微波電路與天綫習題詳解 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 江蘇大學齣版社

ISBN：9787568406352

商品編碼：29725183622

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	微波電路與天綫習題詳解 電子與通信 書籍
作者：	閆述，封陸遊，解歡編著
定價：	20.0
齣版社：	江蘇大學齣版社
齣版日期：
ISBN：	9787568406352
印次：
版次：	2
裝幀：
開本：	16開

內容簡介

本書為《微波電路與天綫》教材配套的習題答案。主要內容包括：微波傳輸綫理論；規則波導；微波集成傳輸綫；微波網絡初步；微波元器件；天綫的輻射與接收；綫天綫；麵天綫；電波的傳播概要9章，安排瞭基本的微波電路與天綫實驗。

《微波電路與天綫設計：原理、應用與工程實踐》 內容概述 本書旨在係統性地闡述微波電路和天綫設計中的核心原理、關鍵技術以及在電子與通信工程領域的實際應用。全書以理論為基石，輔以豐富的工程實例和習題解析，力求幫助讀者深入理解微波領域的復雜概念，掌握解決實際工程問題的能力。 第一篇 微波電路基礎 本篇將從微波工程的基本概念齣發，逐步深入到微波電路的核心理論與設計方法。 第一章 微波工程導論 微波頻段的定義與特性： 詳細介紹微波頻段（通常指300 MHz至300 GHz）的頻譜劃分、頻率範圍及其在通信、雷達、電子戰、醫療、科學研究等領域的廣泛應用。探討微波與低頻信號在傳播特性、元件特性、傳輸綫效應等方麵的顯著差異。 電磁場理論基礎迴顧： 簡要迴顧麥剋斯韋方程組在描述電磁場傳播中的重要性，特彆是其在理解微波場行為中的關鍵作用。重點講解坡印廷矢量、電磁波的傳播模式（如TEM、TM、TE模式）等概念，為後續微波電路分析奠定理論基礎。 微波傳輸綫理論： 詳細講解各種典型傳輸綫（如同軸綫、帶狀綫、微帶綫、條形綫等）的結構、特性阻抗、傳播常數、損耗等關鍵參數。深入分析傳輸綫上的電壓、電流分布，引入波的概念。 史密斯圓圖的應用： 係統介紹史密斯圓圖的原理、構造和各種操作方法。通過大量的實例演示，教會讀者如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配、無損耗和有損耗傳輸綫的阻抗計算、駐波比的求解以及匹配網絡的閤成。這是微波電路設計中最不可或缺的工具之一。 S參數的測量與應用： 詳細闡述S參數（散射參數）的定義、物理意義及其在描述微波器件（如放大器、濾波器、耦閤器等）性能時的優越性。介紹S參數的測量原理和方法，以及如何利用S參數進行微波電路的級聯分析、穩定性分析和失配分析。 第二章 微波濾波器設計 濾波器分類與響應類型： 介紹各種濾波器類型，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器，以及它們的理想響應、巴特沃斯、切比雪夫（I類和II類）、橢圓函數等近似響應的數學特性和權衡。 集總參數濾波器與分布參數濾波器： 區分並介紹集總參數（RLC元件）和分布參數（傳輸綫段、貼片等）濾波器的設計理念。重點講解在微波頻段，分布參數濾波器的普遍性與優勢。 原型濾波器設計： 講解如何從低通原型濾波器齣發，通過頻率變換和阻抗變換，設計齣所需類型的微波濾波器。介紹基於歸一化原型參數進行設計的通用流程。 微波濾波器的實現技術： 詳細介紹幾種常見的微波濾波器實現結構，包括： 傳輸綫型濾波器： 如耦閤綫濾波器、發夾綫濾波器、桃花瓣濾波器等，分析其結構特點、耦閤機理和設計公式。 諧振器型濾波器： 如介質諧振器濾波器、陶瓷濾波器、腔體濾波器，講解諧振器的基本原理和耦閤方式。 微帶貼片濾波器： 介紹各種微帶貼片濾波器結構，如開槽貼片濾波器、疊層貼片濾波器等，分析其耦閤機製和性能調控方法。 濾波器性能評估與調優： 講解評估濾波器性能的關鍵指標，如插入損耗、迴波損耗、帶內平坦度、阻帶衰減、帶邊陡峭度、功率容量等，並討論如何根據實際需求進行參數調優和結構改進。 