍如何通过器件选择、偏置设置、以及匹配网络设计来优化放大器的性能。我们将探讨高功率放大器设计中的散热问题、稳定性问题以及多级放大器的设计。读者将理解功率放大器的设计流程，并掌握优化其性能的关键技术。 第七章 微波振荡器与频率合成 振荡器是产生微波信号的源头，本章将对其进行深入探讨。我们将介绍不同类型的微波振荡器，如LC振荡器、晶体振荡器、微波场效应管振荡器等，并分析其工作原理、起振条件、频率稳定性以及相位噪声。本章还将详细讲解频率合成技术，包括锁相环（PLL）频率合成器、直接数字频率合成（DDS）等，并分析它们在产生稳定、可调谐微波信号方面的优势。读者将了解如何设计和选择合适的振荡器和频率合成方案，以满足不同微波应用的需求。 第八章 微波滤波器设计 滤波器在微波系统中起着信号选择与整形的关键作用，本章将对其进行详细的理论与设计讲解。我们将介绍集中参数滤波器（如LC滤波器）和分布参数滤波器（如微带线滤波器、脊形滤波器、腔体滤波器）的设计方法。本章将深入分析滤波器的类型，如低通、高通、带通、带阻滤波器，以及它们的性能指标，如插入损耗、阻带衰减、带宽、纹波等。我们将讲解阻抗变换、耦合技术等在滤波器设计中的应用。读者将掌握如何设计出满足特定频率响应要求的微波滤波器。 第九章 天线基本理论 本章将为理解天线的工作原理奠定坚实的理论基础。我们将从电磁场理论出发，深入分析天线作为电磁波辐射与接收器件的物理本质。本章将详细介绍天线的辐射过程，包括基本辐射元（如偶极子、单极子）的辐射场分布。我们将重点讲解天线的各项重要参数，如方向性系数、增益、方向图（主瓣、副瓣、零点）、极化、带宽、阻抗、效率等。我们将分析不同类型的基本天线结构，并介绍无源天线与有源天线的区别。读者将能够准确理解天线各项参数的物理意义，并能够解释其对天线性能的影响。 第十章 经典天线类型与设计 本章将详细介绍几种经典且应用广泛的天线类型，并深入探讨其设计原理与特点。我们将重点介绍： 偶极子天线与单极子天线： 详细分析其结构、辐射特性、阻抗以及在不同频段的应用。 斑马线天线（Wire Antennas）： 包括直线天线、环形天线等，讲解其设计原则和优化方法。 微带天线（Microstrip Antennas）： 重点介绍矩形贴片天线、圆贴片天线的设计，分析其结构、馈电方式、增益、带宽等特性，以及在便携式设备和雷达系统中的应用。 波导天线（Waveguide Antennas）： 如喇叭天线、缝隙天线，详细介绍其结构、工作原理、设计参数以及在定向传输中的作用。 印刷天线（Printed Antennas）： 进一步扩展微带天线的概念，介绍更复杂的印刷天线结构，如印刷偶极子、印刷阵列等。 本章将结合具体的设计算例，帮助读者理解如何根据应用需求选择和设计合适的天线。 第十一章 天线阵列 为了获得更高的增益、更窄的波束宽度或实现电子扫描，天线阵列是必不可少的。本章将深入探讨天线阵列的理论与设计。我们将介绍线阵、面阵等基本阵列形式，并详细讲解阵列因子，分析阵列中单元数量、间距、激励幅度和相位对整体辐射方向图的影响。本章将重点介绍相控阵天线（Phased Array Antennas）的设计原理，包括波束形成、扫描机制以及其在雷达、通信和电子战系统中的关键作用。我们将讨论阵列中的互耦效应及其影响，并介绍补偿方法。读者将理解天线阵列的设计原则，并能够分析其在提升天线性能方面的优势。 第十二章 天线测量与性能评估 对天线进行准确的测量和性能评估是验证设计、优化性能的关键步骤。本章将详细介绍天线测量的基本理论和实践方法。我们将讲解在天线测量中常用的参数，如增益、方向图、阻抗、辐射效率、极化等，并介绍它们的测量原理和技术。本章将详细介绍标准增益天线测量法、三木法等方向图测量技术。我们还将讨论在室内（如暗室）和室外（如开阔场地）进行天线测量的不同环境和要求。读者将掌握天线性能评估的常用方法，并了解如何根据测量结果对天线设计进行调整和优化。 第十三章 新型天线技术与前沿应用 随着科技的飞速发展，微波天线技术也在不断演进。本章将介绍当前天线领域的一些新兴技术和前沿应用。我们将探讨： 智能天线（Intelligent Antennas）： 包括自适应天线、智能天线系统，分析其在信号处理、抗干扰和多用户通信中的优势。 超材料天线（Metamaterial Antennas）： 介绍超材料的电磁特性及其在实现小型化、高性能天线方面的潜力。 多功能天线（Multi-functional Antennas）： 如集成通信与传感功能的天线，以及可重构天线等。 可穿戴天线（Wearable Antennas）： 探讨在服装、人体等复杂环境下的天线设计挑战与解决方案。 MIMO天线系统（Multiple-Input Multiple-Output Antennas）： 深入分析其在提高信道容量和数据传输速率方面的作用。 本章将展望未来天线技术的发展趋势，并介绍其在5G/6G通信、物联网、自动驾驶、航空航天等领域的最新应用。 第十四章 微波电路的电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI） 在设计微波系统时，电磁兼容性和信号完整性是必须考虑的重要方面。本章将探讨微波电路的EMC和SI问题。我们将介绍电磁干扰（EMI）的产生机制、传播途径以及防护措施。本章还将讲解信号在高速传输线中的完整性问题，如反射、串扰、损耗等，并介绍提高信号完整性的设计技巧，如优化布局、阻抗控制、滤波等。读者将了解如何在微波电路设计中融入EMC和SI的考虑，以确保系统的稳定可靠运行。 附录 附录部分将提供一些有用的参考信息，包括常用的物理常数、工程单位换算、微波材料特性表，以及用于天线设计和微波电路仿真的软件介绍等。 本书内容丰富，理论联系实际，适合从事微波技术、天线设计、通信工程、电子工程等领域的工程师、研究人员以及高等院校相关专业的师生阅读。通过学习本书，读者将能够掌握扎实的微波工程基础理论，深入理解天线的设计原理，并能独立解决实际工程问题，从而在快速发展的微波和天线技术领域取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在人文关怀和哲学思辨上的深度，远超出了我的预期。它不是一本典型的科普读物，更像是一部关于“感知”与“存在”的沉思录。作者从对宇宙背景辐射的探讨入手，逐渐引申到人类意识的局限性，探讨了我们如何受限于我们自身的感官范围。其中有一章专门讨论了“沉默的交流”，那部分尤其引人深思，描述了通过非语言信号、肢体语言乃至环境氛围所传递出的复杂信息，这与我日常生活中处理人际关系时常常感到的困惑产生了强烈的共鸣。书中的语言风格非常古典且富有韵律感，大量使用了排比和比喻，使得原本抽象的概念变得触手可及。它没有提供任何公式或图表，却引导你构建起一套全新的世界观，让你开始质疑那些习以为常的“事实”。读完之后，我感觉自己的思维维度被拓展了不少，对事物的理解不再仅仅停留在表面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的散文风格极其出色，堪称一篇篇独立的文学精品。它聚焦于“时间流逝的痕迹”，通过对古建筑材料风化过程的细致观察，来探讨物质世界如何对抗熵增。作者详细记录了她在不同气候条件下，对石头、木材和金属表面细微变化的追踪，记录周期长达数十年。她笔下的每一块青砖、每一道裂缝，都有其独特的“生命史”。书中穿插了许多关于时间哲学的讨论，例如，我们如何定义“永恒”，以及人类的短暂存在与地质尺度的漫长相比，究竟意味着什么。阅读体验是极度沉浸式的，她将科学的严谨观察与诗意的描摹完美融合，使得枯燥的材料衰变过程，读起来竟像在欣赏一幅动态的、不断演变的风景画。它让人放慢脚步，重新审视那些我们习以为常的、被忽略的日常景观。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我们这些对自然科学充满好奇的读者量身定做的！它并没有直接涉足任何电子或工程领域，而是像一扇通往更宏大宇宙的窗户。作者以极其细腻的笔触描绘了光影变幻的奥秘，探讨了人类视觉感知的极限与美学。书中花了大量的篇幅来解析不同波段的电磁波如何在艺术创作中被巧妙地运用，比如利用红外线技术去揭示古典油画底层隐藏的素描稿，那种层层剥离真相的感觉，让人手不释卷。此外，它还穿插了大量历史轶事，讲述了早期科学家们如何用最原始的工具去测量“看不见”的现象，比如通过观察星体的微小移动来推断距离，那种求知若渴的精神，简直能感染每一个读者。整本书的叙事流畅自然，没有丝毫技术术语的堆砌，读起来完全没有压力，就像在听一位饱学之士娓娓道来他游历于物理学与艺术交汇边缘的所见所感。

