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顾继慧 著，顾继慧 编

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• 微波技术
• 微波电路
• 微波器件
• 电磁场与微波
• 射频电路
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育
• 教材
• 第二版

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030412379

版次：1

商品编码：11535688

包装：平装

丛书名： 十二五普通高等教育本科国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：333

字数：530000

正文语种：中文

内容简介

《微波技术（第二版）》以场、路及物理诠释相结合的方法系统阐述微波技术理论及其应用，包括导波理论及其在各种微波传输线中的应用，传输线理论及其在长线和微波网络中的应用，并从理论分析和物理解释两方面剖析各种微波谐振器、微波元件和微波无源器件的结构机理、工作原理和分析设计方法。

目录

目录
前言
符号表
绪论 1
0.1 微波技术的特点 1
0.2 微波特性与应用 3
0.3 本书内容及体系 6
第1章 导行波分析方法 7
1.1 引言 7
1.2 麦克斯韦方程组边界条件波动方程 9
1.3 导行波的场解法 14
1.4 导行波按纵向场分类及一般传输特性 18
习题 24
第2章 微波传输线 25
2.1 微波规则波导 25
2.2 微波集成传输线 62
2.3 微波传输线中波的激励耦合模式转换 72
习题二 77
第3章 传输线理论 79
3.1 引言 79
3.2 传输线等效模型 79
3.3 传输线方程及其解 80
3.4 传输线特性参量分布参量 82
3.5 无耗线工作状态分析 87
3.6 圆图 98
3.7 阻抗匹配 108
习题三 118
第4章 微波网络基础 123
4.1 引言 123
4.2 导波系统中均匀区域的等效 123
4.3 导波系统中不均匀区域的等效 128
4.4 微波网络参量 129
习题四 146
第5章 微波谐振器 149
5.1 引言 149
5.2 微波谐振器的基本参量 150
5.3 金属波导谐振腔 154
5.4 传输线谐振器 161
5.5 介质谐振器 165
5.6 谐振器的微扰原理 166
5.7 谐振器的激励与模式选择 167
5.8 谐振器与外电路的耦合等效电路及耦合参量 169
习题五 175
第6章 常用微波元件 177
6.1 引言 177
6.2 微波电阻性元件 177
6.3 微波电抗性元件 181
6.4 微波连接元件 187
6.5 拐角与分支 190
6.6 微波移相器 201
6.7 极化变换器 204
6.8 阻抗调配器 205
6.9 阻抗变换器 207
习题六 215
第7章 微波无源器件 218
7.1 微波功分器与定向耦合器 218
7.2 微波滤波器 254
7.3 双工器 281
7.4 微波铁氧体器件 284
习题七 295
参考文献 299
附录 301
附录A 磁流和磁偶极子等效磁流概念 301
附录B 电壁与磁壁 302
附录C 洛伦兹互易定理 303
附录D 证明无耗网络满足[S]T[S]*=[1] 305
附录E 矩形波导规格表 306
附录F 同轴线规格表 308
附录G 双导体传输线分布参数及特性阻抗 309
附录H 二端口网络参量换算 310
附录I 简单二端口网络[A]和[A]矩阵 311
附录J 材料特性 312
附录K 数学公式 313
附录L 阶梯过渡参数 315
附录M 证明旋转式介质片移相器的相移量△ψ=2θ 318
附录N 微波网络[S]参量的 阻抗法”实验测定方法 320
索引 322

精彩书摘

绪　　论
０．１　微波技术的特点
“微波技术”与其他电类课程一样是研究某一指定频段信号在其传输系统中的工作状态；研究对信号幅度、相位、频率等参量的控制、选择和测量方法；研究对系统器件的分析与综合等。从电参量的角度看，它们都应涉及到功率、频率、电压、电流、电阻、电抗等，只因“微波技术”所研究的信号频段（３００ＭＨｚ～３００ＧＨｚ）远高于电路、模电、数电中所讨论的直流、低频、高频信号频段（０Ｈｚ～几百ＭＨｚ）（见图０�玻彼�示的电磁波频谱），这种频率上的量变引起了传输线从低频集总参数到微波分布参数的质变（见表０�玻钡姆治龊退得鳎�。相应地，描述低频电路的基本物理量电压和电流在微波系统中已失去物理意义，原本在集总参数电路中成熟的欧姆定律、克希霍夫电压、电流定律等需在新的分布参数电路条件下加以演变才能得以应用。
另一方面，当传输线几何尺寸小于或接近于所传输信号波长时，该传输线对其所传输的信号将产生电磁辐射，从而使电信号的传输问题本质上变成了电磁波的传播问题，相应地，所用传输线也将随频率的升高而从低频段的单导线回路逐渐演变为双导线、同轴线、波导等导波系统，统称为微波传输线。需借助于电磁场理论分析微波信号在导波系统中的传输特性，同时需采用化整为零的方法将成熟的电路理论运用于微波传输线中任一微分段上（视该微分段为集总参数电路系统）以建立沿线电压、电流所满足的微分方程，进而解微分方程获取本质上属于分布参数特性的微波传输线中沿线电压、电流的变化规律。
因此，“微波技术”是“场”与“路”两种技术的结合。
微波传输线的分布参数特性决定了它在微波电路系统中不仅是传输信号功率的载体，也是构成各类微波元器件的主体。事实上，对不同微波传输线采取折、弯、分支，或开孔、槽、缝，或插入介质膜片、金属膜片、销钉、螺钉等手段可实现衰减、移相、变极化、功分、耦合、滤波等功能。因此，微波传输线是构成整个微波系统的核心和基础。