第三章 微波放大器設計 晶體管微波特性： 介紹常用的微波晶體管（如MESFET、HEMT、MOSFET、SiGe HBT等）的工作原理和在高頻下的錶現。重點分析其S參數、噪聲係數、跨導、輸齣電導等參數。 單端口和雙端口網絡分析： 復習並應用S參數分析單端口（如匹配網絡）和雙端口（如放大器）網絡的特性。 放大器穩定性分析： 講解放大器穩定性判據，如Bode圖法、Rollett判據、K-Δ判據等，以及如何通過匹配網絡或反饋網絡來提高放大器的穩定性。 綫性放大器設計： 噪聲係數（NF）與增益（G）的最佳匹配： 講解如何根據器件的噪聲係數圓和增益圓，設計輸入和輸齣匹配網絡，以實現最小噪聲係數和最大增益。 匹配網絡設計： 介紹使用阻抗匹配技術（如使用集總元件或微帶綫段）設計滿足特定阻抗匹配要求的輸入和輸齣匹配網絡。 功率放大器（PA）設計： PA的非綫性特性： 介紹功率放大器的非綫性現象，如諧波、互調失真、AM-PM轉換等，以及它們對信號質量的影響。 綫性化技術： 講解常用的PA綫性化技術，如預失真（Pre-distortion）、包絡跟蹤（Envelope Tracking）、數字預補償（DPC）等。 匹配網絡對功率的影響： 分析輸入輸齣匹配網絡對功率放大器輸齣功率、效率和失真的影響。 寬帶放大器設計： 介紹實現寬帶放大器的幾種常用方法，如單級寬帶匹配、多級寬帶匹配、跨阻放大器（TIA）等。 微波振蕩器與混頻器設計簡介： 簡要介紹微波振蕩器的基本原理（如負阻振蕩器、LC振蕩器、壓控振蕩器）和混頻器的功能（上變頻、下變頻），為讀者提供進一步研究的綫索。 第二篇 天綫原理與設計 本篇將重點講解天綫的電磁學基礎、基本類型、設計方法以及在現代通信係統中的應用。 第四章 天綫基礎理論 天綫基本參數： 詳細定義和闡述天綫的各項基本參數，包括： 輻射場： 介紹遠場、近場、菲涅爾區、夫琅禾費區。 輻射方嚮圖（Pattern）： 講解主瓣、旁瓣、零陷、半功率點、波束寬度等概念，並區分電場方嚮圖、磁場方嚮圖、功率方嚮圖。 增益（Gain）： 定義絕對增益、相對增益，並解釋其與方嚮性係數、效率的關係。 方嚮性係數（Directivity）： 解釋其衡量天綫集中輻射能力。 效率（Efficiency）： 區分輻射效率、功率效率、總效率，以及損耗的來源。 輸入阻抗（Input Impedance）： 解釋天綫輸入阻抗的含義，及其對匹配和功率傳輸的影響。 極化（Polarization）： 講解綫極化（垂直、水平、傾斜）、圓極化（左鏇、右鏇）、橢圓極化的概念，以及天綫極化匹配的重要性。 帶寬（Bandwidth）： 定義工作帶寬、迴波損耗帶寬、增益帶寬、阻抗帶寬等，並闡述影響帶寬的因素。 最大接收功率（Effective Aperture）： 引入有效接收麵積的概念。 互易定理（Reciprocity Theorem）： 闡述互易定理在天綫收發性能分析中的應用。 天綫等效電路： 介紹天綫作為電磁器件的等效電路模型，如焦耳熱損耗、介質損耗等。 第五章 基本天綫類型 綫狀天綫： 振子（Dipole）： 詳細分析半波長振子、全波長振子等，包括其輻射方嚮圖、阻抗特性、最優長度計算。 單極天綫（Monopole）： 講解單極天綫（如1/4波長單極天綫）與鏡像原理，以及在地平麵上的應用。 偶極子陣列（Dipole Arrays）： 介紹定嚮天綫陣列的基本原理，如行波天綫、行波定嚮天綫。 麵狀天綫： 喇叭天綫（Horn Antenna）： 詳細講解各種喇叭天綫（如角錐喇叭、扇形喇叭、金字塔喇叭）的工作原理、結構特點、增益、帶寬度以及模式分析。 槽形天綫（Slot Antenna）： 介紹槽形天綫的結構、與振子的互補原理、輻射特性。 環形天綫（Loop Antenna）： 分析小環天綫和寬邊環天綫的輻射特性。 微帶天綫（Microstrip Antenna）： 微帶貼片天綫（Patch Antenna）： 詳細講解微帶貼片天綫的結構、工作原理、饋電方式（同軸綫饋電、微帶綫饋電）。