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　　书是北京邮电大学电信工程学院本科生的微波技术课程教材，全书的特点在于提供“经验总结”、“提示”、“主要名词的中英文对照”等内容，同时在每章结尾提供相当数量的习题以及应用实例等，形式新颖，有利于这门艰深课程的教与学。

内容简介

　　本书从介绍基本电路分析到微波理论的过渡入手，引出了传输线理论、史密斯圆图构顾与运用以及微波网络分析理论，在此基础上进行了实际微波传输线和微波器件的介绍。本书在每个主题之后提供“经验总结”以及“提示”等内容加深学生理解和掌握学习方法；在每章的小结后面，提供“主要名词的中英文对照”，有助于学生掌握相关专业英语词汇，同时也有助于教师进行双语教学；每章结尾提供相当数量的习题以及应用实例等，有利于进一步巩固所学理论以及了解相关理论的应用情况，帮助学生加深对概念的理解。

作者简介

　　李秀萍，北京邮电大学电信工程学院

目　　录

第1章绪论
1.1 微波的起源和波段划分
1.2 微波的特点和应用
1.3 微波问题的分析方法
第2章从低频电路到微波分析
2.1 基本电路元件
2.2 电压和电流相量
2.3 阻抗和导纳
2.3.1 阻抗
2.3.2 导纳
2.4 电路分析基本定律
2.5 正弦稳态条件下的功率计算
2.6 分贝
2.7 趋肤效应

