商品簡介
《高等學校信息工程類“十二五”規劃教材:微波技術與天線(第3版)》系統地論述了微波技術與天線的基本原理、基本技術及其典型的應用系統。在編寫中儘量深入淺出,並結合當前技術熱點,對諸如無線傳感與射頻識別、光纖技術、智能天線、LTCC等新技術進行了討論。另外,《高等學校信息工程類“十二五”規劃教材:微波技術與天線(第3版)》較多地闡述了MATLAB在微波技術與天線中的應用。
全書共分為10章:均勻傳輸線理論、規則金屬波導、微波集成傳輸線、微波網絡基礎、微波元器件、天線輻射與接收的基本理論、電波傳播概論、線天線、面天線及微波應用系統。每章都附有習題。
《高等學校信息工程類“十二五”規劃教材:微波技術與天線(第3版)》可作為電子信息類專業本科生的教材,也可作為電子工程與通信工程技術人員或相關專業的技術人員進行繼續教育的參考書。
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《高等學校信息工程類"十二五"規劃教材:微波技術與天線(第3版)》系統地論述了微波技術與天線的基本原理、基本技術及其典型的應用系統。在編寫中盡量深入淺出,并結合當前技術熱點,對諸如無線傳感與射頻識別、光纖技術、智能天線、LTCC等新技術進行了討論。另外,《高等學校信息工程類"十二五"規劃教材:微波技術與天線(第3版)》較多地闡述了MATLAB在微波技術與天線中的應用。
目次
緒論
第1章均勻傳輸線理論
1.1均勻傳輸線方程及其解
1.2傳輸線阻抗與狀態參量
1.3無耗傳輸線的狀態分析
1.4傳輸線的傳輸功率、效率和損耗
1.5阻抗匹配
1.6史密斯圓圖及其應用
1.7同軸線及其特性阻抗
本章小結
習題
第2章規則金屬波導
2.1導波原理
2.2矩形波導
2.3圓形波導
2.4波導的激勵與耦合
本章小結
習題
第3章微波集成傳輸線
3.1平面型傳輸線
3.2介質波導
3.3光纖
本章小結
習題
第4章微波網絡基礎
4.1等效傳輸線
4.2單口網絡
4.3雙端口網絡的阻抗與轉移矩陣
4.4散射矩陣與傳輸矩陣
4.5多端口網絡的散射矩陣
4.6網絡參數的測量
本章小結
習題
第5章微波元器件
5.1連接匹配元件
5.2功率分配與合成器件
5.3微波諧振器件
5.4微波鐵氧體器件
5.5低溫共燒陶瓷(LTCC)器件
本章小結
習題
第6章天線輻射與接收的基本理論
6.1概論
6.2基本振子的輻射
6.3天線的電參數
6.4接收天線理論
本章小結
習題
第7章電波傳播概論
7.1電波傳播的基本概念
7.2視距傳播
7.3天波傳播
7.4地面波傳播
7.5不均勻媒質的散射傳播
7.6室內電波傳播
本章小結
習題
第8章線天線
8.1對稱振子天線
8.2陣列天線
8.3直立振子天線與水平振子天線
8.4引向天線與電視天線
8.5移動通信基站天線
8.6螺旋天線
8.7行波天線
8.8寬頻帶天線
8.9縫隙天線
8.10微帶天線
8.11智能天線
本章小結
習題
第9章面天線
第10章微波應用系統
附錄
習題參考答案
參考文獻
書摘/試閱
4.諧振器的耦合和激勵
前面介紹的都是孤立諧振器的特性,實際的微波諧振器總是通過一個或幾個端口和外電路連接,我們把諧振器和外電路相連的部分稱作激勵裝置或耦合裝置。對波導型諧振器的激勵方法與第2章中波導的激勵和耦合相似,有電激勵、磁激勵和電流激勵三種,而微帶線諧振器通常用平行耦合微帶線來實現激勵和耦合,如圖5—32所示。不管是哪種激勵和耦合,對諧振器來說,外接部分要吸收部分功率,因此品質因數有所下降,此時稱之為有載品質因數,記作Q1,由品質因數的定義得式中,P1=P1+Pe,Pe為外部電路損耗的功率,Qe稱為有載品質因數。一般用耦合系數r來表征外接電路和諧振器相互影響的程度,即
于是
這說明r越大,耦合越緊,有載品質因數越小;反之,r越小,耦合越松,有載品質因數Q1越接近無載品質因數Q0。
5.4微波鐵氧體器件
以上所介紹的各種微波元件,都是線性、互易的,但在許多情況下,我們卻需要具有非互易性的器件。例如,在微波系統中;負載的變化對微波信號源的頻率和功率輸出會產生不良的影響,使振蕩器性能不穩定。為了解決這樣的問題,最好在負載和信號源之間接入一個具有不可逆傳輸特性的器件,如圖5—33所示,即微波從振蕩器到負載是通行的,反過來從負載到振蕩器是禁止通行的。這樣當負載不匹配時,從負載反射回來的信號不能到達信號源,從而保證了信號源的穩定,這種器件具有單向通行、反向隔離的功能,因此稱為單向器或隔離器。另一類非互易器件是環行器,它具有單向循環流通功能。
在非互易器件中,非互易材料是必不可少的,微波技術中應用很廣泛的非互易材料是鐵氧體(Ferri)。鐵氧體是一種黑褐色的陶瓷,最初由于其中含有鐵的氧化物而得名。實際上隨著材料研究的進步,后來發展的某些鐵氧體并不一定含有鐵元素。目前常用的有鎳—鋅、鎳—鎂、錳—鎂鐵氧體和釔鐵石榴石(YIG)等。
微波鐵氧體的電阻率很高,比鐵的電阻率大1012~1016倍,當微波頻率的電磁波通過鐵氧體時,導電損耗是很小的。鐵氧體的相對介電常數為10~20,更重要的是,它是一種非線性各向異性磁性物質,它的磁導率隨外加磁場而變化,即具有非線性;再加上恒定磁場以后,它在各方向上對微波磁場的磁導率是不同的,就是說其具有各向異性。由于這種各向異性,當電磁波從不同的方向通過磁化鐵氧體時,便呈現一種非互易性。利用這種效應,便可以做成各種非互易微波鐵氧體元件,最常用的有隔離器和環行器。
1.隔離器(Isolator)
如前所述,隔離器也叫反向器,電磁波正向通過它時幾乎無衰減,反向通過時衰減很大。常用的隔離器有諧振式和場移式兩種。