微波技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙春暉 張朝柱 著

圖書標籤:

• 微波技術
• 微波電路
• 微波器件
• 射頻技術
• 電磁場與微波
• 通信工程
• 電子工程
• 雷達技術
• 微波測量
• 微波應用

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 7-04

ISBN：9787040218176

商品編碼：29729470291

包裝：平裝

齣版時間：2007-07-01

基本信息

書名:微波技術

定價：41.60元

售價：29.1元,便宜12.5元,摺扣69

作者:趙春暉 張朝柱

齣版社：7-04

齣版日期：2007-07-01

ISBN：9787040218176

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.540kg

編輯推薦

本書是關於介紹“微波技術”的教學用書，具體包括瞭：微波及其特點、微波的概念及波段劃分、微波技術的發展和應用、微波技術的發展、微波技術的研究方法和基本內容、微波電路計算機輔助分析、微波電路計算機輔助設計等方麵的內容。

內容提要

本書是普通高等教育“十一五”規劃教材。本書主要介紹微波技術的基本理論、基本概念和基本分析方法。全書分為8章。章介紹微波的基本概念和特點以及微波技術的發展和應用領域；第2章從“路”的觀點齣發，講述傳輸綫的基本理論，介紹反射係數、駐波比、輸入阻抗、阻抗圓圖和阻抗匹配等概念；第3章從“場”的觀點齣發，講述波導、同軸綫、帶狀綫和微帶綫等典型微波傳輸綫的一般理論和特性，給齣常用的電磁波型、場分布和相應參數等；第4章采用“場”與“路”相結閤的方法，講述微波網絡的基本理論，其中包括微波網絡參量、網絡矩陣和工作特性參量；第5章介紹瞭各種常用微波元件的工作原理和應用；第6章講述微波電路的計算機輔助分析方法；第7章介紹微波電路的計算機輔助設計的一般知識；第8章介紹常用微波仿真軟件HFSS的使用方法和設計範例。
本書可作為電子與信息類專業(包括電子信息工程、通信工程、電子科學與技術等專業)的本科生教材或參考書，也可供從事微波工程、電磁測量、無綫電技術等領域工作的技術人員參考。

目錄

章 緒 論
1．1 微波及其特點
1．1．1 微波的概念及波段劃分
1．1．2 微波的特性
1．2 微波技術的發展和應用
1．2．1 微波技術的發展
1．2．2 微波技術的應用
1．3 微波技術的研究方法和基本內容
本章提要
習題
第2章 傳輸綫理論
第3章 微波傳輸綫
第4章 微波網絡基礎
第5章 常用微波元件
第6章 微波電路計算機輔助分析
第7章 微波電路計算機輔助設計
第8章 HFSS微波仿真
附錄
參考文獻
附圖 阻抗與導納圓圖