０．２　微波特性与应用

微波在电磁波频谱中其低频端与“超短波”相连接而其高频端与“远红外”毗邻，对不同媒质（）具有不同的反射和透射特性，使其在雷达、地质地矿和射电天文等领域中可应用于探测，在工业中可应用于无污染加热和产品检测等，在日常生活中可应用于无油烟食物烹饪和无线通信，以及在医学领域可应用于病理诊断和微波理疗等。
举几个大家能感悟到的例子：
飞机的导航，利用的是微波的反射特性。地面机场雷达将微波馈源信号能量通过天线聚集成电磁波束发送给目标，同时接收来自目标的反射波，经信号处理后辨认目标，并始终扫描监控着每次航班。天线与雷达导航系统之间的默契配合关系，如同我们人的眼睛与大脑配合盯踪移动目标一样，从这个意义上讲，天线可称为雷达的眼睛。微波对雷达来说就如同光线对人的视力一样重要，雷达一旦失去微波便会丢失目标，翱翔在天空的飞机就如同漫游在荒野的盲人，漆黑一片，无人指路。另一方面，若能驾驭飞机在敌方雷达的视野之外同时又在自家监控雷达的视野之内，则可成功袭击目标。历史上日本偷袭美国珍珠港事件、阿富汗偷袭美国双子楼的９．１１事件，都是高水平的微波专家和超低空飞行家干的事。
微波炉烘、烤、热、焖食物，利用的是微波的透射特性。让微波炉产生的电磁波穿透进入食物内部，使食物的所有分子同时吸收微波能量，转变为焦耳热（犑犮＝σ犈），达到里外同温同熟，原汁原味的目的。为高效利用微波功率同时保护微波炉设备，应使用微波炉专用器皿，切忌直接将锡箔包装食物放入微波炉加热或使用金属器皿，因金属对微波产生全反射，结果，食物获取不到微波能量而微波炉相当于自己在对自己开枪。
在了解微波特性后，人们在享受微波所带来的手机通信方便的同时应尽量避免长时间贴近眼睛，因手机天线的辐射对人体的负面效应与微波炉烘烤食物的道理一样，尽管手机辐射小至安全范围之内，但对娇嫩的眼球而言其累积效应不可不防。因此，微波是一把双刃剑，合理应用才能造福于人类。
利用微波对金属材料的反射特性还可完成对香烟、茶叶、罐头等锡箔包装的整箱缺件检测，见本书６．５节中关于魔Ｔ的应用举例。
现在你也应推知到，航天领域中的深空探测技术一定是同时利用了微波对大气层的透射特性和对航天器的反射特性。另外，你也能理解航天器再入过程中为何会出现通信中断的“黑障效应”，它是航天飞行器以几十马赫（１马赫＝１倍音速）的高速再入大气层过程中与周围空气剧烈摩擦而导致表层材料烛蚀和周围空气电离，形成一个包裹于飞行器表面的非均匀等离子体鞘套，从而对通信电磁波产生强烈吸收和反射的结果。

