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射频/微波电路导论 - 中国高校教材图书网
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作者雷振亚已出版的图书
西安电子科技大学出版社的图书
用途:大学本科教材
中图: 无线电电子学、电讯技术
专业:武器系统与发射工程
读者:普通读者
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书名: 射频/微波电路导论
ISBN:7-5606-1557 条码:
作者: 雷振亚  相关图书 装订:平装
印次:1-1 开本:16开
定价: ¥28.00  折扣价:¥26.60
折扣:0.95 节省了1.4元
字数: 441.0千字
出版社:西安电子科技大学出版社 页数:
发行编号:1848001 每包册数:
出版日期: 2005-08-01
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内容简介:
本书以常用微波概念和微波电路专题为线索,避免繁琐的公式推导,重点介绍常用的微波知识,侧重于工程实际。全书共13章,涵盖微波无源元件、有源电路、天线、射频/微波系统、微波常用单位等内容。每种电路都有设计实例和常见结构、指标等。各部分内容相对独立,概念清晰,使得读者能够尽快理解基本内容,掌握设计方法,配合实验测试掌握关键指标和调试方法。
本书可用作电子类相关专业射频/微波电路课程的教材,也可用作科研、工程技术人员的培训教材或参考书。

作者简介:
 
章节目录:
第1章 射频/微波工程介绍 1
1.1 常用无线电频段 1
1.2 射频/微波的重要特性 4
1.2.1 射频/微波的基本特性 4
1.2.2 射频/微波的主要优点 5
1.2.3 射频/微波的不利因素 5
1.3 射频/微波工程中的核心问题 5
1.3.1 射频铁三角 5
1.3.2 射频铁三角的内涵 6
1.4 射频/微波电路的应用 7
1.5 射频/微波系统举例 8
1.5.1 射频/微波通信系统 8
1.5.2 雷达系统 9
1.6 射频/微波工程基础常识 11
1.6.1 关于分贝的几个概念 11
1.6.2 常用射频/微波接头 12
第2章 传输线理论 13
2.1 集总参数元件的射频特性 13
2.1.1 金属导线 13
2.1.2 电阻 15
2.1.3 电容 16
2.1.4 电感 17
2.2 射频/微波电路设计中Q值的概念 18
2.3 传输线基本理论 19
2.4 无耗传输线的工作状态 20
2.4.1 负载端(z=0处)情况 20
2.4.2 输入端(z=-L处)情况 21
2.5 有耗传输线的工作状态 21
2.6 史密斯圆图 22
2.7 微带线的理论和设计 23
2.7.1 各种传输线介绍 23
2.7.2 微带线 23
2.8 波导和同轴传输线简介 30
2.8.1 波导 30
2.8.2 同轴线 32
第3章 匹配理论 33
3.1 基本阻抗匹配理论 33
3.2 射频/微波匹配原理 34
3.3 集总参数匹配电路 35
3.3.1 L型匹配电路 35
3.3.2 T型匹配电路 38
3.3.3 Π型匹配电路 40
3.4 微带线型匹配电路 42
3.4.1 并联型微带匹配电路 42
3.4.2 串联型微带匹配电路 45
3.5 波导和同轴线型匹配电路 46
3.6 微波网络参数 47
3.6.1 四个参数的定义 47
3.6.2 四个参数之间的转换 49
第4章 功率衰减器 52
4.1 功率衰减器的原理 52
4.1.1 衰减器的技术指标 52
4.1.2 衰减器的基本构成 53
4.1.3 衰减器的主要用途 53
4.2 集总参数衰减器 53
4.2.1 同阻式集总参数衰减器 54
4.2.2 异阻式集总参数衰减器 55
4.2.3 集总参数衰减器设计实例 55
4.3 分布参数衰减器 58
4.3.1 同轴型衰减器 58
4.3.2 波导型衰减器 59
4.3.3 微带型衰减器 61
4.3.4 匹配负载 61
4.4 PIN二极管电调衰减器 61
4.4.1 PIN二极管 61
4.4.2 电调衰减器 62
4.4.3 PIN管限幅器 64
4.5 步进式衰减器 64
第5章 功率分配器/合成器 65
5.1 功率分配器的基本原理 65
5.1.1 功率分配器的技术指标 65
5.1.2 功率分配器的原理 66
5.2 集总参数功率分配器 66
5.2.1 等分型功率分配器 66
5.2.2 比例型功率分配器 67
5.2.3 集总参数功率分配器的设计方法 68
5.3 分布参数功率分配器 69
5.3.1 微带线功率分配器 69
5.3.2 其他分布参数功率分配器 75
第6章 定向耦合器 76
6.1 定向耦合器的基本原理 76
6.1.1 定向耦合器的技术指标 76
6.1.2 定向耦合器的原理 77
6.2 集总参数定向耦合器 77
6.2.1 集总参数定向耦合器设计方法 77
6.2.2 集总参数定向耦合器设计实例 78
6.3 耦合微带定向耦合器 79
6.3.1 平行耦合线耦合器基本原理 79
6.3.2 平行耦合线耦合器设计方法 80
6.3.3 平行耦合线耦合器设计实例 80
6.4 分支线型定向耦合器 83
6.4.1 分支线型定向耦合器原理 83