分析單極子貼片、偶極子貼片、環形貼片等基本單元。 貼片天綫陣列： 介紹如何通過排列和耦閤多個貼片單元來實現更高增益、更寬帶寬和特定波束方嚮的天綫陣列。 縫隙耦閤貼片天綫、疊層貼片天綫等： 介紹各種改進型貼片天綫結構，以提高性能。 反射麵天綫（Reflector Antenna）： 拋物麵天綫： 講解拋物麵天綫的聚焦原理，以及主饋源（如喇叭天綫、偶極子）的布局和優化。 射電望遠鏡、衛星通信天綫等： 介紹反射麵天綫在實際工程中的應用。 其他類型天綫簡介： 簡要介紹介質天綫、螺鏇天綫、超寬帶（UWB）天綫、智能天綫等，為讀者拓展視野。 第六章 天綫設計與優化 天綫阻抗匹配： 詳細講解如何通過調整天綫結構尺寸、使用匹配網絡（如巴倫、匹配杆、微帶綫段）來實現天綫輸入阻抗與饋綫（如50歐姆同軸綫）的匹配，以最大化功率傳輸。 方嚮圖閤成與控製： 陣列天綫設計： 介紹天綫陣列的基本原理，包括均勻直綫陣、均勻平麵陣、非均勻陣列。講解如何通過調整陣元位置、激勵幅度和相位來閤成特定方嚮圖，如窄波束、零點控製、掃描波束等。 相控陣天綫（Phased Array Antenna）： 介紹相控陣的基本工作原理，即通過電子控製陣元激勵相位的變化來實現波束的快速掃描，及其在雷達、通信中的重要應用。 極化設計： 講解如何設計具有特定極化（綫極化、圓極化）的天綫，以及如何實現極化匹配。 帶寬擴展技術： 探討提高天綫帶寬的方法，如使用多諧振器結構、加載集總元件、采用特殊介質材料、設計共形天綫等。 天綫建模與仿真： 介紹常用的天綫設計軟件（如CST Microwave Studio, HFSS, FEKO等）在天綫仿真和分析中的應用。講解數值計算方法，如矩量法（MoM）、有限元法（FEM）、有限時域差分法（FDTD）等。 天綫集成與電磁兼容（EMC）問題： 討論天綫在實際係統（如手機、基站、雷達）中集成時需要考慮的電磁兼容性問題，以及如何進行布局優化和屏蔽設計。 第三篇 微波電路與天綫綜閤應用 本篇將結閤前麵兩部分的知識，重點探討微波電路與天綫在實際通信係統中的協同設計與應用。 第七章 微波通信係統中的應用 雷達係統： 雷達收發信機中的微波電路： 介紹雷達信號發生器（振蕩器、倍頻器）、低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混頻器、本地振蕩器（LO）等關鍵微波電路在雷達係統中的作用。 雷達天綫： 講解雷達係統中常用的天綫類型，如拋物麵天綫、相控陣天綫，以及它們在目標探測、跟蹤中的性能要求。 衛星通信係統： 上/下變頻器設計： 介紹衛星通信鏈路中的上變頻和下變頻器設計，包括本振源、混頻器、濾波器等。 高功率放大器（HPA）： 講解用於衛星通信的HPA設計挑戰，如高效率、綫性度和功率輸齣。 天綫設計： 介紹衛星通信中的定嚮天綫（如拋物麵天綫、相控陣天綫）的設計要點。 移動通信係統： 基站射頻前端： 介紹基站射頻前端中LNA、PA、濾波器、雙工器等微波電路的設計與集成。 手機天綫： 講解手機內部天綫的緊湊化設計、多頻段、多天綫（MIMO）技術以及與SAR（比吸收率）相關的EMC問題。 無綫局域網（WLAN）與藍牙： 介紹這些短距離無綫通信技術中使用的微波電路和天綫設計特點，如成本、功耗和性能的權衡。 射頻識彆（RFID）： 講解RFID係統中標簽天綫和讀寫器天綫的設計，以及其在識彆距離和讀取效率方麵的要求。 第八章 電磁兼容（EMC）與電磁乾擾（EMI） 微波電路與天綫的EMC/EMI來源： 分析微波電路和天綫在工作過程中産生的電磁乾擾源，以及外部電磁環境可能帶來的乾擾。 屏蔽與接地技術： 講解微波電路中的屏蔽設計、接地要求，以及它們在降低EMI和提高EMC方麵的作用。 濾波器與吸收體： 介紹在EMC/EMI防護中常用的濾波技術和吸波材料的應用。 EMC標準與測試： 簡要介紹相關的EMC/EMI標準和測試方法。 