微波工程（第3版英文版）

第1章  電磁理論
1.1  微波工程簡介
1.1.1  微波工程的應用
1.1.2  微波工程的簡史
1.2  麥克斯韋方程
1.3  媒質(zhì)中的場和邊界條件
1.3.1  一般材料分界面上的場
1.3.2  介質(zhì)分界面上的場
1.3.3  理想導體（電壁）分界面上的場
1.3.4  磁壁邊界條件
1.3.5  輻射條件
1.4  波方程和基本平面波的解
1.4.1  亥姆霍茲方程
1.4.2  無耗媒質(zhì)中的平面波
1.4.3  一般有耗媒質(zhì)中的平面波
1.4.4  良導體中的平面波
1.5  平面波的通解
1.5.1  圓極化平面波
1.6  能量和功率
1.6.1  良導體吸收的功率
1.7  媒質(zhì)分界面上的平面波反射
1.7.1  普通媒質(zhì)
1.7.2  無耗媒質(zhì)
1.7.3  良導體
1.7.4  理想導體
1.7.5  表面阻抗概念
1.8  斜入射到一個介電界面
1.8.1  平行極化
1.8.2  垂直極化
1.8.3  全反射和表面波
1.9  一些有用的定理
1.9.1  互易定理
1.9.2  鏡像理論
參考文獻
習題
第2章  傳輸線理論
2.1  傳輸線的集總元件電路模型
2.1.1  傳輸線上的波傳播
2.1.2  無耗傳輸線
2.2  傳輸線的場分析
2.2.1  傳輸線參量
2.2.2  由場分析導出同軸線的電報方程
2.2.3  無耗同軸線的傳播常數(shù)、阻抗和功率流
2.3  端接負載的無耗傳輸線
2.3.1  無耗傳輸線的特殊情況
2.4  Smith圓圖
2.4.1  組合阻抗-導納的Smith圓圖
2.4.2  開槽線
2.5  四分之一波長變換器
2.5.1  阻抗觀點
2.5.2  多次反射觀點
2.6  源和負載失配
2.6.1  負載與線匹配
2.6.2  源與帶負載的線匹配
2.6.3  共軛匹配
2.7  有耗傳輸線
2.7.1  低耗線
2.7.2  無畸變的傳輸線
2.7.3  端接的有耗傳輸線
2.7.4  計算衰減的微擾法
2.7.5  惠勒增量電感定則
參考文獻
習題
第3章  傳輸線和波導
3.1  TEM、TE和TM波的通解
3.1.1  TEM波
3.1.2  TE波
3.1.3  TM波
3.1.4  由電介質(zhì)損耗引起的衰減
3.2  平行平板波導
3.2.1  TEM模
3.2.2  TM模
3.2.3  TE模
3.3  矩形波導
3.3.1  TE模
3.3.2  TM模
3.3.3  部分加載波導的TEm0模
3.4  圓波導
3.4.1  TE模
3.4.2  TM模
3.5  同軸線
3.5.1  TEM模
3.5.2  高階模
3.6  接地介質(zhì)板上的表面波
3.6.1  TM模
3.6.2  TE模
3.7  帶狀線
3.7.1  傳播常數(shù)、特征阻抗和衰減的公式
3.7.2  近似的靜電解
3.8  微帶線
3.8.1  有效介電常數(shù)、特征阻抗和衰減的計算公式
3.8.2  近似的靜電解
3.9  橫向諧振法
3.9.1  部分加載矩形波導的TE0n模
3.10波速和色散
3.10.1群速
3.11傳輸線和波導小結
3.11.1其他類型的傳輸線和波導
參考文獻
習題
第4章  微波網(wǎng)絡分析
4.1  阻抗和等效電壓與電流
4.1.1  等效電壓與電流
4.1.2  阻抗概念
4.1.3  Z(ω)和Г(ω)的奇偶性
4.2  阻抗和導納矩陣
4.2.1  互易網(wǎng)絡
4.2.2  無耗網(wǎng)絡
4.3  散射矩陣
4.3.1  互易網(wǎng)絡與無耗網(wǎng)絡
4.3.2  參考平面的移動
4.3.3  廣義散射參量
4.4  傳輸（ABCD）矩陣
4.4.1  與阻抗矩陣的關系
4.4.2  二端口網(wǎng)絡的等效電路
4.5  信號流圖
4.5.1  信號流圖的分解
4.5.2  TRL網(wǎng)絡分析儀校正的應用
4.6  不連續(xù)性和模式分析
4.6.1  矩形波導中H平面階梯的模式分析
4.7  波導的激勵——電流和磁流
4.7.1  只激勵一個波導模式的電流片
4.7.2  任意電流源或磁流源的模式激勵
4.8  波導激勵——小孔耦合
4.8.1  通過橫向波導壁上小孔的耦合
4.8.2  通過波導寬壁上小孔的耦合
參考文獻
習題
第5章  阻抗匹配和調(diào)諧
5.1  用集總元件匹配（L網(wǎng)絡）
5.1.1  解析解法
5.1.2  Smith圓圖解法
5.2  單短截線調(diào)諧
5.2.1  并聯(lián)短截線
5.2.2  串聯(lián)短截線
5.3  雙短截線調(diào)諧
5.3.1  Smith圓圖解法