０．３　本书内容、体系和使用

全书内容共７章，概括为三句话，系统阐述了导波理论及其在规则导波系统场分析中的应用，传输线理论及其对微波系统中均匀区和不均匀区电路的等效和应用，常用微波元器件的分析与综合。
对于系统学习微波技术的读者，可将全书内容分为三部分：
第一部分，导波理论（第１章）及其应用（第２章），用“场”的方法分析微波传输线；第二部分，传输线理论（第３章）及其应用（第４章），用“路”的方法分析微波传输线；第三部分，微波技术的综合应用，包括微波谐振器（第５章），常用微波元件（第６章）和微波无源器件（第７章）。对于已具有微波技术基础的读者，可根据自己的实际需要直接介入所需知识点，学习中若遇难点，可借助于书末页提供的索引查看关联知识点内容。书中所涉及的各参量及其符号和量纲一并列于文前的“符号表”中，以备辨识。
对于单求物理概念理解的读者，可直接参阅各章节中相关概念和公式的“物理诠释”部分。
对于授课内容的取舍，若开设４学分课，可覆盖全部内容。若开设３学分课，可删去７．３，７．４和７．５节，另外，对２．１．３小节和５．５节仅作定性介绍。若开设２．５学分课，可删去２．１．３，５．５，５．６，５．７，７．３，７．４，７．５节，以及７．２．３小节中的小孔耦合理论。在课时分配上，以第１，２，３章为主，因第４章内容学生有相关基础，第５～７章内容是第１～３章内容的应用。应重在概念和基础，概念清楚了才能理解，基础扎实了才能应用。在前三章中又以第１章和第３章为重点，因第２章是用第１章的同一把钥匙开不同形状但锁芯相同的锁。具体课时的分配和讨论深度，需根据不同教师的授课风格和面授学生的素质灵活调整。