第1章 绪论 
1.1 微波的起源和波段划分 
1.2 微波的特点和应用 
1.3 微波问题的分析方法 
第2章 从低频电路到微波分析 
2.1 基本电路元件 
2.2 电压和电流相量 
2.3 阻抗和导纳 
2.3.1 阻抗 
2.3.2 导纳 
2.4 电路分析基本定律 
2.5 正弦稳态条件下的功率计算 
2.6 分贝 
2.7 趋肤效应 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第3章 分布电路与传输线理论 
3.1 微波传输线 
3.1.1 定义 
3.1.2 分类 
3.2 长线理论与分布参数 
3.2.1 电路理论与传输线理论的区别 
3.2.2 分布参数效应 
3.2.3 长线理论 
3.2.4 分布参数 
3.3 传输线的等效电路 
3.4 电报方程及其求解 
3.4.1 电报方程 
3.4.2 电报方程的解 
3.5 传输线的特征参数 
3.5.1 输入阻抗 
3.5.2 反射系数 
3.5.3 驻波比 
3.5.4 输入阻抗Zin与反射系数的关系 
3.5.5 输入功率 
3.6 传输线的工作状态 
3.6.1 行波状态 
3.6.2 驻波状态 
3.6.3 行驻波（混合波）状态 
3.6.4 无限长均匀无耗传输线 
3.7 广义无耗传输线求解 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第4章 史密斯圆图与阻抗匹配 
4.1 Smith圆图 
4.1.1 Smith圆图的基本构成 
4.1.2 Smith圆图的特点 
4.1.3 Smith圆图的应用 
4.1.4 Smith导纳圆图 
4.2 阻抗匹配 
4.3 支节匹配器 
4.3.1 单支节匹配器 
4.3.2 双支节匹配器 
4.3.3 三支节匹配器 
4.4 /4阻抗变换器 
4.4.1 /4阻抗变换器类型 
4.4.2 /4阻抗变换器的幅频效应 
4.5 小反射理论 
4.6 二项式（最大平坦特性）多节阻抗变换器 
4.7 切比雪夫（等波纹特性）多节阻抗变换器 
4.7.1 切比雪夫多项式 
4.7.2 切比雪夫多节阻抗变换器设计 
4.8 渐变传输线 
4.8.1 指数渐变线 
4.8.2 具有三角分布的渐变线 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第5章 微波网络理论与分析 
5.1 微波网络概念及等效关系 
5.1.1 微波网络概念及特性 
5.1.2 模式电压与模式电流 
5.1.3 微波传输线等效为平行双线 
5.1.4 不均匀区域等效为网络 
5.2 微波网络参量 
5.2.1 微波网络的电路参量 
5.2.2 微波网络的波参量 
5.2.3 微波网络参量之间的转换 
5.2.4 参考面移动对网络参量的影响 
5.3 微波网络参量的性质 
5.3.1 互易网络 
5.3.2 对称网络 
5.3.3 无耗网络 
5.4 二端口微波网络的工作特性参量 
5.4.1 电压传输系数T 
5.4.2 衰减 
5.4.3 插入相移θ 
5.4.4 插入驻波比ρ 
5.5 微波网络的组合 
5.5.1 网络的串联 
5.5.2 网络的并联 
5.5.3 网络的级联 
5.6 信号流图分析及其应用 
5.6.1 信号流图的建立 
5.6.2 信号流图的简化法则 
5.6.3 信号流图在微波测量中的应用 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第6章 实用微波传输线与波导 
6.1 传输线的一般传输特性 
6.1.1 以纵向场分量表示横向场分量 
6.1.2 传输波型 
6.2 矩形波导 
6.2.1 矩形波导中纵向场分量的波动方程及其解 
6.2.2 矩形波导中TE与TM波的各场分量 
6.2.3 TE与TM波的参量 
6.2.4 矩形波导TE10模 
6.2.5 管壁电流 
6.2.6 矩形波导的传输特性 
6.3 圆波导 
6.3.1 圆波导纵向场分量的波动方程 
6.3.2 横向场分量与Ez、Hz的关系式 
6.3.3 圆波导的TM模 
6.3.4 圆波导的TE模 
6.3.5 圆波导TE波、TM波的电磁波参量及传输特性 
6.3.6 圆波导的三种常用模式 
6.4 同轴线 
6.4.1 TEM模 
6.4.2 同轴线的高次模 
6.4.3 同轴线的损耗 
6.4.4 同轴线的传输功率、耐压和功率容量 
6.4.5 同轴线的设计 
6.5 平面传输线 
6.5.1 常见平面传输线及其结构 
6.5.2 微带线的有效介电常数 
6.5.3 微带线的特性参量 
6.5.4 微带线的衰减 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第7章 微波谐振器 
7.1 串联和并联谐振电路 
7.1.1 串联谐振电路 
7.1.2 并联谐振电路 
7.1.3 有载和无载Q 
7.2 传输线谐振器 
7.2.1 短路/2传输线 
7.2.2 短路/4传输线 
7.2.3 开路/2传输线 
7.3 矩形波导谐振腔 
7.3.1 谐振频率 
7.3.2 TE10l模的Q值 
7.4 圆形导腔 
7.4.1 谐振频率 
7.4.2 TEmnl模的Q值 
7.5 介质谐振腔 
7.6 谐振腔的激励 
7.6.1 临界耦合 
7.6.2 缝隙耦合微带谐振器 
7.6.3 小孔耦合空腔谐振器 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第8章 功率分配器和定向耦合器 
8.1 功率分配器 
8.1.1 功分器的基本特性 
8.1.2 无耗T形结功分器 
8.1.3 微带线功分器 
8.1.4 Wilkinson功率分配器 
8.2 定向耦合器 
8.2.1 定向耦合器的基本特性 
8.2.2 定向耦合器的技术指标 
8.2.3 双孔定向耦合器 
8.2.4 正交（90°）混合网络 
8.2.5 耦合线定向耦合器 
8.2.6 180°混合网络 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题 
第9章 微波滤波器 
9.1 滤波器的基本原理 
9.1.1 滤波器原理 
9.1.2 主要技术指标 
9.1.3 微波滤波器的综合设计程序 
9.2 低通原型 
9.2.1 低通原型的一般概念 
9.2.2 用功率损耗比表征 
9.2.3 最大平坦特性 
9.2.4 等波纹特性 
9.2.5 椭圆函数特性 
9.2.6 线性相位 
9.3 滤波器的频率变换 
9.3.1 阻抗和频率定标 
9.3.2 低通滤波器频率定标 
9.3.3 低通到高通转换 
9.3.4 低通到带通转换 
9.3.5 低通到带阻频率变换 
9.4 滤波器的实现——由LC集总电路到微波电路的转换 
9.4.1 理查德变换 
9.4.2 科洛达恒等变换 
9.4.3 阻抗和导纳倒相器 
9.5 阶跃阻抗低通滤波器 
9.6 耦合线滤波器 
9.6.1 耦合线段的滤波特性 
9.6.2 耦合线带通滤波器的设计 
9.7 耦合谐振器滤波器 
9.7.1 用四分之一波长谐振器的带阻和带通滤波器 
9.7.2 用电容性耦合串联谐振器的带通滤波器 
本章小结 
主要名词中英文对照表 
参考文献 
习题

