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绪论1

第1章 传输线的基本理论5

1.1引言5

1.2均匀无耗传输线上的行波8

一、传输线方程及其解8

二、均匀无耗传输线的特性阻抗11

1.3接有负载的均匀无耗传输线12

一、接有任意负载时均匀无耗传输线上电压波和电流波的一般表示式12

二、反射系数、驻波比和输入阻抗16

三、均匀无耗传输线接有不同类型负载时的工作状态19

1.4应用举例28

一、用作元、器件的有限长传输线28

二、在传输能量方面的应用举例29

1.5阻抗圆图和导纳圆图31

一、阻抗圆图32

二、阻抗圆图应用举例35

三、导纳圆图37

1.6阻抗匹配38

一、阻抗匹配的概念38

二、阻抗匹配39

1.7均匀和非均匀有耗传输线44

一、均匀有耗传输线44

二、非均匀有耗传输线51

习题52

附录1.1某些传输线的特性阻抗57

附录1.2阻抗的测量方法58

第2章 规则波导60

2.1波动方程与导行波60

一、波动方程61

二、导行电磁波65

2.2规则波导中的导行波68

一、波型68

二、传输特性72

三、品质因数83

2.3矩形波导管中电磁波的传输特性84

一、波动方程在直角坐标系中的解85

二、波型及场结构87

三、矩形波导管中电磁波的传输特性92

四、矩形波导管的管壁电流100

五、等效阻抗102

六、激励与耦合104

2.4部分波概念106

2.5圆形波导管中电磁波的传输特性109

一、波动方程在圆柱坐标系中的解109

二、波型及场结构112

三、圆形波导管中电磁波的传输特性119

四、传输功率和衰减119

2.6同轴线及其中的高次波型122

一、同轴线中的TEM波型123

二、同轴线中的高次波型125

三、同轴线尺寸的选择128

2.7过极限波导130

一、过极限波导的特性131

二、过极限波导的应用132

2.8过模波导133

2.9脊波导简介134

一、截止波长135

二、等效阻抗136

2.10椭圆波导简介138

习题139

附录2.1广义正交曲线坐标系（简介）140

附录2.2部分同轴线、矩形软波导管结构示意图143

第3章 微带传输线145

3.1带状传输线145

一、特性阻抗146

二、相速度和波导波长148

三、带状线的损耗和衰减149

四、带状线的功率容量150

五、带状线尺寸的选择150

3.2耦合带状线151

一、薄带侧耦合带状线的主要特性152

二、厚带侧耦合带状线的主要特性154

3.3微带线159

一、微带线中的模式160

二、微带线的特性阻抗161

三、相速度和波导波长164

四、微带线的损耗164

五、微带线的色散特性与尺寸选择165

3.4耦合微带线167

一、奇模和偶模特性阻抗167

二、相速度和波导波长170

三、功率损耗171

3.5用于微波集成电路的其他传输线简介172

一、悬置和倒置微带线172

二、槽线172

三、共面波导173

四、鳍线173

习题175

附录3.1用保角变换法求带状线的特性阻抗176

附录3.2微带线特性阻抗数据表186

第4章 光波导192

4.1引言192

4.2阶跃光纤的射线分析196

一、在不同介质分界面上波的反射和折射197

二、阶跃光纤的射线分析201

4.3阶跃光纤的波动理论205

一、波动方程及其解205

二、特征方程和传输模210

三、各类模式的截止条件213

四、各类模式远离截止的条件216

五、光纤的色散特性218

4.4弱导光纤的线极化模221

一、弱导条件下场量在圆柱坐标系中的表示式221

二、弱导条件下场量在直角坐标系中的表示式223

三、弱导光纤的线极化模（LP模）224

4.5阶跃光纤中的传输功率229

一、芯子内的传输功率229

二、包层内的传输功率230

三、芯子和包层内的功率与总功率之比230

4.6无线光通信基本知识简介232

习题233

第5章 微波谐振器235

5.1谐振器的主要特性参数236

一、谐振频率236

二、品质因数239

三、等效电导241

5.2圆柱形谐振腔242

一、电磁场的表示式243

二、谐振频率与波型图246

三、固有品质因数250

四、圆柱形谐振腔中常用的三种主要模式250

5.3矩形谐振腔253

一、电磁场的表示式253

二、特性参数的计算256

5.4同轴线谐振腔259

一、二分之一波长同轴线谐振腔259

二、四分之一波长同轴线谐振腔262

三、电容加载同轴线谐振腔263

5.5谐振腔的等效电路265

5.6其他类型微波谐振器简介268

一、介质谐振器268

二、平面谐振器271

三、渐变形谐振腔273

四、开式谐振腔273

五、YIG磁谐振器274

习题277

第6章 常用（无源）微波元件280

6.1连接元件280

一、矩形波导接头280

二、同轴线接头283

6.2变换元件285

一、传输线尺寸变换器285

二、阶梯式阻抗变换器288

三、连续式阻抗变换器296

四、波型转换器299

6.3分支元件301

一、同轴线功率分配器302

二、微带线功率分配器303

三、矩形波导管分支接头306

6.4终端元件310

一、匹配负载310

二、全反射终端器（短路器）312

6.5衰减器和移相器316

一、矩形波导管中的衰减器和移相器316

二、同轴线衰减器和移相器317

6.6定向耦合器318

一、双孔定向耦合器320

二、均匀多孔阵列定向耦合器321

三、裂缝电桥323

6.7微波滤波器326

一、利用四分之一（波导）波长传输线并联电抗元件的滤波器327

二、利用高低阻抗线构成的滤波器327

6.8场移式隔离器331

6.9 Y型结环行器333

6.10电抗性元件333

一、矩形波导管中的膜片、谐振窗和金属杆334

二、矩形波导管中的阶梯341

三、同轴线中的阶梯342

习题344

第7章 微波网络基础346

7.1引言346

7.2波导等效为双线、不均匀性等效为网络347

一、模式电压和模式电流347

二、波导等效为双线传输线349

三、不均匀性等效为网络351

7.3归一化参量352

一、阻抗的归一化352

二、电压和电流的归一化352

三、场强复振幅的归一化353

四、归一化电压、电流与归一化的场强复振幅之间的关系354

7.4微波网络参量354

一、微波网络的电路参量354

二、微波网络的波参量362

三、其他网络参量简介364

四、常用网络参量之间的互换关系365

五、网络参量的性质368

六、对称网络的分析法374

七、参考面移动对散射参量的影响380

八、基本电路单元的网络参量382

7.5二端口网络的工作特性参量383

一、插入反射系数和插入驻波比383

二、二端口网络的等效源384

三、二端口网络的相移386

四、二端口网络的衰减387

五、二端口网络电压波的传输系数388

7.6网络的连接与简化388

一、二端口网络的简单连接388

二、由子网络的S矩阵求连接后网络的S矩阵的方法390

三、多端口网络接任意负载后的S参量393

7.7信号流图在网络分析中的应用395

一、信号流图与线性方程组395

二、信号流图中的节点、支路、通路和回路396

三、信号流图的简化法则396

四、不接触环路法则（Mason公式）399

五、切割法400

六、节点分裂法402

七、闭环信号流图402

习题403

书末附录406

附录一 数学公式406

附录二 奈培和分贝414

附录三 常用导体材料的特性416

附录四 常用介质基片材料的高频特性417

附录五 微带线常用导体材料的特性417

附录六 空心矩形和圆形金属波导管参数418

附录七 同轴线参数424

参考文献429