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目录1

前言1

引论1

第1章 微波传输线7

1.1 引言7

1.2 麦克斯韦方程与边界条件9

1.2.1 麦克斯韦方程9

1.2.2 边界条件10

1.2.3 波动方程11

1.3 导行波的一般形式12

1.4.1 场的横向分量与纵向分量之间的关系16

1.4 导行波按纵向分量分类16

1.4.2 横电波（TE波）18

1.4.3 横磁波（TM波）19

1.4.4 横电磁波（TEM波）19

1.5 相速、群速和色散21

1.6 矩形波导25

1.6.1 矩形波导中的场解25

1.6.2 矩形波导中的主模——TE10模的场结构及其传输参量32

1.6.3 矩形波导中的高次模和场的对称性44

1.7 圆波导48

1.7.1 圆波导中的TM波49

1.7.2 圆波导中的TE波53

1.7.3 圆波导中三种常用模TE11、TM01和TE01的特点和应用55

1.8 同轴线61

1.8.1 同轴线中的主模——TEM模61

1.8.2 同轴线中的高次模64

1.8.3 同轴线尺寸的确定65

1.9 微波集成传输线67

1.9.1 微带线67

1.9.2 介质片波导78

1.9.3 槽线 共面波导 鳍线82

1.10 微波传输线中的模式转换84

1.10.1 奇偶禁戒规则85

1.10.2 同轴线中的TEM波-矩形波导中TE10模的转换86

1.10.3 矩-圆波导模式转换87

1.10.4 其他一些微波传输线之间的转换89

本章小结92

习题一96

第2章 微波等效电路99

2.1 引言99

2.2 长线理论102

2.2.1 传输线方程及其解103

2.2.2 入射波与反射波106

2.2.3 均匀无耗长线107

2.2.4 均匀无耗长线终端接不同负载时的工作状态112

2.3 圆图124

2.3.1 史密斯圆图的构成124

2.3.2 史密斯圆图的使用128

2.3.3 导纳圆图及其使用132

2.4 长线的阻抗匹配134

2.4.1 阻抗匹配概念134

2.4.2 阻抗匹配方法136

2.5 均匀微波传输系统与长线的等效142

2.5.1 等效概念与等效关系142

2.5.2 矩形波导中TE10波的等效阻抗144

2.5.3 均匀传输系统等效为长线的具体做法146

2.6 微波网络147

2.6.1 网络参考面147

2.6.2 微波网络转移参量与散射参量的定义及物理含义149

2.6.3 各网络参量之间的相互转换154

2.6.4 多端口网络的散射矩阵157

2.7 常用的微波网络特性157

2.7.1 可逆网络158

2.7.2 对称网络158

2.7.3 无耗网络159

2.8 几种基本电路的二端口网络参量159

2.9 网络的组合161

2.10 参考面移动对散射参量矩阵的影响164

2.11 微波网络参量的测定167

2.11.1 微波网络的外特性参量167

2.11.2 微波网络参量的实验测定方法169

本章小结170

习题二176

第3章 微波谐振腔184

3.1 引言184

3.2 微波谐振腔的基本特性与参量186

3.2.1 谐振频率f0186

3.2.2 品质因数Q0188

3.2.3 特性阻抗ξ0190

3.3 金属波导型谐振腔191

3.3.1 矩形谐振腔192

3.3.2 圆柱谐振腔196

3.4 传输线谐振器202

3.4.1 同轴谐振器202

3.4.2 微带线谐振器205

3.5 介质谐振器207

3.6 非传输线型谐振腔——环形腔209

3.7 谐振腔的微扰原理211

3.8 微波谐振腔与外电路的耦合及耦合参量213

3.8.1 谐振腔的耦合与耦合装置213

3.8.2 谐振腔的模式选择214

3.8.3 谐振腔的设计与应用举例215

3.8.4 谐振腔的耦合参量218

3.9 谐振腔的等效电路220

3.9.1 孤立谐振腔的等效电路220

3.9.2 耦合谐振腔的等效电路222

