目 录 上篇 引言………………… 1 第一章微波传输线……………………………………+……… 4 1一1马克斯韦方程……………………………………………………5 §1一2规则波导…………… …………………………13 1-3TEM型波的导波系统………………………………3I 1一4传输线上波的工作状态……44 第二囊微波网格基础…………………………48 §2—1传输线的类比………………… …………………48 2一2微波多端口网络的一般理论…………50 82一3二端口网络………………… …64 §2一4三端口及四端口网络的基本定理…………………………74 §3—2借助于电抗元件的阻抗匹配… …………………83 83-3双电抗元件匹配器…………………………86 §3-4波导电抗元件………… ……………………………88 §3一5阶梯阻抗变换器……………90 §3-6渐变传输线……………………………… ……………96 第四章微波无源器件………………………………99 §4-1终端器件………………………………………………………………99 4一2波导的扼流连接与旋转接头…………………103 4一3不同传输线之间的变换………………105 94-4衰减器……………………………………106 84一5互易相移器……………… ………………………………108 §4-6定向耦合器……………… ………………………………………111 4一7混合接头………………120 1
第五章空腔谐振器……………… 126 §5-1概述……… 126 S5一2同轴线形谐振器……… ………128 5一3矩形空腔谐振器…………………………………………132 5一4圆柱形空腔谐振器………………………134 +§5-5空腔谐振器的微扰………………………………137 第六章微波滤波器………………… 4+++ 140 6一1基本定义…………… ……………141 §6-2用插入衰减法设计滤波器…… …………141 6一3具有最佳频率特性的低通原型波波器…………………142 6一4频率变换………… …………………144 §6--5应用传输线段实现微波滤波器………………147 §6一6以传输线中两个分散不均匀性构成的谐振器……………149 §6-7四分之一波长耦合和直接耦合级联谐振器的微波滤波器……………151 第七章微波铁氧体器件………… ……………154 §7一1成磁导磁率与谐振吸收现象 154 §7—2法拉第旋转效应…… ………………159 7-3微波铁氧体线性器件……………………161 参考书目 , 168 下篇 引离…… 169 第一章辐射的基本原理…… 173 §1一1马克斯韦微分方程组及解………………………………………… I73 §1-2基本电振子的辐射…… ……………179 1-3基本磁振子的辐射…………………………………………181 S1一4基本缝隙的辐射………… …………………184 §1-5基本面元的辐射………………………………………186 第二章天线的电参数及接收天线…………189 2-一1方陶州函数……………189 2一2天线效季…………………… ……………………………192 2一3方向性系数……………………………………-……………192 194 2
2一5天线的阻抗特性…………………………………… 195 §2-6天线的工作频带… …………195 2一7互易原理………………… ………196 §2-8天线的有效面积………………………… ………200 §2-9接收天线的噪声温度………… ……………201 第三章对称摄子…………… 206 §3一1对称振子上的电流分布…… 206 多3一2对称振子的辐射场…… 207 §3-3对称振子的阻抗特性…… ……211 3一4对称振子的方向性系数及有效长度………219 §3一5对称振子的馈电方法…… ……………………………220 §3-6折合振子… ………………………222 第四章阵列天线…………………… 226 4一1增强方向性原理和方向性乘积定理……………………… … 226 §4-2天线的互耦…… …………245 §4-3地面对天线性能的影响… 249 *§4-4幅度非均匀分布的天线阵列…………………………………………256 §4-5引向天线………… ……… 269 一6缝天线… 276 第五章面天线的基本理论………………………………………………289 5一-1概述… ……………289 5一2平面口径远区辐射场的一般公式………………… 291 