本書系統(tǒng)講述微波技術與天線的基本原理、基本技術及典型應用系統(tǒng)。全書分9章，內容包括緒論、微波傳輸線理論、規(guī)則金屬波導、微波集成傳輸線、微波網(wǎng)絡基礎、微波元器件、天線基本理論、線天線和面天線。
本書語言通俗易懂，注重基本理論和基本技術，緊密聯(lián)系實際系統(tǒng)，內容由淺入深，盡量減少繁雜的公式推導和定理證明。為了幫助讀者掌握基本理論和分析方法，每章都給出了一定數(shù)量的例題，章末附有小結和習題，并配有習題參考答案。
本書可作為高等學校通信工程、電子信息工程、電子信息科學技術等專業(yè)本科生教材，也可供通信工程技術人員和科研人員用作參考書。
將微波技術與天線中的關鍵、全局性的問題進行了提煉，將復雜的問題分解，在保持理論體系完整的同時，簡化繁雜的推導，通過提示和啟發(fā)促進學生對于相關數(shù)學問題的理解。
前言
微波技術與天線是高等理工院校通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術等專業(yè)的一門重要的技術基礎課。為了提高學生綜合運用本課程所學知識的能力，全面掌握微波技術與天線的基本概念、基本理論和基本原理，本書在內容上注重講解基本概念，注重技術實用性和新穎性，概念準確，文字描述簡潔明了。各章對重點內容都結合例子予以說明，并進行總結和歸納，以利于學生對微波技術與天線中最重要和關鍵的內容能深入理解、掌握和應用，為進一步加深學習和深入研究打下堅實基礎。
本書內容比較豐富，分析嚴謹，內容由淺入深，注重理論聯(lián)系實際。為了幫助讀者掌握基本理論和分析方法，每章都給出了一定數(shù)量的例題，每章后還附有習題和參考答案，便于讀者掌握主干內容。全書共分9章。
第1章為緒論，介紹微波技術與天線的基本概念，微波波段的劃分，常用電器頻段，微波的基本特點，微波的基本應用及本課程的體系結構。
第2章為微波傳輸線理論，概述微波傳輸線的定義及分類，均勻傳輸線方程及其傳輸線的工作特性參數(shù)，微波傳輸線的基本參量，無耗傳輸線的狀態(tài)分析，傳輸線的功率、效率和損耗，史密斯圓圖及應用，阻抗匹配。
第3章為規(guī)則金屬波導，概述導波的場量分析、矩形波導、圓形波導、同軸線、波導的激勵。
第4章為微波集成傳輸線，討論微波集成傳輸線及發(fā)展過程、帶狀線、微帶線、耦合微帶線、介質波導和光纖。
第5章為微波網(wǎng)絡基礎，概述微波網(wǎng)絡等效原理，單口網(wǎng)絡，阻抗導納矩陣和ABCD矩陣，微波網(wǎng)絡的散射矩陣及傳輸矩陣。
第6章為微波元器件，討論連接匹配元件，功率分配元器件，微波諧振器和微波鐵氧體器件。
第7章為天線基本理論，討論天線的功能及分類，天線基本振子的輻射，天線的電參數(shù)和接收天線理論。
第8章為線天線，概述對稱振子天線，陣列天線，水平振子天線和直立天線，引向天線和電視天線，移動通信基站天線及其他類型天線。
第9章為面天線，概述惠更斯元的輻射，平面口徑的輻射，拋物面天線，卡塞格倫天線和喇叭天線。
書末附有參數(shù)表和習題參考答案，便于讀者查閱。
全書由龍光利任主編并編寫其中第1～6章，薛轉花任副主編并編寫第7～9章及附錄。全書由龍光利修改并定稿。本書在編寫過程中得到了陜西理工大學教材建設經(jīng)費資助和其他同事的幫助，在此一并表示感謝。
鑒于作者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。
編者
2017年7月
目錄
第1章緒論
1.1微波的定義及波段
1.2微波的基本特點
1.3微波技術的發(fā)展
1.4微波應用(系統(tǒng))
1.4.1作為信息載體
1.4.2作為能源
1.4.3生物醫(yī)學應用
1.4.4作為科研手段
1.4.5作為未來戰(zhàn)場的尖端武器之一
1.5本課程的體系結構
1.6小結
習題
第2章微波傳輸線理論
2.1微波傳輸線的定義及分類
2.2均勻傳輸線方程及其解
2.2.1均勻傳輸線方程
2.2.2傳輸線的工作特性參數(shù)
2.3微波傳輸線的基本參量
2.3.1傳輸線的阻抗
2.3.2反射參量(反射系數(shù))
2.3.3駐波參量
2.4無耗傳輸線的狀態(tài)分析
2.4.1行波狀態(tài)
2.4.2純駐波狀態(tài)
2.4.3行駐波狀態(tài)
2.5傳輸線的功率、效率和損耗
2.5.1有耗線的特性
2.5.2傳輸功率與效率
2.5.3回波損耗和插入損耗