3.9.3 不同参考面上腔的等效参量之间的换算224

3.9.4 谐振腔与两个传输系统的耦合226

本章小结228

习题三232

第4章 基本微波元件234

4.1 引言234

4.2 微波电阻性元件——衰减器和匹配负载234

4.2.1 吸收式衰减器235

4.2.2 极化衰减器236

4.2.3 截止式衰减器238

4.2.4 匹配负载240

4.3 微波移相器　极化变换器240

4.3.1 介质片移相器241

4.3.2 PIN管数字式移相器245

4.3.3 有源场效应管移相器246

4.3.4 极化变换器249

4.4 微波电抗性元件——膜片、销钉和螺钉250

4.4.1 波导中的膜片——电感膜片和电容膜片250

4.4.2 销钉253

4.4.3 微波可调电抗元件——螺钉254

4.5 微波电抗元件的微带实现256

4.5.1 短路短线等效为电感，开路短线等效为电容256

4.5.2 低阻短线等效为并联电容，高阻短线等效为串联电感256

4.6 波导的弯曲和扭转258

4.7 波导分支259

4.7.1 波导E面分支259

4.7.2 波导H面分支261

4.7.3 双T接头262

4.7.4 匹配双T（魔T）263

4.8 微带线的拐角与分支266

4.8.1 微带的拐角266

4.8.2 微带T型接头267

4.9 短路活塞和抗流结构268

4.9.1 接触式短路活塞268

4.9.2 抗流式短路活塞269

4.9.3 波导抗流接头271

4.9.4 旋转抗流接头272

4.10.1 单支可变调配器273

4.10 阻抗调配器273

4.10.2 并联双（三）支调配器274

4.10.3 E-H调配器275

本章小结276

习题四282

第5章 微波无源器件285

5.1 阻抗变换器285

5.1.1 单节λ/4阻抗变换器285

5.1.2 二节阻抗变换器288

5.1.3 多节阻抗变换器290

5.1.4 切比雪夫多节阻抗变换器292

5.1.5 渐变线阻抗变换器296

5.2.1 引言298

5.2 定向耦合器298

5.2.2 孔定向耦合器300

5.2.3 分支定向耦合器308

5.2.4 波导裂缝电桥316

5.3 微带功分器319

5.4 微波滤波器321

5.4.1 引言321

5.4.2 低通原型滤波器324

5.4.3 频率变换333

5.4.4 倒置变换器及变形低通原型滤波器338

5.4.5 滤波器的微波实现341

5.4.6 不连续性349

5.4.7 微波滤波器的设计举例350

5.5 双工器356

5.5.1 收、发双工器356

5.5.2 频段双工器360

5.6 微波铁氧体器件362

5.6.1 单个电子的进动，进动方程及其解362

5.6.2 旋磁介质与张量磁导率365

5.6.3 铁氧体移相器369

5.6.4 铁氧体环行器和隔离器373

本章小结378

习题五383

参考文献388

附录A 矩形与扁矩形波导规格389

附录389

附录B 常用硬同轴线特性参量391

附录C 常用同轴射频电缆特性参量391

附录D 几种双导体传输线分布参数的计算公式392

附录E 双端口网络的各种参量换算393

附录F 证明无耗网络的散射矩阵满足［S］T［S］＊＝［1］394

附录G 简单双端口网络的转移矩阵395

附录H 一些有用材料的常数及常用导体材料的特性396

H1 自由空间的常数396

H2 电子和质子的物理常数396

H3 相对电容率（介电常数）＊396

H6 常用导体材料的特性397

H5 相对磁导率397

H4 电导率397

附录I 常用谐振模的品质因数Q0的估算公式398

附录J 膜片和销钉的相对电纳计算公式398

附录K 阶梯过渡参数399

附录L 数学公式403

L1 一些有用的矢量恒等式403

L2 梯度、散度、旋度和拉普拉斯运算403

L3 欧拉公式404

附录M 符号和单位405

M1 国际单位制（SI或有理化MKSA制）的基本单位405

M2 符号和单位405