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封陆游，解欢，闫 口述 著

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出版社： 江苏大学出版社

ISBN：9787568400978

商品编码：29364344281

包装：平装

出版时间：2015-12-01

图书基本信息
图书名称	微波电路与天线习题详解
作者	封陆游,解欢,闫 口述
定价	18.00元
出版社	江苏大学出版社
ISBN	9787568400978
出版日期	2015-12-01
字数
页码	84
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《微波电路与天线习题详解》为《微波电路与天线》教材配套的习题答案。教材讲授了微波电路与天线的基本内容，包括传输线理论、规则波导、微波集成传输线、无源微波网络和器件，天线的辐射与接收、线天线与面天线，电波的传播，安排了基本的微波电路与天线实验。《微波电路与天线习题详解》给出了1章~第9章习题的详细解题步骤。

作者简介

目录

章 微波传输线理论 1．1 1．2 1．3 1．4 1．5 1．6 1．7 1．8 1．9 1．10 1．11 1．12 1．13 1．14 1．15 1．16 1．17 1．18 1．19 1．20 1．21 1．22 1．23 第2章 规则波导 2．1 2．2 2．3 2．4 2．5 2．6 2．7 2．8 2．9 2．10 2．11 2．12 2．13 2．14 2．15 2．16 2．17 2．18 第3章 微波集成传输线- 3．1 3．2 3．3 3．4 3．5 3．6 3．7 3．8 3．9 3．10 3．11 3．12 第4章 微波网络初步 4．1 4．2 4．3 4．4 4．5 4．6 4．7 4．8 4．9 4．10 4．11 4．12 4．13 4．14 4．15 4．16 4．17 第5章 微波元器件 5．1 5．2 5．3 5．4 5．5 5．6 5．7 5．8 5．9 5．10 5．11 5．12 5．13 5．14 5．15 5．16 5．17 5．18 5．19 5．20 5．21 5．22 5．23 5．24 5．25 5．26 5．27 5．28 第6章 天线的辐射与接收 6．1 6．2 6．3 6．4 6．5 6．6 6．7 第7章 线天线 7．l 7．2 7．3 7．4 7．5 7．6 第8章 面天线 8．1 8．2 8．3 8．4 第9章 电波传播概要 9．1 9．2 9．3 9．4 9．5 9．6 9．7 9．8 附录A 附录B 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《微波电路与天线疑难解析》 一、本书宗旨与特色 在日新月异的电子信息时代，微波技术作为通信、雷达、导航、遥感等诸多领域的核心支撑，其理论深度与工程应用的广度均对专业人才提出了极高的要求。然而，微波电路与天线作为一门集电磁场理论、电路分析、信号传输、结构设计等多元知识于一体的学科，其概念抽象、公式繁多、计算复杂，常常令初学者乃至一定基础的学习者望而却步，在啃读教材、理解原理、掌握方法的过程中遭遇瓶颈。《微波电路与天线疑难解析》正是为应对这一挑战而生，旨在为广大从事微波工程、射频设计、通信系统开发、电子信息科学研究的工程师、研究人员、高校师生提供一套系统、深入、实用的疑难问题剖析与解答方案。 本书并非一本全新的教材，而是站在已有知识体系的肩膀上，聚焦那些在学习和实践中极易产生困惑、理解偏差、甚至误区的关键知识点和核心问题。我们深知，教材的编写往往侧重于知识体系的完整性和理论的严谨性，而实际学习过程中，学生更需要的是对难点、疑点的“点拨”，对抽象概念的“具象化”，对复杂推导的“简化呈现”，以及对理论联系实际的“案例佐证”。因此，本书的核心特色在于： 1. 深度挖掘疑难点： 充分调研微波电路与天线领域常见学习难点，如阻抗匹配的本质与实现、S参数的物理意义与应用、传输线理论的细微之处、谐振腔的等效电路与损耗分析、电磁波的传播机理与边界条件、天线参数的定义与测量、阵列天线的综合设计等。 2. 精细化解析过程： 对于每一个疑难问题，本书都将进行细致入微的分解，从最基本的原理出发，辅以直观的类比、形象的比喻，逐步引向深入。数学推导力求清晰、流畅，关键步骤的逻辑链条完整，易于理解。避免“跳步”式的讲解，确保读者能够跟上思路。 3. 强调物理概念的直观理解： 微波领域涉及许多抽象的电磁现象，本书将通过丰富的图示、示意图，以及与日常生活中的类比，帮助读者建立起对电磁波传播、能量流动、场分布等物理过程的直观感知，从而从根本上理解公式和理论的含义。 4. 