Introduction to SNG and ENG Microwave (Media Manuals) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Focal Press

作者:Jonathan Higgins

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2004-02-06

价格:USD 37.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780240516622

丛书系列:

图书标签:

• Microwave
• SNG
• ENG
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• Manuals

《微波工程基础与工程实践》 概述： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的微波工程领域入门知识体系，涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。本书不仅仅是理论的堆砌，更注重将抽象的物理原理与实际的工程设计紧密结合，通过清晰的讲解、生动的案例和丰富的插图，帮助读者理解微波电路、器件和系统的设计、分析与优化。无论您是电子工程专业的学生、初入微波行业的工程师，还是对微波技术充满好奇的技术爱好者，本书都将是您宝贵的学习伙伴，为您构建坚实的微波工程知识基础。 内容详情： 第一部分：微波工程基础理论 第一章：电磁波基础回顾与微波特性 本章将快速回顾麦克斯韦方程组在时域和频域的表述，并重点阐述其在解释电磁波传播中的核心作用。我们将详细探讨电磁波的传播模式，包括自由空间传播、介质中的传播以及导体表面的传播。 微波频段的定义及其在电磁频谱中的位置将得到清晰界定。我们将深入分析微波频段特有的传播特性，例如低绕射性、高指向性、易受环境影响（如雨衰）以及与物质的相互作用（如介电损耗、反射、透射）。 场的概念在微波工程中的重要性将得到强调，包括电场、磁场以及它们随时间和空间的变化规律。我们将介绍场强、场分布等关键概念，为后续的微波电路分析打下基础。 波导的基本概念和传播模式将引入。我们将解释传输线理论如何过渡到波导理论，并介绍TE、TM等基本传输模式，以及它们在波导中的传播条件和截止频率。 第二章：传输线理论与微波电路 本章将详细阐述理想传输线的电压和电流关系，以及特性阻抗的概念。我们将分析集总参数模型与分布参数模型在描述传输线行为上的差异，并重点讲解分布式参数模型。 反射系数和驻波比是本章的核心内容。我们将通过史密斯圆图这一强大的可视化工具，直观地解释阻抗匹配的概念，并演示如何利用史密斯圆图解决实际的阻抗匹配问题，包括单节匹配、双节匹配等方法。 微波电路中的关键无源器件，如匹配网络、功率分配器、定向耦合器、环形器和隔离器，将得到详细介绍。每种器件的结构、工作原理、主要参数（如插入损耗、隔离度、方向性、功率容量）以及在微波系统中的典型应用都将一一呈现。 微波电路的功率流分析将是重点。我们将讲解功率的传输、分配和损耗，以及如何通过功率流的概念来理解和优化微波电路的设计。 第三章：微波网络参数 本章将系统介绍描述微波电路行为的各种网络参数，包括阻抗参数（Z参数）、导纳参数（Y参数）和散射参数（S参数）。我们将详细推导这些参数的定义式，并阐述它们之间的相互转换关系。 S参数因其在微波频率下的易于测量性和广泛应用性，将得到最深入的讲解。我们将重点分析S参数的物理意义，如电压增益、输入/输出回波损耗、传输系数等。 多端口网络的S参数表示及其级联、并联等组合方式的计算方法将得到详细阐述。这将帮助读者理解复杂微波系统是如何由多个子电路构成的。 通过大量实例，我们将演示如何利用S参数来分析微波电路的性能，包括信号的传输、反射、增益和稳定性。 第二部分：微波器件与组件设计 第四章：微波振荡器与放大器 本章将深入探讨微波振荡器的基本原理，包括负阻振荡器、谐振腔振荡器和LC振荡器等。我们将分析振荡器的起振条件、频率稳定性以及输出功率等关键性能指标。 微波放大器的设计是本章的重点。