6.4.2 分支线型定向耦合器设计 83
6.4.3 分支线型定向耦合器设计实例 84
6.5 环形桥定向耦合器 84
第7章 射频/微波滤波器 86
7.1 滤波器的基本原理 86
7.1.1 滤波器的指标 86
7.1.2 滤波器的原理 87
7.1.3 滤波器的设计方法 88
7.1.4 滤波器的四种低通原型 88
7.1.5 滤波器的四种频率变换 92
7.1.6 滤波器的微波实现 94
7.2 集总参数滤波器 94
7.2.1 集总元件低通滤波器 94
7.2.2 集总元件带通滤波器 96
7.3 各种微带线滤波器 97
7.3.1 低通滤波器 97
7.3.2 带通滤波器 101
7.3.3 高通滤波器 106
7.3.4 带阻滤波器 107
7.4 微带线滤波器新技术 110
7.4.1 交叉耦合技术 110
7.4.2 滤波器的小型化 112
7.4.3 新材料的应用 114
7.4.4 高温超导(HTS)射频子系统简介 115
第8章 放大器设计 117
8.1 放大器的基本原理 118
8.1.1 放大器的指标 118
8.1.2 放大器的设计原理 118
8.1.3 放大器的设计思路 121
8.1.4 放大器设计中的其他问题 122
8.1.5 放大器的设计步骤 122
8.2 小信号微带放大器的设计 123
8.2.1 射频/微波晶体管 123
8.2.2 三种射频/微波放大器设计原则 124
8.2.3 微带放大器设计实例 125
8.3 MMIC介绍 128
8.4 射频/微波功率放大器 130
8.4.1 放大器的工作效率和功率压缩 130
8.4.2 各类功率放大器 133
8.4.3 对功率放大器的几点说明 141
第9章 射频/微波振荡器 143
9.1 振荡器的基本原理 143
9.1.1 振荡器的指标 143
9.1.2 振荡器的原理 145
9.1.3 振荡器常用元器件 149
9.2 集总参数振荡器 151
9.2.1 设计实例 151
9.2.2 电路拓扑结构举例 152
9.3 微带线振荡器 154
9.4 压控振荡器(VCO) 160
9.4.1 集总元件压控谐振电路 160
9.4.2 压控振荡器电路举例 161
9.5 变容管倍频器 162
第10章 频率合成器 164
10.1 频率合成器的基本原理 164
10.1.1 频率合成器的主要指标 164
10.1.2 频率合成器的基本原理 165
10.2 锁相环频率合成器PLL 169
10.2.1 PLL各个部件的选购和设计 169
10.2.2 PLL的锁定过程 171
10.2.3 PLL环的分类 172
10.2.4 PLL设计公式 173
10.2.5 环路设计实例 175
10.2.6 PLL集成电路介绍 177
10.3 直接数字频率合成器DDS 182
10.4 PLL+DDS频率合成器 186
10.4.1 DDS作PLL参考源 187
10.4.2 DDS作PLL的可编程分频器 187
第11章 其他常用微波电路 188
11.1 隔离器与环形器 188
11.1.1 隔离器的技术指标 188
11.1.2 隔离器的原理 189
11.1.3 环行器 191
11.2 混频器与检波器 193
11.2.1 混频器的主要技术指标 193
11.2.2 混频器的原理与设计 195
11.2.3 检波器的原理与设计 204
11.3 倍频器和分频器 206
11.3.1 倍频器 206
11.3.2 分频器 210
11.4 开关与相移器 211
11.4.1 开关 211
11.4.2 相移器 215
第12章 射频/微波天线 218
12.1 天线基础知识 218
12.1.1 天线基本指标 218
12.1.2 远区场概念 220
12.1.3 天线的分析 221
12.2 常见的天线结构 222
12.3 单极天线和对称阵子天线 223
12.4 喇叭天线 225
12.5 抛物面天线 226
12.6 微带天线 227
12.6.1 微带天线基本知识和矩形微带天线 228
12.6.2 微带天线的其他形式 230
12.6.3 圆盘微带天线的设计实例 231
12.7 天线阵和相控阵 234
12.7.1 天线阵 234
12.7.2 相控阵 234
第13章 射频/微波系统 237
13.1 射频发射机的基本知识 237
13.1.1 发射机基本参数 237
13.1.2 发射机基本结构 238
13.1.3 上变频器 238
13.2 射频接收机的基本知识 241
13.2.1 射频接收机基本参数 241
13.2.2 接收机基本结构 241
13.2.3 接收机灵敏度 242
13.2.4 接收机灵敏度计算实例 243
13.2.5 接收机的选择性 245
13.2.6 接收杂波响应 246
13.2.7 接收互调截止点 247
13.3 全双工系统 249
13.4 雷达基本原理 250
13.4.1 雷达方程 251
13.4.2 雷达散射截面σ(RCS) 252
13.4.3 脉冲雷达 253
13.4.4 连续波雷达 254
13.5 通信基本原理 255
13.5.1 FRIIS传输方程 255
13.5.2 空间损耗 256
13.5.3 通信链及信道概算 256
13.5.4 通信系统简介 257
附录1 实验内容 260
附录2 射频/微波工程常用数据 283
参考文献 290
精彩片段:
 
