微波技術解題指導

前言

　　在“微波技術”課程的學習中，常有學生反映此課程難學，概念抽象，解題困難，費時費力。編者認為這其中的原因主要是電磁場量為時空多維（四個自由度）矢量（三個分量）函數(shù)，對場分布的清晰了解要求學生具有抽象思維和空間想象力，而這種能力的培養(yǎng)需要有一個過程；其次是因為該課程中所涉及的數(shù)學工具較電路類課程多，運算更麻煩。作為教師的我有責任幫助學生理順基本概念，尋求解題思路，但愿這本解題指導書能達此目的。　　本書與科學出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《微波技術》（顧繼慧編著）相配套，全書內容分為4章，章節(jié)排序與主教材相同，其中第4章包含了主教材中第4、5兩章內容。每一章在結構上分為四塊：①概念整合與公式匯編，意在幫助學生扎深理論基礎；②理解誤區(qū)梳理，匯集教學過程中發(fā)現(xiàn)的學生易混淆的概念，并加以梳理和澄清，讓學生明明白白去解題；③典型例題，通過解題過程的具體引導，幫助學生加深對基本概念的理解和運用，掌握解題的基本方法和技巧；④習題參考答案及提示，提供主教材中各章所附習題參考答案及相關提示，供讀者自檢。　　2008年出版《微波技術》一書時在前言中曾許諾：“與教材配套的解題指導書仍在修訂完善中，力爭早日與讀者見面”，現(xiàn)終于實現(xiàn)了自己的諾言，感到很欣慰，欣慰之余又有了新的掛念：編寫“解題指導”一書的宗旨在于幫助讀者從繁雜的微波技術內容中理出一條清晰的思路，在整合基本內容的同時對一些易混淆的概念予以梳理，對主要公式的構成規(guī)律、物理意義及使用要點給予匯編，并通過例題加以運用以提高解決實際問題的能力。初衷是否已達到，辛勤的勞動能換來多少果實，靜候讀者回音?！　”緯幹^程中曾參閱過兄弟院校編寫的有關教材及講義，如上海交通大學電子工程系顧瑞龍老師和周希朗老師于1981年合寫的講義《微波技術習題解答》，以及西安電子科技大學電子信息教研組編寫的講義《微波技術習題解答》，在此一并表示感謝！在本書的編寫過程中一直得到鄔友衛(wèi)先生的指導和幫助，恩師如今人雖已去，但他脫俗的胸懷，磊落的人格，博深的學問和嚴謹?shù)淖黠L將永存，并激勵學生勇往直前?！　∠抻诒救怂剑瑫须y免有不足之處，懇請每一位讀者在使用本書后能向作者提出或多或少的意見和建議，作者當將它作為自己所付勞動的最高獎賞，永遠與大家共勉。

內容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《微波技術》的配套輔導書，按主教材章節(jié)排序，對各章節(jié)基本內容及主要公式進行整合和匯編，對易混淆的概念予以梳理，結合例題歸納各類題型的解題思路和方法，并給出了主教材中各章習題的參考答案和提示。本書有利于讀者加深基本概念的理解和運用，同時掌握一定的解題技巧。    本書可供高等院校射頻、微波技術、電子信息及通信等電子工程類相關專業(yè)本科教學和學習使用，也可供相關工程技術人員參考。

書籍目錄

前言符號說明第1章  微波傳輸線  1.1  概念整合與公式匯編    1.1.1  導行波的求解過程及其一般形式    1.1.2  導行波的傳播特性    1.1.3  導行波按縱向場分量分類及各類導行波特性    1.1.4  導行波場的橫向分布及各波型截止波長分布    1.1.5  微波傳輸線中導行波場分布規(guī)律    1.1.6  傳輸線常用工作模的特性與應用    1.1.7  傳輸線的功率容量和衰減系數(shù)    1.1.8  傳輸線尺寸選擇    1.1.9  微波傳輸線模式轉換  1.2  理解誤區(qū)梳理  1.3  典型例題  1.4  習題參考答案及提示第2章  微波等效電路  2.1  概念整合與公式匯編    2.1.1  等效思想    2.1.2  長線理論    2.1.3  圓圖    2.1.4  長線的阻抗匹配    2.1.5  單模均勻傳輸系統(tǒng)等效為長線    2.1.6  不均勻區(qū)等效為網(wǎng)絡  2.2  理解誤區(qū)梳理  2.3  典型例題  2.4  習題參考答案及提示第3章  微波諧振腔  3.1  概念整合與公式匯編  3.2  理解誤區(qū)梳理  3.3  典型例題  3.4  習題參考答案及提示第4章  微波元器件  4.1  概念整合與公式匯編  4.2  理解誤區(qū)梳理  4.3  典型例題  4.4  習題參考答案及提示附錄  附錄一  矩形與扁矩形波導規(guī)格  附錄二  簡單雙端口網(wǎng)絡的轉移矩陣  附錄三  雙端口網(wǎng)絡的各種參量換算  附錄四  一些有用材料的常數(shù)及常用導體材料的特性  附錄五  微帶線特性參量與尺寸的關系曲線  附錄六  常用諧振模的品質因數(shù)Q0的估算公式  附錄七  膜片和銷釘?shù)南鄬﹄娂{計算公式  附錄八  重要數(shù)學公式  附錄九  階梯過渡參數(shù)

章節(jié)摘錄

　　第2章 微波等效電路　　2.1 概念整合與公式匯編　　2.1.1 等效思想　　對于無限長、截面形狀和尺寸及所填介質不變的均勻微波傳輸線，我們可用解滿足邊界條件的麥克斯韋方程，即所謂“場解”的方法嚴格求出其中的導行波。但實際傳輸系統(tǒng)可能終端接有某種負載，中間插有各種微波元件，這便不滿足均勻無限長傳輸線的假設，我們稱這種均勻條件被破壞的局部區(qū)域為“不均勻區(qū)”?！　鬏斚到y(tǒng)中插入了不均勻區(qū)之后可以想象其中的電磁場一定很復雜，這種復雜的場將在靠近不均勻區(qū)兩端的波導（稱為近區(qū)）中激起相當復雜的場。由于“近區(qū)”畢竟屬于均勻波導部分，所以無論其中的場有多么復雜，總可以表示為波導中各種模式的場之某種疊加，其中有基模也有很多高次模。但對于單模波導，除基模是傳輸模外，其余所有高次模都是截止模。近區(qū)中的這些高次模截止場沿波導軸向以指數(shù)律迅速衰減（電抗性衰減），在距離不均勻區(qū)稍遠的某地方T1和T2（稱為參考面，參見圖2—1）以外，其截止場已衰減到實際上可以忽略的程度。因此在參考面以外的波導（稱為遠區(qū)）中便只剩下單一工作模式的傳輸波，它包括兩部分波：一是將能量從信號源送往負載的入射波，透過不均勻區(qū)的入射波稱為透射波；另一個是負載未能完全吸收的部分能量被返回信號源的反射波。　　……

編輯推薦

　　《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材：微波技術解題指導》配套教學輔導書，整合匯編主要內容，梳理易混淆概念，分析典型例題，提供習題參考答案，加深理解和運用，掌握解題方法和技巧。

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