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前　　言

前言
射频与微波技术蔓延了工程应用和设计的各个方面，当前的个人通信系统、全球定位系统、射频识别系统的普及应用、毫米波和太赫兹系统的发展，都要求工程师们必须掌握微波技术的基础知识。本书结合工程应用，注重概念和理解，通过细致而翔实的解释与注释，可加深读者对微波技术的理论和应用的理解。
本书第1章是绪论部分，第2章从低频电路到微波分析，给出了从低频电路到微波分析过渡基本电路元件的性能变化，阻抗和导纳、功率和分贝等基本单位的转换。从低频电路分析自然过渡到微波分析，让读者容易理解“集总”和“分布”的概念，逐步深入化“场”为“路”的分析方法。本书细化了核心内容第3章分布电路与传输线理论、第4章史密斯圆图与阻抗匹配以及第5章微波网络理论与分析。通过添加注释和知识回顾及梳理等形式，解释读者可能混淆的概念；通过增加不同形式的例题等方式，可强化读者的理解；通过彩色图片和彩色曲线的形式，使读者容易掌握史密斯圆图及其应用。这三章的内容通过注释并结合工程应用的解释，应能被读者很好的接受。第6章实用微波传输线与波导主要介绍了工程上常用的矩形波导、圆波导、同轴线以及微带线和共面波导等的场的求解与分析。第7章到第9章主要介绍了无源器件的工作原理与设计，如微波谐振器、功率分配器、耦合器和滤波器等。这些器件是在前面理论学习基础上的实际应用。

前 言 
射频与微波技术蔓延了工程应用和设计的各个方面，当前的个人通信系统、全球定位系统、射频识别系统的普及应用、毫米波和太赫兹系统的发展，都要求工程师们必须掌握微波技术的基础知识。本书结合工程应用，注重概念和理解，通过细致而翔实的解释与注释，可加深读者对微波技术的理论和应用的理解。

本书第1章是绪论部分，第2章从低频电路到微波分析，给出了从低频电路到微波分析过渡基本电路元件的性能变化，阻抗和导纳、功率和分贝等基本单位的转换。从低频电路分析自然过渡到微波分析，让读者容易理解“集总”和“分布”的概念，逐步深入化“场”为“路”的分析方法。本书细化了核心内容第3章分布电路与传输线理论、第4章史密斯圆图与阻抗匹配以及第5章微波网络理论与分析。通过添加注释和知识回顾及梳理等形式，解释读者可能混淆的概念；通过增加不同形式的例题等方式，可强化读者的理解；通过彩色图片和彩色曲线的形式，使读者容易掌握史密斯圆图及其应用。这三章的内容通过注释并结合工程应用的解释，应能被读者很好的接受。第6章实用微波传输线与波导主要介绍了工程上常用的矩形波导、圆波导、同轴线以及微带线和共面波导等的场的求解与分析。第7章到第9章主要介绍了无源器件的工作原理与设计，如微波谐振器、功率分配器、耦合器和滤波器等。这些器件是在前面理论学习基础上的实际应用。

本书的第5章给出了微波测量的应用，并给出了基本的校准方法，第7章到第9章给出了微波器件的工作原理和设计实例，并结合微波实验及软件设计仿真微波器件，对学过的理论知识进行了验证，这对于培养读者对此领域的兴趣和能力是非常有帮助的。

本书可作为高年级本科生或一年级研究生的教材，并配有相应的教学资源，需要的教师可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册并下载。

本书的撰写得到了很多人的大力支持与帮助。高泽华副教授补充校正了第4章的内容，刘凯明副教授补充校正了第5章的内容，石丹和于翠屏校正了第6章的内容；此外，北京邮电大学射频研究实验室研究生张学愚、曾骏杰、林建锋、宫元、余洋、许博、冯魏巍和张奇等参与了大量的文字修订和校对工作，在此表示衷心的感谢！

本书得到了国家自然基金（61072009）和国家委大专项2009z×03007-003-01的资助，在此表示特别感谢！由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，希望读者批评指正。

李秀萍 
2013.3.11

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