书  评:
射频/微波电路是构成通信系统、雷达系统和微波应用系统中的发射机和接收机的关键部件。经过半个多世纪的发展,各种电路的原理日趋成熟,结构形式多样。现代微电子技术和电子材料的不断进步,使得各类接收机和发射机的体积越来越小,功能越来越强。最典型的是个人无线通信,也就是手机技术,可以说,手机代表了当今世界科学领域的多种成就,它集中反映了在电源及电源使用效率、数字电路、模拟电路、半导体技术、信号处理、材料科学、结构工艺等领域的人类智慧。这些内容的核心是射频/微波模拟电路,也就是本书所涉及的内容。当然,手机技术只是射频/微波技术的一个应用实例,本书所介绍的各个电路单元能够用于通信、雷达、导航、识别、空间、对抗、GPS、3G等各类无线系统中。可以想象:射频/微波技术的发展是永恒的。希望本书的内容能起到抛砖引玉的作用,引导读者尽快进入射频/微波电路领域。
多年来,射频/微波电路给人们的印象是抽象的概念和繁琐的公式。麦克斯韦方程是射频/微波的基本理论,麦克斯韦方程的求解或数值计算是实现射频/微波电路的基本方法。但是,工程中能够严格求解的问题是十分有限的。尤其是有源器件、材料、结构和工艺特性,实际中无法严格把握,难以体现在计算过程中。射频/微波电路的实验调整必不可少。解决工程问题的有效方法是微波网络方法,其散射参数概念清晰,不追究电路内部的电磁场结构,利用等效电路对波能量的传输和反射概念,能够方便地进行电路设计和调试。场论及其计算是解决射频/微波问题的一种方法,但它并不能解决微波领域的所有问题。任何射频/微波电路的根本是能量的传输或变换。因此,在射频/微波电路工程实际中,无需拘泥于电磁场方程,而是要在正确的概念引导下完成各个电路单元的功能。
本书的内容安排思路是:给出电路指标定义,直接引用公式推导结论,交代清楚物理概念,举例说明使用方法和设计过程,强调电路设计和调试中的要领。对于已经很好地掌握了电磁场与微波技术理论的读者,本书可以带您快速进入工程领域; 对于相关专业的读者,本书可以带您快速跨入射频/微波技术行列。
射频/微波电路可分为以下三大类:
(1) 微波无源电路,如金属谐振腔滤波器、介质腔体滤波器、微带滤波器、功率分配器、耦合器、程控衰减器等。
(2) 微波有源电路,如微波放大器、微波振荡器、微波调制解调器、开关、移相器、混频器、倍频器、频率合成器、功率放大器等。
(3) 由上述多种元器件构成的微波发射/接收功能模块,或称T/R组件。
随着半导体技术的发展,单片微波集成电路(MMIC)已大量进入工程使用阶段。在元器件体积足够小的情况下,射频/微波概念可以适当淡化,像普通低频电路一样进行电路设计,但要使用微波印制板。
设计MMIC的偏置电路,在射频/微波引线段应考虑匹配。对于新型微波材料主要应考虑环境适应性、高介电常数、低损耗介质。高介电常数介质的使用,可以缩小微带电路的结构尺寸。
本书以射频/微波系统中的常用电路为章次,介绍各种电路的概念和设计方法。全书共13章。第1章为射频/微波工程介绍,第2章为传输线理论,第3章为匹配理论,第4章为功率衰减器,第5章为功率分配器/合成器,第6章为定向耦合器, 第7章为射频/微波滤波器,第8章为放大器设计,第9章为射频/微波振荡器,第10章为频率合成器,第11章为其他常用微波电路,第12章为射频/微波天线,第13章为射频/微波系统。掌握这些电路及系统的知识,可以为从事射频/微波工作打下良好的基础。
本书由西安电子科技大学雷振亚确定编写大纲和内容,并撰写全部书稿。感谢叶正贤先生代表Motech公司对本书的编写给予的热情鼓励和大力支持,并提供了大量素材。
感谢西安电子科技大学硕士研究生叶荣为本书所做的大量具体工作。感谢西安电子科技大学国家电工电子教学基地、电子工程学院、研究生院、天线与微波国防重点实验室的有关领导和同事给予的关心和支持。
由于作者水平有限,加之时间仓促,书中内容定有不妥之处,敬望各位同行和读者提出宝贵意见,作者将诚恳接受,并在后续版本中采纳。此致谢意。

其  它:
 

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