前言/序言

微波技术（第二版） 内容简介 《微波技术（第二版）》是一部全面而深入探讨微波领域核心概念、理论原理、关键技术及前沿应用的学术专著。本书旨在为从事微波工程、电子信息科学、通信工程、雷达系统、射频识别、电磁兼容等相关领域的研究人员、工程师、设计者以及高等院校相关专业的师生提供一份详实、严谨、实用的技术指南。第二版在继承第一版扎实理论基础的同时，紧随时代发展步伐，对内容进行了系统更新和深化，融入了近年来微波技术在理论和实践方面取得的重大进展。 本书的结构设计循序渐进，从微波的基本概念出发，逐步深入到复杂的微波电路、器件、系统设计与应用，力求覆盖微波工程从基础到高级的各个层面。全书共分为若干章节，每一章节都力求条理清晰，逻辑严谨，论证充分。 第一部分：微波基础理论与电磁场 本书开篇即对微波的定义、特性及其在现代科技中的重要地位进行了阐述，为读者构建起对微波技术宏观的认识。随后，深入回顾了电磁场理论的基础知识，包括麦克斯韦方程组的推导及其在微波频段下的应用，均匀平面波的传播特性，以及反射与折射现象。特别强调了集肤效应、趋肤深度等对高频信号传播的影响，以及电磁波的极化、衍射等基本概念。这部分内容为后续深入学习微波电路和器件奠定了坚实的理论基础。 第二部分：传输线理论与微波网络分析 传输线理论是理解微波信号传输、匹配和失配效应的关键。本书详细讲解了传输线的特性阻抗、传播常数、电压驻波比（VSWR）等核心参数，并通过史密斯圆图这一强大工具，生动形象地演示了阻抗匹配、阻抗变换、负载匹配等工程实践中的重要问题。读者将学会如何利用史密斯圆图快速解决复杂的匹配网络设计问题，理解微波电路中的损耗和相移。 在微波网络分析方面，本书引入了散射参数（S参数）的概念，并详细阐述了S参数的定义、测量方法以及其在描述微波器件和电路特性时的优势。通过S参数，读者能够精确地分析和设计复杂的微波网络，理解网络的增益、回波损耗、插入损耗以及相位特性。 第三部分：微波电路元件与设计 微波电路是微波系统的基础。本书对各种重要的微波电路元件进行了详细介绍和分析，包括： 微波滤波器： 涵盖了不同类型的滤波器（低通、高通、带通、带阻），讲解了原型法、阻抗变换法等设计思路，并介绍了耦合线滤波器、槽线滤波器、同轴腔滤波器等多种物理结构。重点分析了滤波器的插入损耗、带外抑制、阻带衰减等关键指标。 微波功率分配器与耦合器： 详细分析了各种功率分配器（如 Wilkinson 分配器、T 型分配器）和耦合器（如定向耦合器、90 度混合器、180 度混合器）的工作原理、设计方法及其在系统中的应用，如信号分离、功率合成、定向耦合等。 微波振荡器： 介绍了微波振荡器的基本原理，包括负阻振荡器、谐振腔振荡器等，并探讨了稳定性和噪声等问题。 微波放大器： 深入讲解了单级和多级微波放大器的设计，包括增益、噪声系数、稳定性、功率特性等关键参数的计算与优化。讨论了不同类型的放大器结构，如共发射极、共基极、共集电极以及场效应管放大器在微波频段的应用。 微波混合器： 阐述了混合器的基本原理、类型（如单平衡、双平衡混合器）及其在频率转换、信号解调等方面的应用，并分析了其噪声和互调失真特性。 第四部分：微波传输结构与组件 除了电路元件，微波信号的传输路径和结构也至关重要。本书深入探讨了以下内容： 微带线和带状线： 详细分析了微带线和带状线的电磁场分布、特性阻抗、有效介电常数、损耗特性等，并介绍了其在印刷电路板（PCB）上的实现和设计。 同轴线： 讲解了同轴线的结构、特性阻抗、传播模式以及在高性能微波器件中的应用。 波导： 详细介绍了不同形状（矩形、圆形）波导的传播模式、截止频率、传输损耗以及其在高功率传输和特定器件中的应用。 微波连接器与电缆： 讨论了各种微波连接器的类型、性能指标以及选择原则，并介绍了微波电缆的类型、损耗和应用场景。 微波开关与负载： 介绍了不同类型的微波开关（如固态开关、继电器开关）和微波负载的工作原理及应用。 第五部分：微波测量技术 精确的测量是微波系统设计和验证的关键。本书系统地介绍了各种常用的微波测量技术和仪器，包括： 网络分析仪（VNA）： 详细讲解了网络分析仪的工作原理，如何测量S参数、插入损耗、回波损耗、相移等关键参数，以及如何利用VNA进行器件表征和系统调试。 频谱分析仪： 介绍了频谱分析仪在测量信号功率谱密度、谐波、杂散信号、调制信号等方面的应用。 功率计： 阐述了不同类型微波功率计的测量原理和使用方法。 噪声系数测量： 讲解了如何测量器件的噪声系数，以及噪声系数对系统性能的影响。 其他测量方法： 介绍如驻波比测量、频率测量等辅助性测量技术。 第六部分：微波系统应用与发展 本书的最后部分将理论与实践相结合，重点介绍了微波技术在各个领域的广泛应用，并展望了未来的发展趋势。 通信系统： 详细讨论了微波在卫星通信、移动通信（如 5G/6G）、无线局域网（Wi-Fi）、点对点微波通信等方面的应用。 雷达系统： 介绍了微波雷达在目标探测、跟踪、成像等方面的原理和技术。 射频识别（RFID）： 阐述了 RFID 技术在物品识别、自动控制等领域的应用。 电子对抗与军事应用： 探讨了微波技术在电子侦察、干扰、诱饵等方面的应用。 科学仪器： 介绍了微波在医学成像、材料分析、粒子加速器等科学研究中的应用。 新兴技术与前沿发展： 展望了在人工智能、物联网、太赫兹通信、量子计算等领域，微波技术的新机遇和挑战，如高频毫米波与太赫兹器件、小型化与集成化微波系统、先进的电磁仿真与优化技术等。 特点与价值 《微波技术（第二版）》的显著特点在于其内容的全面性、理论的严谨性、工程的实用性以及对前沿技术的关注。本书在讲解理论时，注重物理概念的清晰阐释，并通过大量的公式推导和图表说明，帮助读者深入理解微波现象的本质。同时，本书强调工程实践，提供了丰富的计算方法、设计技巧和实际应用案例，使得读者能够将所学知识有效地应用于实际的工程设计与开发中。 对于工程师而言，本书是一本不可多得的参考手册，能够帮助他们解决在微波器件设计、电路搭建、系统集成和故障排查过程中遇到的各种难题。对于学生而言，本书是一套完整的学习教材，能够系统地构建其在微波领域的知识体系，为未来的科研和职业生涯打下坚实的基础。 第二版的更新尤其体现在对新材料、新工艺、新器件以及新兴应用场景的关注。例如，对新型低损耗基板材料、高性能功率器件（如 GaN 功率放大器）、先进的封装技术、以及在毫米波和太赫兹频段的设计挑战等都进行了介绍。 总之，《微波技术（第二版）》将是每一位在微波领域探索者案头必备的经典著作，它不仅提供了深入的理论知识，更蕴含着解决实际工程问题的智慧和方法，是引领读者穿越微波技术广阔天地，迈向创新前沿的重要伙伴。

