微波传输路线及其电路 黄振兴 9787564714390 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄振兴 著

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出版社： 电子科技大学出版社

ISBN：9787564714390

商品编码：29690707184

包装：平装

出版时间：2013-04-01

基本信息

书名：微波传输路线及其电路

定价：78.00元

作者：黄振兴

出版社：电子科技大学出版社

出版日期：2013-04-01

ISBN：9787564714390

字数：598000

页码：398

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《微波传输线及其电路》论述了微波传输线的基本理论及其特性，系统和深入地阐述了微波电路和微波系统基本理论以及在工程上实用的分析方法，列举了工程计算实例，介绍了常用的无源微波器件。书中还收录了作者从事微波工程几十年的一些经验数据与分析方法。全书共分9章，包括微波传输线、波导及同轴传输线、带状传输线、传输线的不连续性、微波传输线的连接器件、微波电路、多模电路、含半导体的微波电路、微波铁氧体线性器件。

目录

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作者介绍

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　　黄振兴，1963年毕业于西北工业大学航空无线电系，分配到电子工业部（兰州）国营长风机器厂，历任技术员、工程师、高级工程师，从事雷达天线微波系统的设计研制工作，具有丰富的理论知识和实践经验。

文摘

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序言

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微波通信系统中的传输线原理及关键电路设计 微波传输路线是现代通信系统中不可或缺的关键组成部分，其设计与分析直接影响到整个系统的性能、效率以及信号的完整性。本书旨在深入探讨微波传输线的基本原理，并在此基础上，详细阐述与之紧密相关的关键电路设计，为读者构建一个扎实而全面的微波传输技术知识体系。本书内容详实，结构清晰，理论与实践并重，力求为微波工程领域的从业者、研究者以及相关专业学生提供一份具有深度和广度的参考。 第一部分：微波传输线的理论基础 在微波频率下，电路中的导线不能再简单地视为理想的低频电路元件。集肤效应、寄生电感和电容等因素变得尤为显著，传统的电路理论失效。微波传输线理论应运而生，它将电磁场理论与电路理论相结合，为微波信号的传输提供了精确的描述。 传输线的基本概念与模型： 本章将首先介绍传输线的物理结构，包括同轴线、微带线、带状线等常见形式。在此基础上，将引入分布式参数模型，即传输线由无数个微小的RLC串并联单元构成。我们将推导并解释传输线的特性阻抗（Z₀）、传播常数（γ）和传播速度（v）等关键参数的物理意义，并探讨它们与传输线几何结构、介质材料的关联。理解这些参数是分析和设计微波传输线电路的基础。 均匀传输线上的信号传播： 深入分析瞬态和稳态信号在均匀传输线上的传播过程。我们将推导并阐释电压和电流波沿传输线传播的波动方程，以及反射和透射的现象。尤其重要的是，本章将详细讲解反射系数（Γ）和电压驻波比（VSWR）的概念，它们是衡量传输线阻抗匹配程度的关键指标。我们将分析不同阻抗失配情况下产生的反射波特性，以及其对信号功率传输效率的影响。 阻抗匹配理论与史密斯圆图： 阻抗匹配是微波电路设计中的核心课题之一。本章将系统性地介绍阻抗匹配的基本原理，即通过合理设计匹配电路，使信号源、传输线和负载之间的阻抗尽可能相等，从而最大化功率传输，最小化反射损耗。史密斯圆图作为一种强大的可视化工具，将被详细讲解。我们将演示如何利用史密斯圆图进行阻抗的归一化、反射系数的绘制、以及如何查找所需的匹配元件（如集总参数的电阻、电感、电容，以及分布式参数的短截线）。各种常见的阻抗匹配网络，如单节和多节匹配网络、扇形匹配、圆锥形匹配等，也将被深入剖析。 损耗与非均匀传输线： 实际的传输线不可避免地存在损耗，主要包括介质损耗和导体损耗。