作者介紹

文摘

序言

《微波技術》 第一章 基礎理論與概念 本章將深入探討微波技術的核心基礎，為讀者構建一個紮實的概念框架。我們將從電磁波的基本性質入手，詳細解析微波作為一種高頻電磁波的獨特性質，包括其波長、頻率、傳播方式等。我們將詳細闡述麥剋斯韋方程組在微波工程中的應用，揭示電場和磁場如何相互作用並以波的形式傳播。 電磁波的産生與傳播： 電磁場的概念： 介紹靜電場、靜磁場以及隨時間變化的電場和磁場如何相互激發，最終形成電磁波。 麥剋斯韋方程組： 詳細推導並解釋四個基本方程（高斯定律、高斯磁定律、法拉第電磁感應定律、安培-麥剋斯韋定律）的物理意義，並說明它們如何預言瞭電磁波的存在。 電磁波的組成： 分析電場和磁場的振蕩方嚮、相位關係以及它們在空間中的傳播速度。 微波的定義與特點： 界定微波的頻率範圍（通常指300MHz至300GHz），並分析其相較於低頻電磁波的獨特優勢和局限性，例如其較小的波長帶來的高分辨率潛力，以及在介質中傳播時的損耗特性。 傳播介質對微波的影響： 探討微波在真空、空氣、以及不同介電常數和磁導率的材料（如絕緣體、導體、半導體）中的傳播特性，包括反射、摺射、吸收和散射等現象。 功率、能量與強度： 定義並解析電磁波的功率密度（坡印廷矢量）、能量密度等概念，理解微波能量的傳輸和分布。 傳輸綫理論： 均勻傳輸綫模型： 引入傳輸綫的集總參數模型（電阻R、電感L、電導G、電容C），並推導傳輸綫方程。 波的傳播與阻抗： 解釋電壓和電流波沿傳輸綫傳播的特性，引入特性阻抗的概念，並分析其對信號傳輸的影響。 反射與駐波： 詳細講解傳輸綫末端阻抗不匹配時産生的反射波，以及入射波與反射波疊加形成的駐波現象。 電壓駐波比（VSWR）： 定義並計算VSWR，解釋其作為衡量傳輸綫匹配程度的關鍵指標。 阻抗匹配： 介紹各種阻抗匹配技術，如匹配網絡、匹配器（如四分之一波長匹配變壓器、阻抗變換器）的設計與應用，以實現最大功率傳輸並最小化反射損耗。 史密斯圓圖： 詳細介紹史密斯圓圖的構成、使用方法，以及如何利用它進行阻抗匹配、分析傳輸綫參數等。 波導理論： 波導的結構與原理： 介紹金屬波導（矩形、圓形）作為高頻信號傳輸的導引結構，分析其截止頻率和傳播模式。 模式理論： 詳細闡述TE（橫電）、TM（橫磁）和TEM（橫電磁）等不同模式的特點、場分布和能量傳播特性。 截止頻率： 計算不同形狀和尺寸波導的截止頻率，並解釋其物理意義，說明為何低於截止頻率的模式無法傳播。 傳播常數與相位常數： 定義並分析波在波導中傳播時的傳播常數和相位常數，理解模式的速度和傳播行為。 波導損耗： 分析波導壁的歐姆損耗和介質損耗，以及它們對信號傳輸的影響。 第二章 微波元器件 本章將聚焦於構成微波係統的核心功能單元——微波元器件。我們將詳細介紹各類微波器件的原理、結構、特性參數以及在實際係統中的應用。 無源器件： 電阻器、電容器、電感器： 介紹微波頻率下這些基本元器件的設計考慮，例如寄生參數的抑製，以及高功率電阻的應用。 耦閤器： 方嚮性耦閤器： 詳細介紹90度混閤耦閤器、180度混閤耦閤器（威爾金森功分器）、定嚮耦閤器等，分析其耦閤度、隔離度、方嚮性等參數，以及在信號分配、測量中的應用。 分支綫耦閤器、定嚮耦閤器。 功分器/閤路器： 介紹二分配、四分配等功分器/閤路器的原理和設計，用於將信號功率均分或閤並。 濾波器： 低通、高通、帶通、帶阻濾波器： 介紹不同類型微波濾波器的設計原理，如使用集總元件、分布參數結構（如微帶綫、脊波導）實現，以及它們在信號選頻、乾擾抑製中的關鍵作用。 耦閤綫濾波器、間隔濾波器。 隔離器與環形器： 解釋其基於鐵氧體材料的非互易性原理，用於實現信號的單嚮傳輸，保護敏感器件免受反射信號的損害。 衰減器： 介紹固定衰減器和可變衰減器，用於精確控製信號的幅度。 終端匹配： 介紹各種類型的匹配負載，用於吸收反射信號，保持傳輸綫穩定。 有源器件： 二極管： PIN二極管： 介紹其在開關、衰減器、調製器中的應用，分析其正嚮導通和反嚮截止特性。 肖特基二極管： 介紹其在混頻器、檢波器、倍頻器中的應用，分析其低噪聲和高速度特性。 變容二極管： 介紹其電容隨電壓變化的特性，應用於壓控振蕩器（VCO）和頻率閤成器。 三極管（FET、HEMT、HBT）： 場效應晶體管（FET）： 詳細介紹MESFET、HEMT（高電子遷移率晶體管）和HBT（異質結雙極晶體管）等微波功率放大器（PA）和低噪聲放大器（LNA）的關鍵器件，分析其高增益、低噪聲係數和高功率輸齣能力。 雙極晶體管（BJT）： 簡述其在低頻段及特殊應用中的作用。 集成電路（IC）： 單片微波集成電路（MMIC）： 介紹MMIC的優勢，如體積小、性能高、可靠性好，以及其在現代微波係統中的廣泛應用。 砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等半導體材料在MMIC中的應用。 第三章 微波電路與係統 本章將引導讀者理解微波器件如何組閤成功能模塊，進而構成復雜的微波係統。我們將探討微波電路的設計方法、分析工具以及典型的微波係統應用。 微波電路設計方法： 集總參數與分布參數電路設計： 區彆和聯係，以及在不同頻率下的適用性。 微帶綫、帶狀綫等印刷電路技術： 介紹這些平麵電路結構的特性，以及它們在微波電路闆設計中的應用。 電磁仿真軟件的應用： 介紹HFSS、CST等專業軟件在微波結構電磁場仿真、參數提取和優化中的重要作用。 微波係統模塊： 放大器（Amplifiers）： 低噪聲放大器（LNA）： 分析LNA的設計原則，如何實現低噪聲係數（NF），以及其在接收機前端的關鍵作用。 功率放大器（PA）： 介紹PA的設計考慮，如何實現高輸齣功率、高效率和良好的綫性度，以及在發射機中的應用。 分布式放大器（Distributed Amplifiers）： 介紹其寬帶特性，以及如何通過傳輸綫技術實現。 振蕩器（Oscillators）： 負阻振蕩器、反饋振蕩器： 介紹不同類型的微波振蕩器原理，如固定頻率振蕩器、壓控振蕩器（VCO）、晶體振蕩器、微波聲學振蕩器等。 相位噪聲（Phase Noise）： 定義和分析振蕩器的相位噪聲，以及其對通信係統性能的影響。 混頻器（Mixers）： 下變頻與上變頻： 介紹混頻器在頻率轉換中的作用，如通信係統中的變頻。 雙平衡混頻器、單平衡混頻器： 分析不同結構混頻器的性能指標，如變頻損耗、隔離度、鏡像抑製等。 頻率閤成器（Frequency Synthesizers）： 鎖相環（PLL）閤成器： 介紹PLL的工作原理，如何生成精確穩定的頻率。 直接數字閤成（DDS）技術。 開關（Switches）： 介紹PIN二極管開關、FET開關等，用於信號的切換和路由。 調製器與解調器（Modulators & Demodulators）： 幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及更復雜的數字調製技術（QPSK, QAM等）的微波實現。 相乾解調、非相乾解調。 典型微波係統應用： 雷達係統（Radar Systems）： 雷達基本原理： 發射電磁波探測目標，接收迴波信息。 脈衝雷達、連續波（CW）雷達、多普勒雷達： 介紹不同類型雷達的工作方式和應用場景。 雷達方程： 分析影響雷達探測距離的關鍵因素。 應用領域： 航空、航海、氣象、安防等。 通信係統（Communication Systems）： 衛星通信： 介紹衛星鏈路的構成、特點，以及微波在其中的關鍵作用。 微波接力通信： 遠距離點對點通信。 移動通信（如4G/5G）： 分析微波在基站、終端設備中的應用。 無綫局域網（Wi-Fi）： 介紹其使用的ISM頻段及微波技術。 電子對抗（Electronic Warfare）： 乾擾（Jamming）： 探測、識彆並乾擾敵方雷達和通信信號。 誘餌（Decoys）： 産生虛假信號，迷惑敵方。 偵察（Reconnaissance）： 截獲和分析敵方電磁信號。 測量與測試儀器： 網絡分析儀（Vector Network Analyzer, VNA）： 用於測量微波器件和係統的S參數、阻抗等關鍵參數。 頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）： 用於分析信號的頻率成分和功率譜密度。 信號發生器（Signal Generator）： 提供各種信號用於係統測試。 第四章 微波器件的製作與測試 本章將深入探討微波器件和係統的實際製作流程以及關鍵的性能測試方法，使讀者瞭解從設計到成品的整個過程。 微波電路的製作工藝： 印刷電路闆（PCB）工藝： 微帶綫、帶狀綫等平麵傳輸綫結構的蝕刻與加工。 基闆材料的選擇： 如FR-4、Rogers、Duroid等，及其介電常數、損耗角正切對性能的影響。 多層PCB的設計與製作。 集成電路（IC）工藝： 半導體材料生長與外延。 光刻、刻蝕、薄膜沉積等工藝步驟。 封裝技術： 如QFN、BGA等，及其對微波性能的影響。 特殊工藝： 腔體加工、波導加工、鐵氧體器件製作。 金屬化、連接技術。 微波器件與係統的測試方法： S參數測量： S參數的定義與物理意義： 反射係數、傳輸係數。 網絡分析儀（VNA）的工作原理與操作： 校準、測量流程。 S參數在評估器件性能中的應用： 增益、迴波損耗、插入損耗、隔離度等。 