普通高等教育“十一五”国家级规划教材 微波技术与天线 第2版【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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绪论1

第1章 电磁场理论基础4

1.1矢量分析4

1.1.1矢量和矢量场4

1.1.2矢量的代数运算6

1.1.3矢量场的散度8

1.1.4矢量场的旋度10

1.1.5标量场的梯度11

1.1.6亥姆霍兹定理13

1.2麦克斯韦方程和边界条件13

1.2.1麦克斯韦方程的一般形式13

1.2.2麦克斯韦方程的复数形式15

1.2.3边界条件16

1.3基于麦克斯韦理论的静态场描述19

1.3.1静电场方程19

1.3.2恒定电场方程23

1.3.3恒定磁场方程23

1.4电磁场的波动方程、坡印廷定理和唯一性定理25

1.4.1电磁场的波动方程26

1.4.2坡印廷定理26

1.4.3唯一性定理28

1.5动态矢量位和标量位30

1.5.1时变场的位函数30

1.5.2滞后位31

1.5.3基本电振子的滞后位33

1.6理想介质中的SUPW34

1.6.1波动方程的SUPW解34

1.6.2 SUPW的传播特性36

1.6.3 SUPW的极化特性38

1.7 SUPW的反射和折射40

1.7.1对理想导体平面的垂直入射41

1.7.2对理想介质分界面的垂直入射42

1.7.3对导电媒质分界面的垂直入射44

1.7.4对理想介质分界面的斜入射45

学习提示48

思考题和习题51

第2章 微波传输线54

2.1长线的概念54

2.1.1长线的定义54

2.1.2长线的分布参数效应54

2.1.3长线的分布参数55

2.1.4均匀无耗长线的定义55

2.2传输线方程及其解56

2.2.1传输线的等效电路56

2.2.2传输线方程的推导56

2.2.3传输线方程的解57

2.2.4传输线的特性参量59

2.3输入阻抗、反射系数和驻波比61

2.3.1输入阻抗和输入导纳61

2.3.2反射系数61

2.3.3驻波比和行波系数62

2.3.4几个重要关系式63

2.3.5用工作参数描述传输线的工作状态63

2.4均匀无耗传输线的工作状态65

2.4.1行波状态65

2.4.2驻波状态65

2.4.3行驻波状态69

2.5传输线的阻抗匹配72

2.5.1阻抗匹配的概念72

2.5.2 λ/4阻抗变换器74

2.5.3宽带λ/4阻抗变换器74

2.5.4支节匹配器76

2.5.5渐变线匹配器77

2.6有耗传输线79

2.6.1均匀有耗传输线方程及其解79

2.6.2几种常见的均匀有耗传输线80

2.6.3表示有耗传输线损耗的几种方法81

2.7微带线83

2.7.1标准微带线83

2.7.2平行带条耦合微带线87

2.7.3带状线及其尺寸选择90

学习提示91

思考题和习题93

第3章 规则波导和空腔谐振器97

3.1矩形波导——一般分析97

3.1.1矩形波导中的TM波97

3.1.2矩形波导中的TE波100

3.1.3几点讨论101

3.2矩形波导——TE10模103

3.2.1 TE10模的场结构103

3.2.2 TE10模的传输特性104

3.2.3 TE10模的壁电流分布105

3.2.4 TE10模的传输功率和功率容量106

3.2.5 TE10模的等效阻抗106

3.2.6高次波型107

3.2.7激励与耦合108

3.3圆波导110

3.3.1贝塞尔函数110

3.3.2圆波导的一般分析111

3.3.3圆波导中的常用波型114

3.4空腔谐振器116

3.4.1一般概念116

3.4.2矩形谐振腔118

3.4.3圆柱形谐振腔121

3.4.4环形谐振腔122

3.4.5电容加载同轴谐振腔124

学习提示125

思考题和习题126

第4章 无源微波器件128

4.1微波网络基础128

4.1.1概述128

4.1.2二口网络的网络参量129

4.1.3二口网络参量的应用132

4.1.4多口网络及其化简134

4.2匹配元件和连接元件135

4.2.1匹配元件135

4.2.2连接元件140

4.3分路元件141

4.3.1单T接头141

4.3.2魔T接头143

4.3.3折叠双T接头144

4.4定向耦合器145