2.6史密斯圓圖及應用
2.6.1圓圖概念及分類
2.6.2史密斯圓圖
2.6.3圓圖的應用舉例
2.7阻抗匹配
2.7.1阻抗匹配的概念及分類
2.7.2集總元件L節(jié)匹配網(wǎng)絡和λ/4阻抗變換器
2.7.3支節(jié)調配器
2.8小結
習題
第3章規(guī)則金屬波導
3.1導波的場量分析
3.1.1導行波和導模
3.1.2規(guī)則金屬波導概述
3.1.3規(guī)則金屬管內的電磁波
3.1.4導行波的一般傳輸特性
3.2矩形波導
3.2.1矩形波導的結構及場分布
3.2.2矩形波導的傳輸特性
3.2.3矩形波導尺寸選擇
3.3圓形波導
3.3.1圓形波導的結構及場分布
3.3.2圓波導的傳輸特性
3.3.3圓波導的三種常用模
3.4同軸線
3.4.1同軸線的分類及應用
3.4.2同軸線的場方程及傳輸特性
3.4.3同軸線的高次模及尺寸選擇
3.5波導的激勵
3.6小結
習題
第4章微波集成傳輸線
4.1微波集成傳輸線及發(fā)展過程
4.2帶狀線
4.2.1帶狀線的結構及尺寸選擇
4.2.2帶狀線的TEM特性
4.3微帶線
4.3.1微帶線的結構及尺寸選擇
4.3.2微帶線的傳輸特性分析
4.3.3微帶傳輸線的準TEM特性
4.4耦合微帶線
4.4.1耦合微帶線的奇偶模分析方法
4.4.2奇偶模有效介電常數(shù)與耦合系數(shù)
4.4.3曲線法求耦合微帶的特性阻抗及尺寸設計
4.4.4共面?zhèn)鬏斁�
4.5介質波導
4.5.1圓形介質波導
4.5.2介質鏡像線
4.5.3H形波導
4.6光纖
4.6小結
習題
第5章微波網(wǎng)絡基礎
5.1微波網(wǎng)絡等效原理
5.1.1微波結構電特性和微波元件的網(wǎng)絡描述法
5.1.2等效電壓和等效電流
5.1.3模式等效傳輸線
5.2單口網(wǎng)絡
5.3阻抗導納矩陣和ABCD矩陣
5.3.1多端口網(wǎng)絡阻抗和導納矩陣
5.3.2雙端口網(wǎng)絡阻抗和導納矩陣
5.3.3ABCD矩陣
5.4微波網(wǎng)絡的散射矩陣及傳輸矩陣
5.4.1微波網(wǎng)絡的散射矩陣
5.4.2散射參量與其他參量之間的轉換
5.4.3傳輸矩陣
5.5小結
習題
第6章微波元器件
6.1連接匹配元件
6.1.1終端負載元件
6.1.2微波連接元件
6.1.3阻抗匹配元件
6.2功率分配元器件
6.2.1定向耦合器
6.2.2功率分配器
6.2.3波導分支器
6.3微波諧振器
6.3.1微波諧振器的構成
6.3.2微波諧振器的基本參量
6.3.3矩形波導諧振腔
6.3.4圓形波導諧振腔
6.3.5傳輸線諧振器
6.3.6諧振器的耦合和激勵
6.4微波鐵氧體器件
6.4.1非互易器件
6.4.2隔離器
6.4.3鐵氧體環(huán)行器
6.5小結
習題
第7章天線基本理論
7.1天線的功能及分類
7.2天線基本振子的輻射
7.2.1電基本振子
7.2.2磁基本振子
7.3天線的電參數(shù)
7.3.1天線方向圖特征參量
7.3.2天線輻射能力描述參量
7.3.3天線極化特性
7.3.4天線的工作頻帶寬度
7.4接收天線理論
7.4.1互易定理
7.4.2接收天線特有電參量
7.4.3接收天線的方向性
7.5小結
習題
第8章線天線
8.1對稱振子天線
8.1.1對稱振子的電流分布
8.1.2對稱振子的輻射場及方向函數(shù)
8.1.3對稱振子的電參數(shù)
8.2陣列天線
8.2.1二元陣列天線
8.2.2N元均勻直線陣
8.2.3m行n列陣列天線
8.3水平振子天線和直立天線
8.3.1水平振子天線
8.3.2直立天線
8.4引向天線和電視天線
8.4.1引向天線
8.4.2電視發(fā)射天線
8.5移動通信基站天線
8.6其他類型天線
8.6.1螺旋天線
8.6.2行波天線
8.6.3縫隙天線
8.6.4微帶天線
8.7小結
習題
第9章面天線
9.1惠更斯元的輻射
9.2平面口徑的輻射
9.3拋物面天線
9.4卡塞格倫天線
9.5喇叭天線
9.6小結
習題
附錄
附錄A同軸射頻電纜參數(shù)表
附錄B硬同軸線參數(shù)表
附錄C射頻電纜型號符號意義
附錄D標準矩形波導主要參數(shù)表
附錄E標準扁波導主要參數(shù)表
附錄F常用圓波導參數(shù)表
附錄G微帶線特性阻抗和有效介電常數(shù)參考表
附錄H常用介質材料參數(shù)表
附錄I常用導體材料參數(shù)表
附錄J部分習題答案
參考文獻
書單推薦