功率測量： 功率計（Power Meter）： 測量信號的平均功率和峰值功率。 射頻探頭（RF Probe）： 用於接觸式測量，尤其是在IC芯片級測試中。 噪聲係數（Noise Figure, NF）測量： 噪聲源（Noise Source）： 用於注入已知噪聲。 噪聲係數分析儀（Noise Figure Analyzer）： 測量放大器等器件的噪聲性能。 失真度測量： 三階互調産物（IP3）： 評估放大器的非綫性度。 頻譜分析儀在失真度測量中的應用。 頻率相關參數測試： 振蕩器頻率穩定度、相位噪聲測量。 濾波器帶寬、插入損耗、阻帶衰減測量。 係統級集成測試： 鏈路預算（Link Budget）： 分析通信係統整體的信號傳輸損耗和增益，評估係統性能。 誤碼率（Bit Error Rate, BER）測試。 第五章 微波技術的最新發展與未來趨勢 本章將展望微波技術的前沿領域和未來發展方嚮，探討新興技術和創新應用。 先進材料與器件： 新型半導體材料： 如GaN（氮化鎵）在高性能功率放大器中的應用，SiC（碳化矽）在耐高溫、高壓器件中的潛力。 超材料（Metamaterials）： 介紹其負摺射率、負磁導率等奇異電磁特性，以及在超材料天綫、隱身衣等領域的應用前景。 微機電係統（MEMS）在微波開關、濾波器等器件中的應用。 人工智能（AI）與微波技術結閤： AI在微波電路設計與優化中的應用： 自動設計、參數預測、故障診斷。 AI在微波信號處理與識彆中的應用： 智能雷達、通信信號分類。 毫米波與太赫茲技術： 毫米波（30GHz-300GHz）： 介紹其在高帶寬通信（如6G）、成像、傳感器等領域的應用。 太赫茲（THz，0.1THz-10THz）： 探索其在安全檢查、生物醫學成像、物質成分分析等方麵的潛力。 微波能量傳輸（Microwave Power Transfer, MPT）： 無綫充電技術： 探討遠距離無綫供電的可能性及其麵臨的挑戰。 在航空航天、物聯網等領域的應用前景。 微波與生物醫學交叉應用： 微波腫瘤治療（Microwave Ablation）： 利用微波産生熱效應殺死癌細胞。 微波成像與診斷： 在無創檢測方麵的潛力。 綠色微波技術： 低功耗、高效率微波器件與係統的開發。 環境友好型製造工藝。 通過對以上章節的係統學習，讀者將能夠全麵掌握微波技術的基本原理、核心器件、係統設計方法、製作與測試技術，並對該領域的未來發展方嚮有深刻的認識。本書旨在為工程師、研究人員和學生提供一個深入瞭解和掌握微波技術的專業參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當吸引人，封麵采用瞭一種深沉的墨綠色，配上燙金的書名“微波技術”，立刻給人一種專業而又厚重的曆史感。拿到手裏掂量，感覺分量十足，紙張的質地也十分考究，觸感細膩，油墨印刷清晰，即便是長時間翻閱，眼睛也不會感到疲勞。我尤其欣賞它在圖錶處理上的用心，那些復雜的電路圖和電磁波形，不僅綫條流暢，標記細緻入微，而且很多關鍵公式都用醒目的紅色字體單獨標注齣來，這對於需要快速定位核心概念的工程師來說，簡直是福音。相比我以前看的幾本同類教材，這本書的版式設計更加現代化，留白得當，使得密集的理論知識在視覺上得到瞭極大的舒緩，閱讀起來體驗非常順暢。當然，僅僅是外觀上的精美並不能決定一切，但這種對細節的極緻追求，無疑為後續內容的深度學習打下瞭一個堅實而舒適的基礎。可以說，齣版社在製作這本教材的物理層麵投入瞭極大的匠心，這一點從它經久耐用、不易捲邊的書脊就能看齣來，擺在書架上，它本身就是一件值得珍藏的工具書。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱目錄，我被其內容的廣度和邏輯的嚴謹性所震撼。它並非僅僅停留在基礎的麥剋斯韋方程組的復述上，而是迅速深入到瞭波導理論的實際應用層麵，尤其是對於非均勻介質中的電磁波傳播，作者給齣的分析視角非常獨特且深刻。我特彆關注瞭關於微波測量技術的那一章，市麵上很多書籍對矢量網絡分析儀（VNA）的講解往往流於錶麵，隻講操作流程，但這本書卻深入剖析瞭誤差修正模型背後的數學原理，甚至提及瞭部分新興的校準技術，這對於想要突破“會用”到“精通”界限的研發人員來說，價值無可估量。書中的案例選擇也十分貼閤工業實際，從高頻PCB設計中的串擾分析，到天綫陣列的波束閤成，每一個例子都不是憑空捏造的理論推演，而是建立在真實工程問題之上的深度解析。這種由淺入深、層層遞進的敘事結構，讓讀者在不知不覺中，完成瞭從初級理解到高級建模思維的躍遷，真正體會到瞭微波工程的魅力所在。

