微波及无线应用中的六端口技术 9787118099904 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张旭春 著

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• 电磁兼容性
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• 高频电路

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118099904

商品编码：29760678100

包装：平装

出版时间：2015-04-01

图书基本信息
图书名称	微波及无线应用中的六端口技术	作者	张旭春
定价	59.90元	出版社	国防工业出版社
ISBN	9787118099904	出版日期	2015-04-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

近年来，六端口技术应用领域迅速拓展。本书总结了六端口技术及基本理论，讨论了其在传统网络分析中的应用，讨论了在晶体管测试、无线通讯、微波系统等新领域应用时的理论及技术问题。重点在于系统的介绍六端口技术的新发展、新应用的理论及相关技术问题。

作者简介

目录

章　六端口技术介绍 　1.1　微波网络理论 　　1.1.1　功率及反射 　　1.1.2　散射参数 　1.2　微波电路设计技术 　　1.2.1　微波传输线 　　1.2.2　微波无源电路 　　1.2.3　加工工艺 　1.3　六端口电路 　　1.3.1　微波网络测试 　　1.3.2　无线应用 　　1.3.3　微波应用 　参考文献 第2章　六端口基本理论 　2.1　六端口反射计分析 　2.2　线性模型 　2.3　二次模型 　2.4　六端口的等效四端口减缩理论 　2.5　误差盒模型的计算 　2.6　功率测量 　2.7　带参考端口的六端口反射计 　2.8　测量精度估计 　参考文献 第3章　六端口结的设计 　3.1　六端口结的设计考虑 　3.2　波导六端口结 　3.3　频率补偿优六端口结 　3.4　频率补偿准优六端口结 　　3.5　基于对称五端口环形结的六端口结 　　3.6　采用波导／带状线混合技术的高功率六端口结 　　3.7　坏情况误差估计 　　参考文献 第4章　校准技术 　4.1　使用七个标准件的校准方法 　4.2　使用五个标准件的线性校准方法 　4.3　使用四个标准件的非线性校准方法 　4.4　使用三个标准件的非线性校准方法 　4.5　基于有源负载综合的自校准方法 　4.6　动态范围的扩展 　4.7　二极管线性化技术 　4.8　功率校准技术 　参考文献 第5章　六端口网络分析仪 　5.1　概述 　5.2　互易二端口DUT情形 　5.3　任意二端口DUT情形 　5.4　基于六端口的去嵌入技术原理 　5.5　二端口的去嵌入技术 　5.6　误差盒参数的计算 　5.7　任意DUT S参数的确定 　5.8　三二六端口网络分析仪 　5.9　N-六端口网络分析仪 　5.10　单个六端口结组成的矢量网络分析仪 　5.11　N端口校准算法 　参考文献 第6章　基于六端口技术的源／负载牵引测试 　6.1　源牵引／负载牵引测量原理 　6.2　测试端口为任意阻抗时阻抗及功率的测试 　6.3　反向式六端口工作原理 　　6.3.1　反向式六端口反射计的校准 　　6.3.2　反向六端口测试中的误差盒计算 　　6.3.3　讨论 　6.4　采用六端口结的源牵引测试结构 　　6.4.1　无源源牵引测试结构 　　6.4.2　有源源牵引测试结构 　6.5　采用六端口的负载牵引测试结构 　　6.5.1　无源负载牵引测试结构 　　6.5.2　分支式有源负载牵引测试结构 　　6.5.3　环路式有源负载牵引测试结构 　6.6　基于六端口的源牵引／负载牵引测试结构 　6.7　在片负载牵引测量中的去嵌入技术 　　6.7.1　校准及测量技术 　6.8　源牵引测试技术应用 　　6.8.1　低噪声放大器特性测量 　　6.8.2　混频器特性测量 　　6.8.3　功率放大器特性测量 　6.9　源牵引／负载牵引振荡器测试 　　6.9.1　测试端口阻抗可变的六端口反射计 　　6.9.2　振荡器特性测试 　6.10　采用有源负载牵引的微波晶体管的AM-AM／AM-PM失真测量 　　6.10.1　工作原理 　　6.10.2　测试方法 　6.11　功率放大器特性及优化中的时域波相关器 　　6.11.1　时域波形测量 　　6.11.2　多谐波六端口反射计 　　6.11.3　时域电压电流测试 　参考文献 第7章　六端口的无线系统应用 　7.1　多端口收发机 　　7.1.1　多端口调制器 　　7.1.2　多端口解调器 　7.2　六端口接收机 　　7.2.1　五端口接收机 　　7.2.2　六端口接收机申的噪声 　　7.2.3　六端口接收机的校准 　　7.2.4　六端口接收机的带宽 　7.3　六端口在软件无线电中的应用 　　7.3.1　软件无线电应用中的五端口结 　7.4　六端口的超宽带应用 　　7.4.1　六端口脉冲调制器 　　7.4.2　六端口脉冲解调器 　　7.4.3　UWB申的五端口接收机 　7.5　毫米波无线电系统中的六端口 　7.6　六端口接收机与传统接收机的对比 　　7.6.1　RF性能 　　7.6.2　其他方面 　7.7　相控阵系统中的六端口 　　参考文献 第8章　六端口的微波应用 　8.1　六端口微波反射计 　　8.1.1　六端口反射计 　　8.1.2　高功率微波反射计 　8.2　六端口波相关器 　　8.2.1　基本概念 　　8.2.2　校准系统 　　8.2.3　波相关器结构 　　8.2.4　采用六端口波相关器的波达方向测试 　　8.2.5　采用六端口波相关器的多普勒频率估计 　8.3　六端口在测向仪中的应用 　8.4　六端口在雷达中的应用 　　8.4.1　六端口多普勒探测器 　　8.4.2　六端口距离探测器 　　8.4.3　六端口雷达结构 　　8.4.4　六端口雷达校准 　8.5　采用六端口的天线测量 　　8.5.1　近场天线测量 　　8.5.2　极化测量 　8.6　六端口材料特性测量 　　8.6.1　测试系统 　　8.6.2　探针模型分析 　　8.6.3　探针校准 　8.7　采用六端口的光学测量 　　8.7.1　光学六端口结设计 　　8.7.2　光学六端口分析 　　参考文献