5.3.2  解析解法
5.4  四分之一波長變換器
5.5  小反射理論
5.5.1  單節(jié)變換器
5.5.2  多節(jié)變換器
5.6  二項式多節(jié)匹配變換器
5.7  切比雪夫多節(jié)匹配變換器
5.7.1  切比雪夫多項式
5.7.2  切比雪夫變換器的設計
5.8  漸變傳輸線
5.8.1  指數(shù)漸變
5.8.2  三角形漸變
5.8.3  Klopfenstein漸變
5.9  Bode-Fano約束條件
參考文獻
習題
第6章  微波諧振器
6.1  串聯(lián)和并聯(lián)諧振電路
6.1.1  串聯(lián)諧振電路
6.1.2  并聯(lián)諧振電路
6.1.3  有載和無載Q
6.2  傳輸線諧振器
6.2.1  短路λ/2傳輸線
6.2.2  短路λ/4傳輸線
6.2.3  開路λ/2傳輸線
6.3  矩形波導諧振腔
6.3.1  諧振頻率
6.3.2  TE10模的Q值
6.4  圓波導腔
6.4.1  諧振頻率
6.4.2  TEnm模的Q
6.5  介質(zhì)諧振腔
6.5.1  TE01δ模的諧振頻率
6.6  諧振腔的激勵
6.6.1  臨界耦合
6.6.2  縫隙耦合微帶諧振器
6.6.3  小孔耦合空腔諧振器
6.7  腔的微擾
6.7.1  材料微擾
6.7.2  形狀微擾
參考文獻
習題
第7章  功率分配器和定向耦合器
7.1  分配器和耦合器的基本特性
7.1.1  三端口網(wǎng)絡（T型結）
7.1.2  四端口網(wǎng)絡（定向耦合器）
7.2  T型結功率分配器
7.2.1  無耗分配器
7.2.2  電阻性分配器
7.3  Wilkinson功率分配器
7.3.1  偶-奇模分析
7.3.2  不等分功率分配和N路Wilkinson分配器
7.4  波導定向耦合器
7.4.1  倍茲孔定向耦合器
7.4.2  多孔耦合器的設計
7.5  正交（90°）混合網(wǎng)絡
7.5.1  偶-奇模分析
7.6  耦合線定向耦合器
7.6.1  耦合線理論
7.6.2  耦合線耦合器的設計
7.6.3  多節(jié)耦合線耦合器的設計
7.7  Lange耦合器
7.8  180°混合網(wǎng)絡
7.8.1  環(huán)形混合網(wǎng)絡的偶-奇模分析
7.8.2  漸變耦合線混合網(wǎng)絡偶-奇模分析
7.8.3  波導魔T
7.9  其他耦合器
參考文獻
習題
第8章  微波濾波器
8.1  周期結構
8.1.1  無限長周期結構的分析
8.1.2  有負載的周期結構
8.1.3  k-β圖和波速
8.2  用鏡像參量法設計濾波器
8.2.1  二端口網(wǎng)絡的鏡像阻抗和傳遞函數(shù)
8.2.2  定k式濾波器節(jié)
8.2.3  m導出式濾波器節(jié)
8.2.4  復合濾波器
8.3  用插入損耗法設計濾波器
8.3.1  用功率損耗比表征
8.3.2  最平坦低通濾波器原型
8.3.3  等波紋低通濾波器原型
8.3.4  線性相位低通濾波器原型
8.4  濾波器轉(zhuǎn)換
8.4.1  阻抗和頻率定標
8.4.2  帶通和帶阻轉(zhuǎn)換
8.5  濾波器的實現(xiàn)
8.5.1  理查德變換
8.5.2  科洛達恒等關系
8.5.3  阻抗和導納倒相器
8.6  階躍阻抗低通濾波器
8.6.1  短傳輸線段近似等效電路
8.7  耦合線濾波器
8.7.1  耦合線段的濾波器特性
8.7.2  耦合線帶通濾波器的設計
8.8  耦合諧振器濾波器
8.8.1  用四分之一波長諧振器的帶阻和帶通濾波器
8.8.2  用電容性耦合串聯(lián)諧振器的帶通濾波器
8.8.3  用電容性耦合并聯(lián)諧振器的帶通濾波器
參考文獻
習題
第9章  鐵氧體元件的理論與設計
9.1  亞鐵磁性材料的基本性質(zhì)
9.1.1  磁導率張量
9.1.2  圓極化場
9.1.3  損耗效應
9.1.4  退磁因子
9.2  鐵氧體中的平面波傳播
9.2.1  在偏置場方向的傳播（法拉第旋轉(zhuǎn)）
9.2.2  垂直于偏置場的波傳播（雙折射）
9.3  在鐵氧體加載的矩形波導中的波傳播
9.3.1  載有單片鐵氧體的波導的TEm0模
9.3.2  有兩個對稱鐵氧體片的波導中的TEm0模
9.4  鐵氧體隔離器
9.4.1  諧振隔離器
9.4.2  場位移隔離器
9.5  鐵氧體相移器
9.5.1  非互易鎖存相移器
9.5.2  其他類型的鐵氧體相移器
9.5.3  回轉(zhuǎn)器
9.6  鐵氧體環(huán)形器
9.6.1  失配環(huán)形器的特性
9.6.2  結型環(huán)形器
參考文獻
習題
第10章  噪聲與有源射頻元件