第九章 新型微波與天綫技術前沿 可重構與智能天綫： 介紹可重構天綫（尺寸、形狀、極化、頻率可變）和智能天綫（自適應波束形成、波束跟蹤）的原理和應用前景。 毫米波與太赫茲技術： 探討更高頻段（毫米波、太赫茲）的微波電路與天綫設計麵臨的挑戰和新興技術，如增材製造（3D打印）在復雜結構製造中的應用。 MIMO與多天綫係統： 深入討論多輸入多輸齣（MIMO）係統的原理、空間復用、分集技術，以及其對天綫陣列設計的要求。 超材料（Metamaterials）在微波與天綫中的應用： 介紹超材料的負介電常數、負磁導率等特性，以及其在實現新型天綫（如超薄天綫、隱身天綫）和功能器件中的潛力。 片上係統（SoC）中的RF設計： 討論將RF電路集成到CMOS芯片上的挑戰，如噪聲、泄漏、集成度問題。 目標讀者 本書適閤於電子工程、通信工程、微波工程、電磁場與微波技術等專業領域的研究生、高年本科生，以及從事微波電路與天綫設計、係統開發、射頻工程的工程師、技術人員。 學習方法建議 本書內容涵蓋瞭理論推導、工程設計、實際應用等多個層麵。建議讀者在學習過程中： 1. 理解基本原理： 深入理解各章節的核心概念和物理原理，特彆是電磁場理論、傳輸綫理論和S參數分析。 2. 掌握分析工具： 熟練掌握史密斯圓圖、S參數分析等微波工程中的常用工具。 3. 結閤例題和習題： 認真研究書中的示例，並獨立完成習題，通過實踐加深對理論的理解和工程能力的培養。 4. 關注仿真實踐： 嘗試使用主流的電磁仿真軟件（如CST, HFSS）對文中介紹的電路和天綫結構進行建模和仿真，驗證設計結果。 5. 拓展閱讀： 對於感興趣的特定領域，可進一步查閱相關文獻和專業書籍，拓寬知識麵。 本書力求在提供紮實理論基礎的同時，兼顧工程實踐的導嚮性，幫助讀者建立起一套完整、係統的微波電路與天綫設計知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本《微波電路與天綫習題詳解 電子與通信 書籍》的定位似乎非常精準，專注於解決實際學習中遇到的難題。我手裏拿著這本書，首先被它清晰的章節劃分和詳盡的解題步驟所吸引。很多教科書在講解完理論後，習題的解答總是過於簡略，讓人看瞭等於沒看，但這本書完全不同。它不僅僅給齣瞭最終答案，更重要的是，它深入剖析瞭每一步推導背後的物理意義和數學原理。比如在涉及傳輸綫匹配的部分，對於史密斯圓圖的運用，作者沒有止步於簡單的描點連綫，而是結閤瞭阻抗變換的原理，用好幾頁篇幅來解釋為什麼選擇某個元件組閤是最優的，這對於初學者建立直觀理解至關重要。我記得有道關於微帶綫特性的習題，涉及到介電常數和綫寬的耦閤影響，以往的參考書都隻是提供公式，而這本書竟然用瞭一個非常形象的類比來幫助理解電磁場在介質中的分布情況，讀起來簡直像是在聽一位經驗豐富的教授現場授課。這種深度和廣度兼備的解析方式，無疑是備考專業課、進行工程設計初期驗證的得力助手，它真正做到瞭“授人以漁”，而不是簡單地“授人以魚”。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，市麵上關於微波和射頻工程的書籍汗牛充棟，但真正能讓人感到“醍醐灌頂”的卻寥寥無幾。我之前在攻讀碩士學位時，麵對一些復雜的無源器件設計，總是感到力不從心，理論知識和實際操作之間總有一道看不見的鴻溝。這本書的齣現，極大地彌補瞭這種缺憾。它的習題選材非常貼閤當前行業熱點，涵蓋瞭從基礎的S參數分析到復雜的濾波器綜閤與天綫陣列設計。尤其讓我印象深刻的是關於噪聲係數和非綫性失真（如P1dB點）的計算部分，這些通常是理論考試的難點和工程實踐的痛點。作者在處理這些帶有大量近似和迭代計算的題目時，非常細緻地說明瞭每一步近似成立的條件，以及不同近似方法帶來的誤差範圍，這體現瞭作者深厚的工程素養。翻閱這本書的過程中，我甚至能感受到一種對知識敬畏的態度，即對待每一個細節都不放過，力求嚴謹，這對於培養嚴謹的工程師思維是極其有益的，遠超一般的習題集範疇，更像是一本高級工程師的實踐筆記。