我们将介绍各种晶体管（如BJT、FET、HEMT）在高频下的等效电路模型，并详细讲解其放大器的设计理论，包括单级放大器、多级放大器、宽带放大器和低噪声放大器（LNA）。 增益、带宽、噪声系数、稳定性和线性度等放大器设计中的关键指标将得到全面解析，并提供相应的计算和优化方法。 本章还将介绍实际的放大器设计流程，包括器件选择、偏置电路设计、匹配网络设计以及稳定性分析。 第五章：微波滤波器与混频器 滤波器的设计是微波系统的重要组成部分。本章将介绍多种微波滤波器的类型，如分布参数滤波器（如微带线滤波器、脊形滤波器）、集总参数滤波器（如LC滤波器）以及谐振腔滤波器。 我们将深入分析滤波器的设计参数，包括通带、阻带、截止频率、带内纹波、插入损耗和阻抗匹配。 混频器是实现频率转换的关键器件。本章将介绍混频器的工作原理，包括单混频、双混频等。我们将分析混频器的主要性能指标，如变频损耗、本振泄漏、镜像抑制和线性度。 不同类型的混频器，如二极管混频器、FET混频器和IC混频器，及其结构和特点都将得到介绍。 第六章：微波开关与衰减器 本章将聚焦于微波开关和衰减器的设计与应用。微波开关用于在不同的微波信号路径之间进行切换，其主要性能指标包括开关速度、隔离度、插入损耗和功率容量。 我们将介绍多种微波开关的实现方式，如PIN二极管开关、FET开关和机械开关。 微波衰减器用于精确控制信号的幅度。本章将介绍固定衰减器和可变衰减器，以及它们的设计原理和常用类型，如步进衰减器和连续可变衰减器。 我们将分析衰减器在微波系统中的应用，例如信号电平控制、测试测量以及系统校准。 第三部分：微波系统与工程实践 第七章：微波传播模型与天线基础 本章将深入探讨微波在不同环境下的传播特性。我们将分析自由空间传播、地面波传播、对流层传播以及电离层传播等多种传播模式。 各种传播损耗，如自由空间路径损耗、接收器损耗、雨衰、大气吸收等，将得到详细的量化分析。 天线作为微波系统的“眼睛”和“耳朵”，其基本概念将得到介绍。我们将讲解天线的辐射原理、方向性、增益、极化、带宽和效率等重要参数。 介绍几种常见的微波天线类型，如偶极子天线、单极子天线、斑马线天线、介质透镜天线和喇叭天线，并分析其结构特点和应用场景。 第八章：微波系统集成与测试 本章将指导读者如何将前面章节介绍的各个微波器件和组件集成到一个完整的微波系统中。我们将分析一个典型的微波系统的组成模块，如发射机、接收机、收发机等。 系统性能的指标，如灵敏度、动态范围、信号噪声比（SNR）、误码率（BER）等，将得到详细的讲解，并说明如何通过系统设计来优化这些指标。 微波系统的测试是保证系统性能的关键环节。本章将介绍微波系统测试中常用的仪器设备，如网络分析仪、频谱分析仪、信号发生器和功率计。 我们将详细介绍各种测试方法，如S参数测量、增益测量、噪声系数测量、功率测量和互调失真测量，并提供实际的操作指南。 第九章：微波工程中的仿真与设计工具 现代微波工程设计离不开先进的仿真软件。本章将介绍几种常用的微波电路和电磁场仿真软件，如ADS（Advanced Design System）、HFSS（High Frequency Structure Simulator）和CST（Computer Simulation Technology）。 我们将讲解这些软件的基本操作流程，包括模型建立、网格划分、求解器设置、后处理和结果分析。 通过实际的案例，我们将演示如何利用这些仿真工具来设计和优化微波电路和天线，例如匹配网络设计、放大器性能仿真、滤波器响应分析等。 本章还将探讨仿真结果的解读和验证方法，以及如何将仿真结果与实际测量进行对比。 总结： 《微波工程基础与工程实践》将为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的实践经验。本书通过循序渐进的讲解方式，从基础的电磁波理论出发，逐步深入到微波器件的设计、微波系统的集成与测试，最终掌握现代微波工程领域的核心知识和技能。我们相信，通过本书的学习，读者将能够自信地应对微波工程领域中的各种挑战，并为未来的学习和工作打下坚实的基础。

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