编辑推荐

文摘

序言

微波及无线通信中的精密信号处理与多维耦合：一种基于六端口网络的通用解决方案 在当今信息爆炸的时代，无线通信技术以前所未有的速度发展，对信号处理的精度、效率和多功能性提出了严峻挑战。从高速数据传输到复杂的传感应用，再到日益增长的物联网设备，对信号进行准确、快速的测量和分析是实现这些目标的关键。传统的测量和信号处理方法往往依赖于复杂的硬件配置、昂贵的设备以及繁琐的校准过程，不仅增加了成本，也限制了系统的灵活性和集成度。 为了应对这些挑战，一种革新性的技术——六端口网络技术，正逐渐显露出其巨大的潜力。本书将深入探讨六端口网络在微波及无线应用中的核心原理、理论基础、关键技术及其广泛的实际应用。它不仅仅是一本介绍技术的书籍，更是一扇通往理解和掌握先进信号处理范式的窗口，为研究人员、工程师和学生提供一个强大而通用的平台，以应对复杂多变的无线通信和微波领域中的各种测量与控制难题。 核心原理与理论基础：超越传统S参数的视角 传统的微波网络分析仪通常依赖于S参数（散射参数）来描述网络的特性。然而，S参数的测量需要至少两个独立的信号源和复杂的同相/反相组合，才能获得完整的幅度与相位信息。六端口网络提供了一种更为简洁、高效的测量方法。其核心在于利用一个精心设计的六端口网络，通过测量其输出端口的复数电压（或功率），并结合预先标定的信息，就能一次性获得输入信号的复数电压，即其幅度和相位。 本书将首先系统地梳理六端口网络的理论基础。我们将详细介绍六端口网络的基本结构，包括其组成元件（如定向耦合器、功分器、移相器等）的设计原则和实现方式。更重要的是，我们将深入剖析六端口网络进行信号测量的数学模型。这包括如何通过特定的数学变换，从六个输出端口的测量值推导出输入信号的复数电压。我们将详细阐述其背后的线性代数原理，以及如何通过矩阵运算来完成这一过程。 特别地，本书将重点关注六端口网络进行测量时的“相干性”和“非相干性”问题。在实际应用中，环境噪声、元件的不完美性等因素都可能引入误差。我们将探讨如何通过优化网络结构、采用先进的信号处理算法（如最小二乘法、最大似然估计等）来提高测量的准确性和鲁棒性。此外，对于一些更为复杂的应用，例如测量非线性器件的特性，本书也将介绍如何扩展六端口网络的测量能力，以获取更全面的器件信息。 关键技术与实现：从理论到实践的桥梁 将六端口网络技术从理论转化为实际应用，需要掌握一系列关键技术。本书将为读者详细介绍这些关键技术，涵盖从器件设计到系统集成和软件实现的各个环节。 精密无源器件的设计与集成： 六端口网络的核心是其无源器件。本书将深入探讨高精度定向耦合器、微波功分器、移相器等关键无源器件的设计方法，包括如何优化其插入损耗、隔离度、回波损耗以及相位响应。我们将介绍不同制造工艺（如PCB、LTCC、薄膜集成等）在实现高性能六端口网络中的优劣势。同时，也将讨论如何实现这些器件的精密集成，以减小寄生效应和提高整体性能。 先进的同相/反相检测与信号处理： 尽管六端口网络本身简化了测量过程，但在实现其功能时，仍然需要高效的同相/反相检测和信号处理算法。本书将介绍如何利用移相器和幅度控制器精确地合成所需的同相和反相信号，并探讨如何在数字域中进行信号采集和处理，以提取有效的测量信息。 多端口网络的标定技术： 任何精密测量仪器都需要进行标定。六端口网络也不例外。本书将详细介绍六端口网络的标定流程，包括基本标定（如开放、短路、负载）以及更高级的标定技术（如全两端口网络标定）。我们将探讨如何通过标定来消除器件损耗、相位误差以及其他系统性误差，从而获得极高的测量精度。 数字信号处理与软件开发： 现代六端口网络系统越来越依赖于数字信号处理和嵌入式软件。