评分☆☆☆☆☆

当初选择这本《微波技术（第二版）》，主要是看中了它在教学方法上的独到之处。作为一名大学老师，我在选择教材时，非常注重其能否激发学生的学习兴趣，并培养他们独立思考的能力。这本书在这方面做得非常出色。它并没有简单地罗列公式和定理，而是通过大量的实例分析和问题引导，让学生在解决实际问题的过程中，自然而然地掌握理论知识。书中对数学工具的应用，也处理得恰到好处，既保证了理论的严谨性，又避免了过度晦涩的数学推导，使得不同数学基础的学生都能有所收获。我经常会把书中提供的案例作为课堂讨论和课后练习的素材，学生们反馈都非常好，他们觉得通过这些实际的例子，能够更深刻地理解微波工程的魅力，而不是仅仅停留在抽象的理论层面。

评分☆☆☆☆☆

这本《微波技术（第二版）》就像我大学时期的另一本经典教材，让我第一次真正领略到微波世界的奇妙。拿到书的时候，就被它扎实的理论功底和清晰的逻辑结构深深吸引。书中对基本概念的阐述，比如史密斯圆图、传输线理论、阻抗匹配等，都做得非常到位，没有丝毫含糊。每一章的开头都会引出核心问题，然后层层递进，用严谨的数学推导和直观的物理图像相结合的方式来解释，即使是初学者也能慢慢理解。特别印象深刻的是关于滤波器设计的那部分，作者没有仅仅停留在理论公式的堆砌，而是结合了实际应用中的多种滤波器类型，并对它们的优缺点进行了详细的分析。书中提供的设计流程和算例，对于我们这些需要动手实践的学生来说，简直是雪中送炭。读完之后，感觉自己对微波电路的构建和分析有了更深层次的认识，仿佛打开了一扇通往微波工程大门的新视角。尽管这本书的篇幅不小，但读起来却一点都不枯燥，反而像是在和一位经验丰富的老师进行深入的交流。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本《微波技术（第二版）》在内容的新颖性和前沿性上，确实给了我不少惊喜。我一直对微波在通信领域的应用非常感兴趣，而这本书恰恰在这方面的内容做了深入的挖掘。除了传统的理论知识，它还涵盖了一些近些年发展迅速的领域，比如MIMO系统、相位阵列天线以及微波光子学的一些基础概念。这些内容对于我了解当前微波技术的发展趋势，以及未来可能的研究方向，起到了非常重要的指导作用。尤其是关于低功耗微波器件和高效能射频前端的设计，书中的论述既有理论的高度，又不乏工程实践的深度，很多例子都是现实世界中正在应用的先进技术。我之前在一些技术论坛上零散地看到过相关讨论，但远没有在这里系统和全面。它帮助我梳理了这些复杂的技术脉络，让我能够更清晰地理解它们之间的联系和区别，为我后续的学习和研究奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《微波技术（第二版）》这本书的深度和广度，让我对微波工程领域有了前所未有的认识。在阅读之前，我以为自己对微波技术已经有了一定的了解，但这本书的出现，彻底刷新了我的认知。它不仅涵盖了微波技术的核心理论，还触及了许多相关的交叉学科内容，例如电磁场理论、材料科学、以及一些信号处理和控制理论在微波系统中的应用。让我印象深刻的是，书中对各种微波工程中的实际挑战，比如寄生效应、非线性失真、噪声抑制等，都进行了深入的剖析，并提供了有效的解决策略。这些内容对于任何想要深入了解微波系统设计和优化的工程师来说，都具有极高的参考价值。读完这本书，感觉自己对整个微波通信链路的理解更加全面和透彻，也更加理解了为什么一些看似简单的微波设备，背后却蕴含着如此复杂的工程技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本教科书，更像是一本厚重的参考工具书。我是一名在射频领域工作多年的工程师，平时工作中经常会遇到各种各样的问题，需要查找相关的理论依据和设计方法。《微波技术（第二版）》在我的工具箱里占据了非常重要的位置。每当我遇到一些复杂的阻抗匹配问题、或者需要设计特定功能的射频电路时，我总能在这本书里找到相关的章节，并且获得非常实用和详细的指导。书中提供的各种计算公式、设计图表和工程实例，都非常准确和可靠，能够帮助我快速定位问题，并找到有效的解决方案。我尤其欣赏它对各种微波器件特性和应用场景的详细介绍，比如不同类型晶体管在微波电路中的运用，以及放大器、振荡器、混频器等基本模块的设计要点。这本书就像一个经验丰富的导师，在我遇到瓶颈时，总能提供及时的帮助。

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十足的盗版

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正版

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纸张比较薄，像盗版，凑合着用

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挺好的

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很不错，是京东的老顾客了

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纸张比较薄，像盗版，凑合着用

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不错

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书是正品，有点脏