本章将定量分析这些损耗的来源和影响，并介绍损耗系数（α）的概念，以及它如何影响信号在传输线上的衰减。此外，我们还将探讨非均匀传输线，例如由于制造缺陷、弯曲或接口问题引起的阻抗不连续性，以及这些不连续性如何产生额外的反射和信号失真。 第二部分：微波传输线相关的关键电路设计 在掌握了传输线的基本理论后，本书将重点转向微波传输线在实际电路中的应用和设计。这些电路通常用于信号的生成、处理、放大、混合、滤波以及功率分配等功能。 微波滤波器的设计： 滤波器在微波系统中用于选择性地允许或阻止特定频率范围的信号通过，是射频系统中的关键组件。本章将介绍几种常用的微波滤波器类型，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将重点讨论基于微带线、同轴线和腔体的滤波器设计方法，例如使用集总参数元件（电感、电容）构成的 LC 滤波器，以及利用传输线的不连续性（如开路/短路枝节、耦合缝隙）设计的分布式参数滤波器。我们将详细讲解滤波器设计中的关键参数，如中心频率、带宽、插入损耗、阻带衰减等，并演示如何使用软件工具辅助设计。 微波功率分配器与耦合器： 功率分配器用于将输入的微波信号按比例分配给两个或多个输出端口，而耦合器则用于将一部分信号从主线上取出，同时允许大部分信号继续向前传播。本章将详细介绍多种类型的功率分配器和耦合器，例如 3dB / 90° 混合耦合器（也称定向耦合器）、 Wilkinson 功率分配器、 Magic T 型耦合器等。我们将深入分析它们的工作原理，包括耦合度、隔离度、方向性等关键指标，并探讨其在信号合并、分路、以及天线阵列馈电等方面的应用。 微波振荡器与放大器的匹配网络： 振荡器和放大器是微波系统中产生和增强信号的核心器件。然而，这些器件往往具有复杂的输入输出阻抗特性，且容易产生不稳定。本章将重点阐述如何设计匹配网络，以实现对这些器件的最佳功率传输和稳定性。我们将讨论如何利用史密斯圆图和网络分析仪等工具，测量和分析器件的S参数，然后设计输入和输出匹配电路。这包括讨论增益（G）、噪声系数（NF）、稳定性因子（K）等参数，并介绍实现高增益、低噪声和稳定工作的匹配策略。 微波开关与移相器的设计： 微波开关用于在不同的传输路径之间进行切换，而移相器则用于精确控制信号的相位。这些元件在雷达、电子对抗、以及通信系统中的信号路由和波束形成等应用中至关重要。本章将介绍基于 PIN 二极管、FET 器件以及机械式结构的微波开关设计。同时，我们也将探讨不同类型的移相器，包括固定相移移相器、可变相移移相器（如移相器、延时线移相器），并分析其在相控阵天线中的作用。 电磁干扰（EMI）与屏蔽： 在高频微波电路中，电磁干扰（EMI）是一个普遍存在的问题，它会影响信号的完整性和系统的可靠性。本章将深入探讨 EMI 的产生机制，包括辐射发射和传导干扰。我们将详细介绍电磁屏蔽的基本原理，包括使用导电材料创建法拉第笼效应，以及如何设计和选择合适的屏蔽材料和结构来有效抑制 EMI。 第三部分：实际应用与案例分析 理论的掌握最终需要通过实践来检验和巩固。本书的第三部分将提供一系列实际的微波传输路线及相关电路的设计案例，涵盖了不同领域的应用。 通信基站中的传输线应用： 分析微波传输线在移动通信基站中的实际应用，如天线馈线、功率放大器输出匹配、低噪声放大器输入匹配等，并结合实际工程参数进行设计考量。 雷达系统中的传输线设计： 探讨雷达系统中，如发射机、接收机、天线馈电网络等关键部位的微波传输线设计，重点关注大功率传输、低损耗以及高可靠性的要求。 卫星通信中的传输线元件： 介绍在卫星通信系统中，如上变频器、下变频器、天线馈入网络中微波传输线的应用，并讨论其在极端环境下的可靠性设计。 案例研究： 提供几个具体的、详细的微波传输路线及电路设计案例，从需求分析、原理选择、参数计算、仿真验证到实际调试，全面展示整个设计流程，帮助读者将理论知识转化为实际解决问题的能力。 本书通过系统性的理论阐述和丰富的实践案例，旨在为读者提供一个深入了解微波传输路线及其电路设计的平台。我们相信，通过对本书内容的学习和消化，读者将能够更好地理解微波电路的工作原理，掌握设计和分析微波系统的基本方法，并为在微波工程领域取得更深入的成就打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量确实让人眼前一亮，那种沉甸甸的手感，配合着清晰的图文排版，让人立刻感受到这不是一本随便应付的教材。