5一3面天线的方向性系数和面积利用系数………… 292 5-一4同相矩形和圆形口径的辐射场………… ………293 5一5口径场的相位分布对辐射场的影响……………………………303 第六章喇叭天线… ………………………………………………309 §6-1概述………… ……………309 §6-2矩形喇叭天线的内场………………………………………310 6一3矩形喇叭天线口径上的场…………………………………313 §6—4矩形喇叭天线方向图和方向性系数…………… ………315 6一5知形喇叭天线的工程设计…………… 320 6一6圆锥喇叭概还……… 323 *6一7波纹喇叭概述………… + 326 多G一8喇叭天线的相位巾心……………………………… 331 3
6一9圆极化天线概述………………………………………………… 333 第七章反射面天线………………… ………339 7一1概述……………………………… …………………………339 §7-2抛物面天线的几何特性………………… ……………340 7-3旋转抛物面天线的口径场分布………………… 343 7一4旋转抛物面天线的增益………347 7一5抛物面天线的结构……………………351 “7-6赋形波束天线…………………………357 §7一7双反射面天线……………………………………367 第八章单脉冲天线……………………381 §8一1单脉冲天线的工作原理……………381 多8一2单脉冲天线的分析……………385 §8-3馈源的最佳激励………………………………………………………387 第九相控阵天线 …………… 392 §9一1概述…………………………………… 392 §9一2相控阵天线的工作原理……………………………………… 393 9一3波束扫描特性的分析…………………………………………394 §9一4互耦影响的分析方法………………………………… 396 参考书目…………………………… 中 398 附录（另册） 4
上 篇 引 言 一、微被须率及其应用 微波技术是研究频率范围大致从10°到10赫芝（相当于波长由30厘米到0.3毫米） 的信息处理系统的技术。根据波长的划分可以把微波分为：分米波、厘米波、毫米波。波长 小于1毫米到百分之几毫米的电磁波，称为超微波，或亚毫米波。 在低频率下，电子设备的尺寸远远小于波长。因此，可以认为稳定状态的电压和电流的 效应是在整个系统各处同时建立起来的。当系统的各种不同元件用一定的参量来表征时，所有 这些参量既不依赖于时间，也不依赖于空间。这就是把元件视为“集总”参量的电路分析观 点。熟知的基尔霍夫定律能圆满地解决实际问题，无须深究系统中复杂的电磁场结构。微波 的特点是它的波长短，与所使用的电路尺寸属于同一数量级，这意味着由电路的一点到另一 点电效应的传播时间与系统中电流和电荷的振荡周期可以比拟。因此，微波的产生、传输、 放大、辐射等问题都不同于低领技术。在微波系统中，元件的性质不能认为是集总的，以基 尔霍夫定律和电压电流概念为基础的低频电路分析方法，就不足以恰当地描述微波工程中所 发生的电现象，从而必须改用和器件有关的电场和磁场来进行分析。所以在一定意义上来 说，微波工程本质上就是应用电磁场工程。 微波所以能够引起人们很大的兴趣，是因为有各种原因的。最根本的原因是由于对无线 电频谱空间的需要不断地增长，而只有微波频率的开拓才能解决这一问题。 在近几十年的研究过程中，微波传输设备和微波电子设备，在技术上业已发展得相当完 善和成熟了。这些设备不仅在实验室内使用，而且在国防上和国民经济上有着极为重要和极 为广泛的应用。其中以雷达，通讯和导航等最为主要。 雷达是在第二次世界大战期间，由于需要有能够对敌机和敌舰船进行探测和定位而迅速 发展起来的一门新技术。早期的米波雷达只被用作侦察敌情，搜索敌机和敌舰。有了微波雷 达之后，才能发现较小的目标，例如战场上的坦克等。雷达由米波到微波的进展，大大地促进 了微波系统的发展，因此在某种程度上可以说微波工程几乎是雷达工程的同义语。在战后， 雷达的发展更为迅速，应用更加广泛，现代雷达不仅能够确定出快速飞行体的坐标，而且还 能够控制导弹和炮火，跟踪卫星，侦察洲际导弹和字宙火箭，测定炮位。所有这些都是和微 波技术与徽波电子学的发展分不开的。 现在，微波频率已经广泛地应用于通讯上，即通常所指的微波接力通讯线路，微波散射 通讯。还有另~种更有意义的通讯方式是卫星通讯。 微波能够在通讯上获得广泛应用，是由下微波既是一个频率很高的波段，也是一个频带