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绪论1

第1章传输线的基本理论6

1.1引言6

1.1.1传输线的种类和分析方法6

1.1.2传输线的应用7

1.1.3长线与分布参数9

1.1.4传输线理论的重要性和传输线在微波技术中的地位10

1.2均匀无耗传输线上的行波11

1.2.1传输线方程及其解11

1.2.2均匀无耗传输线的特性阻抗14

1.3接有负载的均匀无耗传输线16

1.3.1接有任意负载时均匀无耗传输线上电压波和电流波的一般表示式16

1.3.2反射系数、驻波比和输入阻抗17

1.3.3均匀无耗传输线接有不同类型负载时的工作状态21

1.4应用举例29

1.4.1用做元器件的有限长传输线29

1.4.2在传输能量方面的应用举例30

1.5阻抗圆图和导纳圆图33

1.5.1阻抗圆图33

1.5.2阻抗圆图应用举例37

1.5.3导纳圆图39

1.6阻抗匹配40

1.6.1阻抗匹配的概念40

1.6.2负载与传输线阻抗匹配的方法42

1.7均匀和非均匀有耗传输线46

1.7.1均匀有耗传输线46

1.7.2非均匀有耗传输线51

附录1.1双导线和同轴线的分布参数52

附录1.2某些传输线的特性阻抗52

附录1.3阻抗的测量方法53

习题55

第2章规则波导57

2.1引言57

2.1.1梯度、散度和旋度58

2.1.2麦克斯韦方程62

2.2波动方程与导行波66

2.2.1波动方程66

2.2.2导行电磁波69

2.3规则波导中的导行波72

2.3.1波型72

2.3.2传输特性75

2.4矩形波导管中电磁波的传输特性88

2.4.1波动方程在直角坐标系中的解88

2.4.2波型及场结构90

2.4.3矩形波导管中电磁波的传输特性94

2.4.4矩形波导管的管壁电流99

2.4.5等效阻抗100

2.4.6激励与耦合102

2.5圆形波导管中电磁波的传输特性103

2.5.1波动方程在圆柱坐标系中的解103

2.5.2波型及场结构106

2.5.3传输功率和衰减112

2.6同轴线及其中的高次波型115

2.6.1同轴线中的TEM波型116

2.6.2同轴线中的高次波型118

2.6.3同轴线尺寸的选择122

附录2.1贝塞尔函数简介124

附录2.2部分同轴线、矩形软波导管结构示意图127

习题128

第3章微带传输线130

3.1带状传输线130

3.1.1特性阻抗131

3.1.2相速度和导波波长134

3.1.3带状线的损耗和衰减134

3.1.4带状线的功率容量135

3.1.5带状线尺寸的选择135

3.2微带线136

3.2.1微带线中的模式137

3.2.2微带线的特性阻抗137

3.2.3相速度和导波波长140

3.2.4微带线的损耗140

3.2.5微带线的色散特性与尺寸选择141

3.3耦合带状线和耦合微带线142

3.4用于微波集成电路的其他传输线简介143

3.4.1悬置和倒置微带线143

3.4.2槽线144

3.4.3共面波导144

3.4.4鳍线145

附录3.1椭圆积分简介146

附录3.2零厚度微带线特性阻抗数据表149

习题156

第4章光纤157

4.1引言157

4.2阶跃光纤的射线分析161

4.2.1在不同介质分界面上波的反射和折射161

4.2.2阶跃光纤的射线分析165

4.3阶跃光纤的波动理论169

4.3.1波动方程及其解170

4.3.2特征方程、模的传输与截止、模的远离截止175

4.3.3光纤的色散特性180

4.4无线光通信基本知识简介181

习题182

第5章微波谐振器184

5.1谐振器的特性参数185

5.1.1谐振频率185

5.1.2品质因数185

5.2圆柱形谐振腔189

5.2.1电磁场的表示式190

5.2.2谐振频率与波型图193

5.2.3固有品质因数197

5.2.4圆柱形谐振腔中常用的三种主要模式198

5.3矩形谐振腔200

5.3.1电磁场的表示式200

5.3.2特性参数的计算204

5.4同轴线谐振腔206

5.4.1二分之一波长型同轴线谐振腔207

5.4.2四分之一波长型同轴线谐振腔209

5.4.3电容加载同轴线谐振腔210

5.5其他类型微波谐振器简介211

5.5.1介质谐振器211

5.5.2平面谐振器215

5.5.3微带传输线谐振器216

习题217

第6章常用（无源）微波元件219

6.1连接元件219

6.1.1矩形波导接头219

6.1.2同轴线接头221

6.2变换元件223

6.2.1传输线尺寸变换器223

6.2.2阶梯式阻抗变换器226

6.2.3模式转换器228

6.3分支元件230

6.3.1同轴线型功率分配器230

6.3.2微带线功率分配器232

6.3.3矩形波导管分支接头234

6.4终端元件238

6.4.1匹配负载238

6.4.2全反射终端器（短路器）240

6.5矩形波导管中的衰减器和移相器243

6.5.1衰减器243

6.5.2移相器243

6.6定向耦合器244

6.6.1双孔定向耦合器246

6.6.2均匀多孔阵列定向耦合器247

6.6.3耦合机构在波导宽壁的定向耦合器248

6.7微波滤波器249

6.7.1由矩形波导和谐振腔构成的滤波器250

6.7.2利用高低阻抗线构成的滤波器251

6.8场移式隔离器253

6.9Y形结环形器254

6.10电抗性元件255

6.10.1矩形波导管中的膜片、谐振窗和金属杆255

6.10.2矩形波导管中的阶梯259

6.10.3同轴线中的阶梯260

习题261

第7章微波网络基本知识262

7.1引言262

7.2波导等效为双线，不均匀性等效为网络263

7.2.1波导等效为双线传输线263

7.2.2不均匀性等效为网络267

7.3归一化参量268

7.3.1阻抗的归一化269

7.3.2电压和电流的归一化269

7.3.3场强复振幅的归一化269

7.3.4归一化电压、电流与归一化的场强复振幅之间的关系270

7.4微波网络的参量270

7.4.1微波网络的电路参量271

7.4.2微波网络的波参量277

7.4.3常用网络参量之间的互换关系279

7.4.4参考面移动对散射参量的影响283

7.4.5基本电路单元的网络参量283

7.5二端口网络的工作特性参量285

7.5.1插入反射系数和插入驻波比286

7.5.2插入衰减286

7.5.3插入相移287

7.5.4电压波的传输系数288

7.6网络的连接288

7.6.1二端口网络的串联288

7.6.2二端口网络的并联289

7.6.3二端口网络的级联290

7.7网络参量的性质291

7.7.1互易（可逆）网络291

7.7.2无耗网络292

附录7.1矩阵知识初步293

附录7.2复功率定理296

习题296

附录一例题解析298

附录二数学公式308

附录三奈培和分贝314

附录四常用导体材料的特性316

附录五常用介质基片材料的高频特性317

附录六微带线常用导体材料的特性318

附录七空心矩形和圆形金属波导管参数319

习题答案325

主要参考资料329