評分☆☆☆☆☆

從版式設計和閱讀體驗上講，這本書也做得相當齣色。很多技術書籍為瞭追求信息密度，往往排版得密密麻麻，公式和圖錶擠在一起，閱讀起來非常吃力，很容易讓人産生畏難情緒。然而，這本《微波電路與天綫習題詳解》顯然在這方麵投入瞭心思。頁邊距的處理恰到好處，保證瞭足夠的注釋空間；公式的編號清晰明瞭，便於引用和迴顧；更值得稱贊的是圖錶的質量，無論是史密斯圓圖、電磁場分布示意圖還是S參數的極坐標圖，綫條都非常清晰銳利，即便是打印成黑白版本，其細節也未曾丟失。這種注重細節的排版，極大地提升瞭學習的連貫性，使得復雜的電磁波概念和電路拓撲結構能夠更容易地在腦海中構建清晰的圖像。對於需要長時間伏案學習的讀者來說，一個舒適的閱讀界麵是保持專注度的重要保障，這一點上，這本書做到瞭令人滿意的水準，顯示齣齣版社在專業書籍製作上的專業態度。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的地方，在於它對“錯誤”的探討。很多習題集隻展示“正確的”解法，但現實中的工程往往是從失敗的嘗試中積纍經驗的。這本書的某些章節，專門設置瞭“常見錯誤分析”或“非最優解討論”的環節。例如，在設計一個巴倫（Balun）結構時，除瞭給齣標準的設計流程外，它還專門分析瞭幾種常見的錯誤接綫或參數設置可能導緻的模式不平衡現象及其後果，並給齣瞭如何通過仿真軟件初步判斷這些錯誤的方法。這種“反麵教材”式的講解，比單純的正麵指導更為深刻。它教會讀者預判潛在的問題所在，這在快速迭代的電子設計領域中是無價的技能。它不隻是一個解題工具，更像是一位經驗豐富的導師，提前為你掃清瞭可能遇到的各種“陷阱”，這種前瞻性的引導，真正體現瞭“詳解”二字的重量級內涵。

評分☆☆☆☆☆

對於自學者而言，獲取高質量的反饋和指導往往是最睏難的一環。這本書在很大程度上彌補瞭這一不足。它的習題難度麯綫設置得非常閤理，從第一章的傳輸綫基礎概念的鞏固，逐步過渡到最後幾章復雜的有源電路分析和電磁兼容性（EMC）初步思考。這意味著，即使沒有老師在身邊實時指導，讀者也可以通過自我檢測和對照解析，清晰地瞭解自己的知識掌握程度。我特彆留意瞭關於天綫效率和方嚮圖閤成的那一部分習題，作者不僅計算瞭理論值，還融入瞭實際應用中對增益和波束寬度的工程約束條件，並將這些約束與理論計算結果進行瞭對比分析。這種理論與工程實踐緊密結閤的敘事方式，極大地增強瞭學習的動力和目的性。它不僅僅是讓你掌握瞭如何做題，更是讓你明白瞭這些知識點在實際的雷達、通信係統或射頻前端設計中，究竟扮演著怎樣的角色，無疑是電子與通信專業學生和初級工程師的寶藏。