4.4.1定向耦合器的主要参数145

4.4.2同轴型定向耦合器145

4.4.3波导型单孔定向耦合器146

4.4.4波导型十字缝定向耦合器147

4.5三分贝电桥149

4.5.1二分支三分贝电桥149

4.5.2三分支三分贝电桥152

4.5.3环形三分贝电桥153

4.5.4三分贝电桥的应用153

4.6微波衰减器和滤波器154

4.6.1微波衰减器154

4.6.2微波滤波器156

4.6.3微波周期性结构简介158

4.7微波铁氧体器件159

4.7.1概述159

4.7.2铁氧体的张量磁导率160

4.7.3微波铁氧体的正负圆极化磁导率161

4.7.4 SUPW在无耗均匀铁氧体中的传播162

4.7.5隔离器163

4.7.6环行器165

4.7.7移相器166

4.7.8磁调滤波器167

学习提示168

思考题和习题170

第5章 电磁辐射理论基础174

5.1概述174

5.2基本辐射单元174

5.2.1基本电振子的辐射175

5.2.2基本磁振子的辐射176

5.2.3基本缝隙的辐射178

5.2.4惠更斯面元的辐射179

5.3发射天线的主要参数181

5.3.1天线的输入阻抗181

5.3.2方向性图181

5.3.3方向性系数、效率和增益184

5.3.4工作频带宽度186

5.4接收天线186

5.4.1天线接收电磁波的物理过程186

5.4.2天线方向性的互易原理187

5.4.3接收天线的等效电路和最大输出功率188

5.4.4接收天线的有效接收面积189

学习提示190

思考题和习题191

第6章 线天线193

6.1对称振子193

6.1.1对称振子的辐射场193

6.1.2对称振子的辐射功率、辐射电阻和方向性系数196

6.1.3对称振子的输入阻抗196

6.1.4对称振子的馈电197

6.2离散元直线阵198

6.2.1离散元直线阵的辐射场及方向图乘积定理199

6.2.2二元阵200

6.2.3均匀直线阵203

6.2.4均匀直线阵的方向性分析207

6.2.5不等幅馈电边射直线阵210

6.3地面对天线性能的影响214

6.3.1镜像法214

6.3.2理想地面对天线方向性的影响214

6.3.3实际地面对天线方向性的影响216

6.4几种常见的线天线219

6.4.1折合振子219

6.4.2引向天线220

6.4.3对数周期天线223

6.4.4螺旋天线225

6.5平面阵列天线229

6.5.1阵列天线的组成与馈电229

6.5.2阵列天线的方向性231

6.5.3阵列天线的主瓣宽度和方向性系数234

学习提示235

思考题和习题237

第7章 面天线241

7.1口径面的辐射241

7.1.1平面口径远区辐射场的一般公式241

7.1.2口径面的最大方向性系数和面积利用系数242

7.1.3同相矩形口径面的辐射243

7.1.4同相圆形口径面的辐射244

7.1.5口径场的相位分布对辐射场的影响246

7.2抛物面天线248

7.2.1旋转抛物面的几何特性248

7.2.2抛物面天线的辐射场250

7.2.3抛物面天线的馈源252

7.2.4馈源偏焦对方向性的影响252

7.2.5产生特殊波束的抛物面天线254

7.3喇叭天线256

7.3.1 H面扇形喇叭天线256

7.3.2 E面扇形喇叭天线262

7.3.3角锥喇叭天线263

学习提示264

思考题和习题265

第8章 电磁场的几个专题267

8.1光导纤维267

8.1.1一般概念267

8.1.2模式分析267

8.1.3传输参量270

8.1.4突变型弱导光纤中的线偏振解271

8.1.5光纤的色散和像差271

8.2雷达截面积272

8.2.1一般概念272

8.2.2电磁场积分方程273

8.2.3雷达截面积的频率特性275

8.2.4 RCS问题举例277

8.2.5 RCS研究与雷达对抗279

8.3计算电磁学280

8.3.1有限差分法280

8.3.2有限元法283

8.3.3矩量法285

8.4基于MATLAB的虚拟实验287

8.4.1场景式图形界面287

8.4.2动画模块举例288

8.4.3综合举例292

思考题和习题298

附录300

附录A圆柱坐标系和球坐标系300

附录B常用的矢量公式301

附录C同轴线参数表303

附录D标准矩形波导主要参数表305

参考文献307