本书将介绍如何将采集到的模拟信号转换为数字信号，并利用强大的数字信号处理算法（如FFT、滤波器设计、曲线拟合等）来提取所需的测量参数。同时，也将讨论如何开发用户友好的软件界面，以方便用户进行参数设置、数据采集、结果显示和分析。 应用领域：拓宽微波及无线技术的边界 六端口网络技术的通用性和高效性使其在众多微波及无线应用领域展现出巨大的价值。本书将通过详尽的案例分析，展示六端口网络如何革新现有的技术和催生新的应用。 高精度微波网络分析： 传统的微波网络分析仪可以实现的功能，六端口网络通常能以更低的成本、更小的体积和更高的效率来实现。本书将介绍如何利用六端口网络构建高性能的微波网络分析仪，用于测量器件的S参数、阻抗、增益、相位等关键参数。这对于射频前端模块、滤波器、放大器、天线等的设计和验证至关重要。 射频通信系统中的参数测量： 在现代复杂的射频通信系统中，需要对各种信号进行精确测量，例如通信信号的功率、频率、调制类型、误差向量幅度（EVM）等。六端口网络凭借其单次测量即可获得复数信息的能力，非常适合于这些应用。本书将探讨如何利用六端口网络实现对无线通信信号的实时、高精度测量，从而提升通信系统的性能和可靠性。 先进传感技术与雷达系统： 六端口网络在传感领域同样大放异彩。其对信号幅度和相位的敏感性，使其能够用于距离测量、速度测量（通过多普勒效应）、角度测量（通过干涉测量）等。本书将深入探讨六端口网络在非接触式传感、生物医学传感、环境监测以及小型化雷达系统中的应用，展示其如何实现高分辨率、高精度的探测能力。 新型通信体制与认知无线电： 随着5G、6G等新型通信体制的发展，对信号处理的灵活性和智能化提出了更高要求。六端口网络可以作为认知无线电平台的重要组成部分，通过快速、准确地感知周围的无线环境，从而动态调整通信参数，实现频谱共享和优化。本书将展望六端口网络在这些前沿领域的应用前景。 阻抗匹配与故障诊断： 良好的阻抗匹配是微波和射频系统高效工作的关键。六端口网络能够精确测量系统的输入输出阻抗，从而指导阻抗匹配网络的优化设计。此外，通过对系统关键节点的电压和电流进行实时监测，六端口网络也可以辅助进行故障诊断，快速定位问题所在。 本书特色与价值 本书的显著特点在于其内容的全面性、理论的严谨性以及应用的广泛性。我们力求在提供扎实理论基础的同时，也注重将理论与实际工程应用紧密结合。 系统性的理论阐述： 从六端口网络的数学模型到其物理实现，本书都进行了详尽的介绍，确保读者能够深入理解其工作原理。 丰富的工程实践案例： 通过具体的应用案例，读者可以直观地了解六端口网络如何在实际工程问题中发挥作用。 前沿技术的探索： 本书不仅关注当前成熟的技术，也对六端口网络在未来新兴技术中的应用进行了展望。 面向广泛读者群体： 无论是对微波及无线技术感兴趣的学生，还是在该领域工作的工程师和研究人员，都能从本书中获得宝贵的知识和启发。 掌握六端口网络技术，意味着掌握了一种更为高效、通用和强大的信号处理工具。它不仅能够解决当前微波及无线领域面临的许多挑战，更能为未来的技术创新提供坚实的基础。本书的出版，旨在为推动这一重要技术的发展和应用贡献一份力量，引领读者深入探索微波及无线通信领域中无尽的可能性。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本书的时候，我有点被它的专业性震慑住了。里面的公式和图表密度非常高，初读起来确实需要花费大量时间和精力去消化。它不像是一些科普读物那样追求轻松愉悦的阅读体验，而是那种真正面向工程师和科研人员的“硬核”教材。不过，一旦你沉下心来，跟着作者的逻辑链条一步步推导，你会发现每一步的论证都无比严谨。