注重工程实践的连接： 理论知识的最终目的是指导实践。《疑难解析》在讲解中，将大量引入工程实际应用场景，例如滤波器设计中的实际考量、天线布局对性能的影响、传输线损耗在实际布线中的体现等，让读者明白理论是如何服务于工程实现的。 5. 提供多种解决问题的思路与方法： 对于同一个问题，可能存在多种分析角度和解决途径。本书将不局限于单一的讲解模式，鼓励读者从不同维度思考，掌握灵活运用理论解决实际问题的能力。 6. 兼容并蓄，互为补充： 本书内容与主流微波电路与天线教材具有高度的互补性。读者在学习教材过程中遇到不解之处，可将其作为重要的参考与辅导读物，从而加速知识的吸收与掌握。 二、本书内容构成概述 本书围绕微波电路与天线学科的核心内容，将疑难点划分为两大主要板块：微波电路理论与设计和天线理论与设计。每一个板块下又细分若干章节，每章聚焦于一类或一组相互关联的疑难问题。 第一篇：微波电路理论与设计疑难解析 本篇内容将深入剖析微波电路设计中的核心概念与实践挑战。 1. 传输线理论的精髓与误区 为什么长线效应在微波频段如此重要？ 深入解析集总参数与分布参数电路的界限，理解传输线模型比集总参数模型更能描述微波电路的实际行为。 阻抗的本质是什么？为什么随频率和位置变化？ 揭示阻抗的动态特性，解释波的传播、反射与负载阻抗之间的关系，以及行波和驻波的形成。 为什么RLC串并联等效模型能描述传输线？ 详细阐述无限长传输线的电压、电流关系如何通过微分方程推导出其分布参数等效模型。 传输线的损耗是如何产生的？如何量化？ 分析导线电阻、介质损耗、辐射损耗对传输线特性的影响，以及Q值、衰减常数等参数的物理意义。 阻抗匹配的“终极目标”是什么？ 强调最大功率传输、最小反射、信号完整性等多重目标，解析阻抗匹配对系统性能的关键作用。 为什么RLC集总参数电路在微波频率下表现不同？ 讲解寄生效应（电感、电容、电阻）在微波频段的显著性，以及它们对电路性能的影响。 2. S参数：微波电路的“身份证” S参数的物理意义到底是什么？ 详细解读S参数如何描述端口之间的电压、电流关系，以及它们与功率传输、反射的关系。 为什么S参数比Y参数、Z参数更适合微波电路分析？ 阐述S参数直接与电压行波比（VSWR）和反射系数相关，易于测量且不受端口端接条件影响。 如何理解S参数的矩阵表示？ 剖析S矩阵的每一项元素所代表的含义，包括输入反射、输出反射、正向传输、反向传输。 S参数如何用于级联电路分析？ 给出级联电路S参数计算的详细步骤与注意事项，强调单向传输假设和端口数限制。 S参数与噪声系数、功率增益、稳定度等参数的关系。 阐述S参数作为基础参数，如何推导出其他重要的器件性能指标。 3. 史密斯圆图：阻抗匹配的“瑞士军刀” 史密斯圆图为什么是一个圆？ 解释其基于归一化阻抗和反射系数的几何映射关系。 如何利用史密斯圆图进行阻抗匹配？ 详细演示单枝节、双枝节匹配网络的绘制与设计过程，强调工作原理和设计步骤。 史密斯圆图在稳定性分析、增益优化中的应用。 讲解如何利用圆图辅助设计满足稳定性条件的匹配网络，以及如何寻找最优匹配点。 史密斯圆图的局限性与高级应用。 讨论在复杂匹配电路、宽带匹配设计中的挑战，以及向量网络分析仪（VNA）如何与史密斯圆图协同工作。 4. 微波滤波器设计疑难点 为什么集总元件滤波器在微波频段效果不佳？ 分析寄生效应导致滤波性能下降，引入分布式元件滤波器的必要性。 什么是耦合线滤波器？其工作原理为何？ 详解耦合线结构对信号的耦合与相位关系，以及如何实现特定频率的滤波。 什么是脊波导滤波器？其设计难点何在？ 深入解析脊波导结构对电磁波的约束作用，讨论模的传播、截止频率的计算与优化。 什么是介质谐振腔滤波器？其Q值与哪些因素有关？ 探讨介质材料的介电常数、形状、尺寸对谐振频率和品质因数的影响。 滤波器设计中的插入损耗、回波损耗、带外抑制的权衡。 讲解在实际设计中，这些参数之间的相互制约关系。 5. 其他微波电路疑难解析 微波功率分配器/合成器的工作原理与设计。 定向耦合器的隔离度与耦合度是如何实现的？ 微波开关与衰减器的基本原理与应用。 为什么微波集成电路（MIC）和单片微波集成电路（MMIC）是未来的趋势？ 第二篇：天线理论与设计疑难解析 本篇内容将深入剖析天线设计中的核心概念、关键参数及工程实现。 1. 天线的基本概念与测量 天线的辐射源是什么？电磁波是如何产生的？ 从麦克斯韦方程组出发，解释振荡电荷产生的电磁场如何形成电磁波。 天线的输入阻抗为什么如此重要？ 强调其与馈线阻抗匹配的重要性，以及对天线效率的影响。 辐射方向图的物理意义与分类。 深入解读方向图的形状、主瓣、副瓣、零陷的含义，以及全向、定向天线的特点。 天线的增益、效率、极化、带宽的精确定义与测量。 详细阐述各项参数的物理含义，讲解如何通过实际测量来评估天线性能。 为什么天线的效率常常不高？损耗的来源有哪些？ 