我尤其欣赏它在保持专业深度的同时，对基础概念的阐述极其耐心。初次接触微波工程这个领域时，那些复杂的麦克斯韦方程组和传输线理论常常让人望而生畏，但作者似乎深谙初学者的困境，用非常生活化的比喻和循序渐进的推导，将抽象的物理现象具象化了。特别是关于阻抗匹配的部分，书中不仅给出了传统的史密斯圆图解析，还结合了实际工程中的调谐技巧，甚至提到了在高频应用中，PCB走线布局对最终性能的影响，这一点在很多同类书籍中是被忽略的细节。当我尝试对照书中的公式进行实际的仿真验证时，发现模型的建立和参数的选取都和书中的理论指导高度吻合，这极大地增强了我对这门学科的信心。可以说，这本书不仅仅是一本知识的搬运工，更像是一位经验丰富的导师，在你迷茫时为你点亮前方的灯塔。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局堪称教科书级别的典范，逻辑的严密性令人称赞。它没有急于展示那些华丽的高端技术，而是将大量的篇幅投入到对“为何如此”的探究上。我记得有一章专门讨论了波导管的截止频率和传输模式，作者用非常精妙的数学模型清晰地展示了不同模式之间的能量耦合和损耗差异。更难能可贵的是，它没有止步于理论推导，而是立刻衔接到了实际应用案例，比如在微波通信系统和雷达系统中，如何根据工作频率和传输距离来选择最合适的波导类型。这种理论与实践紧密结合的叙事方式，使得学习过程不再是枯燥的公式记忆，而更像是一次工程问题的解构与重组。此外，书中穿插的那些历史背景介绍和关键人物的贡献梳理，也让这门偏硬核的技术学科增添了一丝人文色彩，让人在学习技术的同时，也能体会到科学探索的艰辛与乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我个人非常欣赏这本书在章节末尾设置的那些“思考题”和“扩展阅读”部分，这体现了作者希望读者能够主动构建知识体系的良苦用心。这些习题并非简单的套用公式，而是往往设置了一个小型的设计挑战，需要读者综合运用前几章的内容来解决一个实际问题，比如设计一个特定带宽内的带通滤波器，并要求计算出其插入损耗和相位线性度。这种引导式的学习路径，大大提高了知识的吸收效率。同时，它对新兴技术领域的展望也保持了恰到好处的克制，没有过度渲染，而是客观地指出了当前微波集成电路（MMIC）制造工艺的瓶颈以及下一代传输介质可能的发展方向。总而言之，这是一本立足于坚实基础，同时又兼顾前沿视野的专业著作，读完后会有一种脚踏实地的充实感，对提升个人在微波传输领域的专业视野裨益良多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格极其沉稳、严谨，带着一种老派工程师特有的务实气质。它极少使用花哨的表达，每一句话都像是经过深思熟虑的结论，直奔主题，不浪费读者的任何时间。在处理复杂的场分布和耦合问题时，作者采用了非常清晰的矢量分析方法，配图虽然相对传统，但几何关系一目了然。对我来说，最大的收获在于它对“误差分析”的处理方式。在讲解微带线和共面波导的色散特性时，书中详细列出了不同近似模型的相对误差范围，并对比了这些误差在实际电路带宽内的可接受程度。这种对“不完美性”的坦诚探讨，体现了作者极高的工程素养，它告诉我们，在现实世界中，追求完美的理论结果往往是不切实际的，关键在于找到最优的工程妥协点。这比那些只展示“完美理论”的书籍要实用得多。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在射频领域摸爬滚打了几年，但总感觉理论基础不够扎实的工程师，我发现这本书的价值在于它对“器件”的深入剖析。很多市场上的参考书往往只停留在“使用”层面，比如介绍一个混频器或放大器的S参数，但这本书却花费了大量的笔墨去探讨这些无源和有源器件的内部物理机制。例如，它对PIN二极管在微波开关中的非线性特性进行了详尽的分析，并解释了为什么在超高频下，管子的寄生参数会成为限制性能的主要因素。这种深入到半导体层面和材料特性的讲解，对于真正想从事电路设计而非仅仅是系统集成的人来说，是无价的。我特别喜欢它在讨论噪声系数时，不仅仅给出了计算公式，还结合了实际晶体管的等效电路模型，直观地展示了哪一部分的噪声贡献最大，这对我优化低噪声放大器的设计起到了关键的指导作用。