评分☆☆☆☆☆

这是一本关于“空间几何与叙事结构”的实验性作品。它的结构非常独特，采用了非线性的叙事方式，每一个章节都像是一个独立的多面体，只有当读者按照特定顺序重新组合时，才能看到完整的故事蓝图。书中探讨的核心是环境如何塑造人的行为模式，但完全避开了直接的社会学分析，而是通过对封闭空间（如迷宫、旋转楼梯、圆形剧场）中人物行为轨迹的纯粹几何分析来体现。比如，它分析了在没有明确方向感的空间中，人类决策的随机性和倾向性。文字充满了冷峻的理性色彩，逻辑推演严密到令人窒息，但正是这种极致的逻辑感，反而在反衬出人类情感在结构性限制下的挣扎与爆发。对于喜欢解谜和结构分析的读者来说，这本书无疑是一次智力上的盛宴，要求读者全程保持高度的专注力。

评分☆☆☆☆☆

我完全被这本书中对“微观世界的色彩学”的阐述所震撼。它不是在谈论颜料的混合，而是深入到物质的晶体结构层面，解释了为什么某些矿物会呈现出我们肉眼所见的绚烂色彩。作者用非常生动形象的比喻，将电子的能级跃迁过程描述成了“光的舞蹈派对”，解释了吸收光谱和发射光谱的原理，但所有这些描述都建立在对自然界中宝石和矿物成因的宏大叙事之上。书中包含了大量关于地质探险的记叙，讲述了作者深入偏远地区寻找稀有矿物的经历，这些冒险故事本身就极具吸引力。它成功地将原本晦涩的量子力学概念，转化为一场关于地球深处秘密的视觉冒险。读完后，我对路边随处可见的石头都会多看几眼，想象着它们内部正在发生的、肉眼不可见的奇妙光影游戏。