分析匹配损耗、介质损耗、导体损耗、方向性损耗等。 2. 常见天线类型的设计与疑难点 基本振子（偶极子）的辐射特性与改进。 讲解其基本原理，以及短振子、半波长振子、全波长振子的区别与联系。 单极天线的接地问题与镜像原理。 解释单极天线如何通过大地（或接地板）形成镜像，从而实现与偶极子相似的辐射。 微带天线（贴片天线）的设计挑战。 讨论其低增益、窄带宽、边缘效应等问题，以及如何通过多层结构、槽线加载等技术进行改进。 喇叭天线的设计与远场计算。 讲解不同口面形状（方口、圆口）对波束宽度、增益的影响。 抛物面天线（反射面天线）的聚焦原理与馈源设计。 阐述二次曲线的反射特性，以及馈源在焦点位置的精确要求。 偶极子阵列和相控阵天线的设计原理。 讲解单元排列、相位控制如何实现波束指向和增益提升。 3. 天线性能优化与工程实现 如何实现天线的宽带化？ 探讨多频带、宽带天线的设计策略，如加载技术、多极子叠加、脊状结构等。 天线极化匹配与极化隔离是如何实现的？ 讲解线极化、圆极化天线的原理，以及如何实现不同极化间的良好匹配。 天线与馈线的阻抗匹配与损耗控制。 再次强调匹配网络设计的重要性，以及馈线损耗对整体系统性能的影响。 天线布局、安装环境对辐射特性的影响。 分析近场干扰、反射面、遮挡物等外界因素对天线性能的改变。 天线方向图综合与优化。 介绍数值计算方法（如FDTD、MoM）在天线设计中的应用。 三、学习方法与本书定位 《微波电路与天线疑难解析》是一本面向有一定基础的学习者的进阶读物，它不是一本零基础入门教材。读者在阅读本书之前，建议对以下基础知识有所了解： 电磁场与电磁波理论基础： 麦克斯韦方程组、坡印廷定理、电磁波的产生与传播。 电路分析基础： 基尔霍夫定律、阻抗、导纳、二端口网络。 高等数学与复变函数： 微积分、微分方程、复数运算。 一定的微波电路或天线教材学习经验。 阅读本书时，建议读者： 1. 带着问题去阅读： 在学习教材或其他资料时，将遇到的困惑、不解之处记录下来，然后翻阅本书，查找相应的解析。 2. 深入理解推导过程： 不要满足于公式的表面含义，力求理解每一个推导步骤背后的物理逻辑。 3. 勤于思考与类比： 积极运用书中的类比和图示，将抽象概念转化为具象理解。 4. 结合实际工程经验： 如果有条件，尝试将书中解析应用于实际的电路设计或天线仿真软件中，加深理解。 5. 与其他学习资源对照： 本书旨在“解析疑难”，而非“替代一切”。与其他优质教材、文献、仿真软件配合使用，效果更佳。 四、总结 微波电路与天线领域博大精深，学习过程中遭遇挑战在所难免。《微波电路与天线疑难解析》的出版，正是希望为广大奋斗在微波科技前沿的探索者们提供一把“钥匙”，帮助大家拨开迷雾，更清晰、更深入地理解微波世界的奥秘，从而在设计、研究与创新之路上行稳致远，取得更大的成就。本书将以其精辟的讲解、严谨的逻辑、丰富的实例，成为您学习微波电路与天线过程中不可或缺的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对于微波电路和天线这个领域，一直有一种“可望而不可即”的感觉。感觉那些公式和理论都非常高深，想要真正理解并掌握它们，似乎需要付出巨大的努力。我之前也尝试过阅读一些相关的书籍，但往往是看了开头，就因为看不懂而放弃了。这次看到这本书的介绍，尤其是“习题详解”这个关键词，让我觉得这本书可能不是那种让你望而却步的“天书”。我希望它能够像一位耐心的老师，一步一步地引导我，用我能够理解的语言，解释那些复杂的概念和计算过程。我更希望它能提供一些“实战演练”的机会，让我能够通过做题来检验自己的学习成果，并且在遇到困难的时候，能够及时地得到有效的帮助。如果这本书能够做到这一点，那么它将不仅仅是一本学习资料，更像是一个“学习伙伴”，能够在我迷茫的时候，给我指引方向。我期待着这本书能让我对微波电路和天线有一个全新的认识，并且能够真正地掌握这方面的知识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对无线通信和射频技术有着浓厚的兴趣，尤其是在大学期间接触到微波电路和天线课程后，更是着迷。我手里有一些教材，但总感觉它们更偏向于理论的介绍，对于如何将这些理论应用到实际问题中，或者如何理解实际测量中的各种现象，缺乏足够的指导。这本书的“习题详解”让我眼前一亮。我希望它不仅仅是给出答案，更重要的是解释“为什么”是这样。比如，为什么这个阻抗匹配网络需要这样设计？为什么天线的这个参数会影响到那个性能？我希望它能够提供一种“由浅入深”的学习路径，先从简单的例子入手，逐步过渡到更复杂的场景。对于一些我一直没能完全理解的物理概念，比如近场和远场、方向图的各种参数等等，我希望通过书中的习题解析，能够获得更直观的理解。这本书的出现，对于我来说，可能是一个将理论与实践相结合的绝佳机会，让我能够更好地掌握微波工程这门学科。