評分☆☆☆☆☆

從語言風格上來說，作者的文字功底非常紮實，行文流暢，即便涉及高度抽象的傅裏葉變換、拉普拉斯逆變換在時域和頻域分析中的靈活運用，也處理得清晰易懂，沒有那種晦澀難懂的“學術腔”。他擅長使用類比來解釋復雜的物理現象，比如用流體動力學中的概念來比喻電磁場的“流動”和“壓力”，這種跨領域的類比，極大地降低瞭初學者對高維空間概念的畏懼感。更難能可貴的是，書中對曆史脈絡的梳理也頗為到位。在介紹關鍵發明時，作者會穿插一些簡短的“幕後故事”，例如某個著名公式是如何在特定曆史背景下被提齣和驗證的，這讓整個技術學習過程變得有溫度、有故事感，不再是枯燥的公式堆砌。這使得整本書讀起來更像是一位經驗豐富的導師在循循善誘，而不是冷冰冰的教科書在陳述事實，閱讀體驗非常愉悅，讓人願意主動沉浸其中，探索更深層次的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

如果非要從一個批判性的角度去審視，這本書在麵嚮未來趨勢的某些前沿領域內容更新速度上，似乎略顯保守。雖然它對傳統微波電子學的基礎原理覆蓋得無懈可擊，但在諸如太赫茲頻率器件的材料特性研究、或者基於人工智能的微波電路自動優化設計框架等方麵，信息量相對較少，更偏嚮於對過去五十年成熟技術的梳理和總結。當然，作為一本奠基性的參考書，其核心價值是不可動搖的，這些新興領域的內容或許需要通過後續的研討會論文來補充。總而言之，對於任何希望係統性掌握微波工程理論，並希望建立起紮實、全麵、且具備工程實踐導嚮思維的工程師或高年級學生而言，這本書無疑是該領域內一份不可或缺的“聖經”級彆的參考資料，它的價值遠遠超齣瞭其定價，是知識復利投資中的一個絕佳選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點，或者說最讓我感到驚喜的地方，在於它對“實際工程限製”的坦誠討論。很多理論書籍在描述理想化的諧振腔或傳輸綫時，總是假設完美導體和均勻場分布，讀完後讓人覺得工程實現似乎輕而易舉。然而，這本書在講解完理論模型後，緊接著就會有一個專門的小節來討論“非理想效應”——比如介質損耗隨頻率的非綫性變化、腔體製造公差對Q值的影響，以及溫度漂移的補償策略。這種“從理想走嚮現實”的寫作手法，極大地幫助我們這些一綫工程師建立起更具魯棒性的設計思維。我記得在講解微波放大器設計時，作者沒有避開噪聲係數的實際優化難題，而是詳細對比瞭不同晶體管工藝下噪聲匹配網絡的設計取捨，這在其他教材中是極少見到的深度。它教會我的不是“如何計算”，而是“在約束條件下如何選擇最佳的妥協方案”，這種實戰經驗的提煉，是任何純理論推導都無法替代的寶貴財富。