我特别喜欢它在不同应用场景下对六端口技术优势和局限性的对比分析，这种辩证的视角避免了对单一技术的过度神化。例如，它对比了传统矢量网络分析仪（VNA）和六端口分析仪在宽带测量和动态范围方面的权衡，这对于我们选择合适的测试设备非常有指导意义。这本书的深度足以支持研究生级别的课程学习，甚至可以作为博士论文研究的坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值绝不仅仅体现在理论的阐述上，更在于它提供了大量与实际工程紧密结合的案例分析。我发现作者在讲解如何设计和实现一个实际的六端口传感器时，考虑到了现实世界中诸如温度漂移、元件非理想性等诸多干扰因素。这使得书中的知识体系非常“落地”。我尤其关注了其中关于智能电磁环境监测方面的应用章节，那里详细描述了如何利用六端口阵列进行波束形成和方向查找，这对于未来的无线通信和雷达系统升级具有前瞻性指导意义。语言风格上，它保持了一种严谨而略带学术傲气的姿态，不浪费任何一个字，直奔主题，这对于时间宝贵的专业人士来说，无疑是一种高效的阅读方式。阅读这本书，感觉就像是直接跟一位领域内的资深专家进行一对一的深度交流。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读体验是挑战与回报并存的。对于那些对微波电路设计有一定基础的读者来说，它的价值会随着阅读深度的增加而呈指数级增长。书中对多模态激励和信号正交化处理的描述，是理解现代高阶调制系统核心的关键。我花费了整整一个周末来啃读关于广义S参数定义的章节，从中领悟到了很多传统S参数分析框架下难以察觉的物理细节。这种“拨云见日”的感觉，是阅读很多入门级资料所无法给予的。此外，书中的参考文献引用非常全面且权威，为我接下来的深入研究指明了方向，这比单纯提供结论要重要得多。它不只是教会你“怎么做”，更重要的是让你明白“为什么”要这样做，构建起了完整的知识树。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计和书名一下子就抓住了我的眼球。作为一个长期关注射频和微波领域的研究者，我一直在寻找关于六端口技术的深度资料，而这本书的出现简直是雪中送炭。它的内容排版非常清晰，从基础理论到实际应用，循序渐进，让人感到非常踏实。作者显然在这一领域有着深厚的积累，能够将复杂的数学模型和物理原理用如此直观易懂的方式呈现出来，这在同类技术书籍中是相当难得的。我尤其欣赏它对测量不确定度和误差分析的细致探讨，这对于我们进行高精度实验至关重要。读完前几章，我已经对六端口网络分析仪的工作原理有了更系统、更深入的理解，这比我之前通过零散论文拼凑起来的知识要全面得多。我期待着接下来的章节能够更深入地讲解实际系统中的优化与实现，相信它会成为我案头常备的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质量给我留下了深刻印象，虽然内容是硬核的，但实体书的制作却非常用心，长时间阅读眼睛也不会感到特别疲劳，这在如今很多出版社追求效率的时代里，是值得称赞的细节。更让我惊喜的是，作者在某些章节的末尾附带了启发性的“思考题”或“扩展阅读建议”，这些小小的设计，极大地激发了读者的主动探索欲。我个人认为，这本书的结构安排非常巧妙，它并没有把所有内容都塞在一个“大锅”里，而是分模块、分层次地将六端口技术与现代无线通信、物联网、甚至生物医学成像等前沿领域进行了交叉论述。这种跨界思维的展示，拓宽了我们对这项古老技术在新时代潜力的想象空间。它不仅仅是一本教科书，更像是一本激发创新思维的“灵感录”。