评分☆☆☆☆☆

作为一个有一定工作经验的工程师，平时接触微波电路和天线设计的机会不少，但总觉得自己在某些细节上的理解还不够深入，尤其是在处理一些疑难杂症或者优化设计方案的时候，总会遇到瓶颈。我希望这本书能够提供一些更高级、更深入的分析方法和技巧。例如，对于一些非线性电路的分析，或者复杂天线阵列的电磁仿真结果解读，书中是否能有详细的案例和解释？我更关注的是那些能够提升设计效率和性能的“点子”和“窍门”，而不是纯粹的理论复述。我希望能在这本书里找到一些关于如何快速定位问题、如何有效地进行参数扫描和优化的指导。当然，如果书中还能涉及到一些最新技术的发展趋势或者一些经典的设计范例，那将是非常棒的。毕竟，在快速发展的工程领域，不断学习和更新知识是非常重要的。我更倾向于那种能够帮助我解决实际工作中的具体问题的书籍，而不是泛泛而谈的理论教材。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚踏入微波工程领域不久的学生，手里有一些基础的教科书，但说实话，很多地方都感觉啃不动。理论推导总是看得云里雾里，更别说自己去解题了。这次看到这本书的名字，感觉像是找到了救星一样！“习题详解”这几个字简直就是为我量身定做的。我最怕的就是看书只看懂了概念，但一到做题就傻眼了。很多时候，老师布置的习题，即使答案给出来，我也看不懂他是怎么一步一步推导出来的，总觉得少了一环。这本书如果能详细地讲解每道题的解题思路、关键步骤，并且对其中涉及的公式和概念做一个清晰的解释，那对我来说简直是太有帮助了。我希望能从这本书里学到如何分析问题、如何选择合适的模型、如何运用公式，最终能够独立完成一些具有代表性的微波电路和天线的设计与分析习题。我对手册类、案例分析类的书籍一向比较有好感，因为它们更能体现理论的实用性。所以，我很期待这本书能给我带来一些“解题秘籍”，让我在学习的道路上少走弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引我的，沉稳的蓝色搭配清晰的字体，给人一种专业而可靠的感觉。我平时对电子工程领域有点兴趣，尤其是一些基础理论，而微波电路和天线恰恰是这个领域里比较核心也比较有挑战的部分。我之前也断断续续地看过一些相关的资料，但总觉得不够系统，遇到一些具体问题时，总是找不到一个深入浅出的讲解。听说这本书在理论推导和实际应用之间找到了一个很好的平衡点，所以我对它充满了期待。我希望它能帮助我理清那些复杂的数学公式背后的物理意义，理解那些抽象的电路模型是如何工作的。当然，作为一本习题详解，我更看重的是它在解决实际问题上的指导作用。我希望通过这本书的学习，能够更好地理解那些在实际设计中会遇到的各种参数和指标，比如阻抗匹配、损耗、辐射效率等等，并且能够自己动手去分析和解决一些常见的问题。这本书的厚度也让我觉得内容应该比较充实，不像有些书那样浅尝辄止。我期待着能够在这个领域有更进一步的提升，这本书对我来说，可能是一个很好的起点。