微波工程導(dǎo)論

前言

　　射頻／微波工程是當(dāng)今電子工程領(lǐng)域內(nèi)非?；钴S的一個(gè)分支。通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)這兩類微波工程的經(jīng)典應(yīng)用日新月異，導(dǎo)航、空間、電子對(duì)抗、GPS、3G、RFID、交通管理、安全防護(hù)等各類新興無(wú)線系統(tǒng)琳瑯滿目，層出不窮。如何使學(xué)生盡快掌握微波工程的實(shí)際內(nèi)涵，便于盡快適應(yīng)研發(fā)生產(chǎn)工作是我們經(jīng)常思考的問(wèn)題；如何能夠綜合掌握已學(xué)過(guò)的多門專業(yè)基礎(chǔ)課程，從容面對(duì)職場(chǎng)選擇并展現(xiàn)才能更是同學(xué)們的困惑與迷茫。希望本書的內(nèi)容能起到拋磚引玉的作用，引導(dǎo)讀者盡快進(jìn)入射頻／微波工程領(lǐng)域?！　∥⒉ńo人們的印象是抽象的概念和煩瑣的公式。麥克斯韋（Maxwell）方程是射頻／微波的基本理論，麥克斯韋方程的求解或數(shù)值計(jì)算是解決射頻／微波電路的基本方法。但是，工程中能夠嚴(yán)格求解的問(wèn)題是十分有限的。尤其是有源器件、材料、結(jié)構(gòu)和工藝特性，在實(shí)際中無(wú)法嚴(yán)格把握，難以體現(xiàn)在計(jì)算過(guò)程中。解決工程問(wèn)題的有效方法是微波網(wǎng)絡(luò)方法，散射參數(shù)S概念清晰，不追究電路內(nèi)部的電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，利用等效電路對(duì)波能量的傳輸和反射概念，能夠方便地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和調(diào)試。任何射頻／微波電路的本質(zhì)仍然是能量的傳輸或變換。因此，在射頻／微波工程實(shí)際中，通過(guò)正確的概念引導(dǎo)、利用成熟的結(jié)論、明白電路的技術(shù)指標(biāo)、掌握設(shè)計(jì)調(diào)試的方法及實(shí)現(xiàn)各個(gè)電路單元的功能，就可具備承擔(dān)微波工程的能力?！　‰S著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，MMIC已大量地進(jìn)入工程使用階段。在元器件體積足夠小的情況下，射頻／微波概念可以適當(dāng)?shù)?，像模擬電路一樣進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，選擇合適的芯片，合理布局電路，且使用微波印制板，設(shè)計(jì)MMIC的偏置電路，在射頻／微波引線端口考慮特性阻抗和匹配。微波材料主要是高介電常數(shù)、低損耗的介質(zhì)，高介電常數(shù)介質(zhì)的使用，可以縮小微帶電路的結(jié)構(gòu)尺寸。

內(nèi)容概要

本書以常用微波概念和微波電路專題為線索，簡(jiǎn)明闡述微波電路的基本理論，重點(diǎn)介紹常用微波知識(shí)的結(jié)論，側(cè)重于工程實(shí)際應(yīng)用。全書共14章，涵蓋微波無(wú)源元件、有源電路、天線、微波系統(tǒng)、微波測(cè)量，附錄給出了微波工程常用數(shù)據(jù)和材料特性等內(nèi)容。各部分內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，概念清晰．并有大量的設(shè)計(jì)實(shí)例，使得讀者能夠盡快理解基本內(nèi)容，熟悉微波電路的常見結(jié)構(gòu)、指標(biāo)，掌握設(shè)計(jì)方法，方便工程數(shù)據(jù)查閱。    本書可作為電子工程、通信、導(dǎo)航專業(yè)的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的科研、工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 微波工程介紹第2章 傳輸線理論第3章 匹配理論第4章 功率衰減器第5章 功率分配器/合成器第6章 定向耦合器第7章 射頻/微波濾波器第8章 放大器設(shè)計(jì)第9章 微波振蕩器第10章 頻率合成器第11章 其他常用微波電路第12章 射頻/微波天線第13章 射頻/微波系統(tǒng)第14章 微波測(cè)量參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　2.穿透性　　微波照射某些物體時(shí)，能夠深入物體的內(nèi)部。微波（特別是厘米波段）信號(hào)能穿透電離層，是人們探測(cè)外層空間的重要窗口；能夠穿透云霧、植被、積雪和地表層，具有全天候的工作能力，是遙感技術(shù)的重要手段；能夠穿透生物組織。是醫(yī)學(xué)透熱療法的重要方法；能穿透等離子體，是等離子體診斷、研究的重要手段?！　?.非電離性　　一般情況下，微波的量子能量還不夠大，不足以改變物質(zhì)分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或破壞物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)。由物理學(xué)知道，在外加電磁場(chǎng)周期力的作用下，物質(zhì)內(nèi)分子、原子和原子核會(huì)產(chǎn)生多種共振現(xiàn)象，其中，許多共振頻率處于微波頻段。這就為研究物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)手段，從而形成一門獨(dú)立的分支方向——微波波譜學(xué)。從另一方面考慮，由物質(zhì)的微波共振特性，可以用某些特定的物質(zhì)研制微波元器件，完成許多微波系統(tǒng)的建立?！　?.信息性　　微波頻帶比普通的中波、短波和超短波的頻帶要寬幾千倍以上，這就意味著微波可以攜帶的信息量要比普通無(wú)線電波可能攜帶的信息量大得多。因此，現(xiàn)代生活中的移動(dòng)通信、多路通信、圖像傳輸、衛(wèi)星通信等設(shè)備全都使用微波作為傳送手段。微波信號(hào)還可提供相位信息、極化信息、多普勒頻移信息等。這些特性可以被廣泛應(yīng)用于目標(biāo)探測(cè)、目標(biāo)特征分析、遙測(cè)遙控、遙感等領(lǐng)域。

編輯推薦

　　本書以射頻／微波系統(tǒng)中的常用電路來(lái)安排章節(jié)結(jié)構(gòu)，介紹各種電路的概念和設(shè)計(jì)方法。全書共14章。第1章微波工程介紹，第2章傳輸線理論，第3章匹配理論，第4章功率衰減器，第5章功率分配器／合成器，第6章定向耦合器，第7章射頻／微波濾波器，第8章放大器設(shè)計(jì)，第9章微波振蕩器，第10章頻率合成器，第11章其他常用微波電路，第12章射頻／微波天線，第13章射頻／微波系統(tǒng)，第14章微波測(cè)量。附錄給出回波損耗、功率電平、衰減器計(jì)算、LTCC材料和電路拓?fù)洹⒏黝愇⒉ú牧咸匦缘葍?nèi)容。每章內(nèi)容的安排思路是：給出電路指標(biāo)定義，直接引用公式推導(dǎo)結(jié)論，交代清楚物理概念，通過(guò)大量實(shí)例說(shuō)明設(shè)計(jì)過(guò)程，強(qiáng)調(diào)電路設(shè)計(jì)和調(diào)試中的要領(lǐng)。希望讀者把這些設(shè)計(jì)實(shí)例讀懂，重復(fù)一遍，推廣使用。這樣，就能掌握微波電路及系統(tǒng)知識(shí)，為射頻／微波工作打下良好的工程基礎(chǔ)。每章的最后都給出一些現(xiàn)代微波工程實(shí)例，以擴(kuò)充知識(shí)面?！　”緯勺鳛殡娮庸こ?、通信、導(dǎo)航專業(yè)的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的科研、工程技術(shù)人員參考。

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