10.1  微波電路中的噪聲
10.1.1  動態(tài)范圍和噪聲源
10.1.2  噪聲功率與等效噪聲溫度
10.1.3  噪聲溫度的測量
10.1.4  噪聲系數(shù)
10.1.5  級聯(lián)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)
10.1.6  無源二端口網(wǎng)絡的噪聲系數(shù)
10.1.7  失配有耗線的噪聲系數(shù)
10.2  動態(tài)范圍和交調(diào)失真
10.2.1  增益壓縮
10.2.2  交調(diào)失真
10.2.3  3階截斷點
10.2.4  動態(tài)范圍
10.2.5  級聯(lián)系統(tǒng)的截斷點
10.2.6  無源交調(diào)
10.3  RF二極管特性
10.3.1  肖特基二極管和檢波器
10.3.2  PIN二極管和控制電路
10.3.3  變?nèi)荻O管
10.3.4  其他二極管
10.4  RF晶體管特性
10.4.1  場效應晶體管
10.4.2  雙極結型晶體管
10.5  微波集成電路
10.5.1  混合微波集成電路
10.5.2  單片微波集成電路
參考文獻
習題
第11章  微波放大器設計
11.1  二端口功率增益
11.1.1  二端口功率增益的定義
11.1.2  二端口功率增益的進一步討論
11.2  穩(wěn)定性
11.2.1  穩(wěn)定性圓
11.2.2  無條件穩(wěn)定的檢驗
11.3  單級晶體管放大器設計
11.3.1  最大增益設計（共軛匹配）
11.3.2  等增益圓和固定增益的設計
11.3.3  低噪聲放大器設計
11.4  寬帶晶體管放大器設計
11.4.1  平衡放大器
11.4.2  分布放大器
11.5  功率放大器
11.5.1  功率放大器的特性和放大器類型
11.5.2  晶體管的大信號特性
11.5.3  A類功率放大器的設計
參考文獻
習題
第12章  振蕩器和混頻器
12.1  RF振蕩器
12.1.1  一般分析方法
12.1.2  使用共發(fā)射極的雙極結型晶體管的振蕩器
12.1.3  使用共柵極場效應晶體管的振蕩器
12.1.4  實際考慮
12.1.5  晶體振蕩器
12.2  微波振蕩器
12.2.1  晶體管振蕩器
12.2.2  介質(zhì)諧振器振蕩器
12.3  振蕩器相位噪聲
12.3.1  相位噪聲的表示
12.3.2  振蕩器相位噪聲的Leeson模型
12.4  頻率倍增器
12.4.1  電抗性二極管倍頻器（Manley-Rowe關系）
12.4.2  電阻性二極管倍頻器
12.4.3  晶體管倍頻器
12.5  微波源概述
12.5.1  固態(tài)源
12.5.2  微波電子管
12.6  混頻器
12.6.1  混頻器特性
12.6.2  單端二極管混頻器
12.6.3  單端FET混頻器
12.6.4  平衡混頻器
12.6.5  鏡像抑制混頻器
12.6.6  其他混頻器
參考文獻
習題
第13章  微波系統(tǒng)導論
13.1  天線的系統(tǒng)特征
13.1.1  天線輻射的場和功率
13.1.2  天線輻射圖特征
13.1.3  天線的增益和效率
13.1.4  孔徑效率和有效面積
13.1.5  背景溫度和亮度溫度
13.1.6  天線的噪聲溫度和G/T
13.2  無線通信系統(tǒng)
13.2.1  Friis公式
13.2.2  無線接收機結構
13.2.3  微波接收機的噪聲特性
13.2.4  無線系統(tǒng)
13.3  雷達系統(tǒng)
13.3.1  雷達方程
13.3.2  脈沖雷達
13.3.3  多普勒雷達
13.3.4  雷達截面
13.4  輻射計系統(tǒng)
13.4.1  輻射計的理論和應用
13.4.2  全功率輻射計
13.4.3  迪克輻射計
13.5  微波傳輸
13.5.1  大氣的影響
13.5.2  大地的影響
13.5.3  等離子體效應
13.6  其他應用和專題
13.6.1  微波加熱
13.6.2  功率傳送
13.6.3  生物效應和安全性
參考文獻
習題
附錄
附錄A  用于構成十進制倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭
附錄B  矢量分析
附錄C  貝塞爾函數(shù)
附錄D  其他數(shù)學結果
附錄E  物理常數(shù)
附錄F  某些材料的電導率
附錄G  一些材料的介電常數(shù)和損耗角正切
附錄H  一些微波鐵氧體材料的特性
附錄I  標準矩形波導數(shù)據(jù)
附錄J  標準同軸線數(shù)據(jù)
部分習題答案
索引