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微波技术与天线(第四版)

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王新稳,李延平,李萍 著

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发表于2020-10-24

图书介绍


出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121281082
版次:4
商品编码:11878101
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-02-01
用纸:胶版纸
页数:320
字数:516000
正文语种:中文


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图书描述

内容简介

  本书从“路”的观点出发,系统论述了微波技术与天线的基本路论与基础知识。主要内容:长线路论、理想波导系统的一般理论分规则波导传输线、常用微横波电磁波传播、微波网络理论基础、各种常用微波元器件以及各种天线的基本理论、线天线、面天线、微带贴篇天线和印刷偶极子天线、电视发射天线、移动通信中的基站天线等各长天线的应用。

作者简介

  王新稳,安电子科技大学教授,长期从事微波领域的前沿科学研究,特别是在计算微波、非线性电磁学和微波网络理论方面尤为突出,先后获得省部级科技奖、教学奖十余项,本科生主讲了“微波技术与天线”“天线与电波”“武警技术装备”“电工原理”和“卫星通信”等七门课程。

目录

绪论
0.1 微波波段的划分
0.2 微波的特点
0.3 研究对象及应用
0.4 微波的发展简史回顾及新进展
第1章 传输线理论与微波传输线
1.1 长线理论
1.1.1 分布参数电路的模型
1.1.2 长线方程及其解
1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数
1.1.4 均匀无耗长线的工作状态
1.1.5 圆图
1.1.6 长线的阻抗匹配
1.2 波导与同轴线
1.2.1 理想导波系统的一般分析
1.2.2 波导传输线
1.2.3 同轴线
1.3 平面传输线
1.3.1 带状线
1.3.2 微带线
1.3.3 耦合带状线与耦合微带线
1.3.4 其他形式平面传输线
习题一
第2章 微波网络
2.1 网络的基本概念
2.2 微波元件等效为网络
2.2.1 微波传输线等效为双线
2.2.2 不均匀区域等效为网络
2.3 双端口微波网络的Z、Y、A参数及其归一化参数
2.3.1 阻抗参数与导纳参数
2.3.2 转移参数A
2.4 散射矩阵(Scattering Matrix)
2.4.1 S参数的定义
2.4.2 S参数的性质
2.4.3 矩阵之间的变换关系
2.4.4 双端口网络S〗参数的讨论
2.5 双端口网络的传输散射矩阵
2.6 双端口网络的功率增益与工作特性参数
2.6.1 双端口网络的功率增益
2.6.2 双端口网络的工作特性参数
2.7 微波网络的信号流图
2.7.1 网络信号流图的建立法则
2.7.2 信号流图的求解方法
习题二
第3章 微波元件
3.1 阻抗匹配与变换元件
3.1.1 阻抗匹配与变换元件及其设计
3.1.2 抗流连接和转接器
3.2 定向耦合元件
3.2.1 定向耦合器的基本概念
3.2.2 平行耦合线定向耦合器
3.2.3 分支定向耦合器和混合环
3.2.4 微带功分器
3.2.5 波导匹配双T
3.3 微波谐振器
3.3.1 微波谐振器的一般概念
3.3.2 传输线型谐振器的等效电路
3.3.3 几种实用的微波谐振器(腔)
3.3.4 谐振器的实际等效电路及激励与耦合
3.4 微波滤波器与微波铁氧体元件简介
3.4.1 微波滤波器
3.4.2 微波铁氧体元件简介
习题三
第4章 天线基本理论
4.1 绪论
4.2 电基本振子(或电流元)的辐射场
4.2.1 电基本振子的辐射场公式
4.2.2 辐射功率和辐射电阻
4.3 磁基本振子(磁流元)的辐射场
4.3.1 小电流环(磁流元)的辐射场
4.3.2 缝隙元的辐射场
4.4 对称振子的辐射场
4.4.1 对称振子的电流分布
4.4.2 对称振子的辐射场和方向性
4.4.3 辐射功率与辐射阻抗
4.5 发射天线的电参数
4.5.1 天线的方向性及方向性参数
4.5.2 天线效率与增益系数
4.5.3 天线的极化特性
4.5.4 天线的工作频带宽度
4.5.5 天线的有效长度
4.5.6 输入阻抗
4.6 接收天线理论
4.6.1 天线接收无线电波的物理过程
4.6.2 用互易原理法分析接收天线
4.6.3 接收天线的等效电路和有效接收面积
4.6.4 接收天线的电参数
4.6.5 接收天线的方向性与干扰
4.6.6 对接收天线方向性的要求
4.6.7 弗里斯(Friis)传输公式
4.7 天线阵的方向性、均匀直线阵
4.7.1 直线阵的辐射场和方向性
4.7.2 均匀直线阵
4.7.3 几种常见均匀直线阵
4.7.4 栅瓣和间距选择及方向系数
4.8 二元天线阵、理想地面对天线的影响
4.8.1 二元天线阵和方向性
4.8.2 理想地面对天线方向性的影响
4.9 天线阵的阻抗
4.10 面天线基本理论简介
4.10.1 惠更斯―菲涅耳原理与惠更斯元
4.10.2 面天线的辐射场与辐射积分
4.10.3 面天线的方向系数和口径效率
4.10.4 同相口径的辐射场
4.10.5 常用面天线简介
4.11 通信系统中常用天线简介
4.11.1 引向天线
4.11.2 螺旋天线
4.11.3 缝隙天线
4.11.4 微带天线
4.11.5 手机天线
4.11.6 移动通信中的基站天线
4.11.7 智能天线
4.12 电波传播概论
4.12.1 电波在自由空间的传播
4.12.2 介质对平面波的影响
4.12.3 地波传播
4.12.4 天波传播
4.12.5 视距传播
4.12.6 散射传播
习题四
附录A 简单不均匀性的等效电路分析
A.1 矩形波导的不连续性
A.2 同轴线的不连续性
A.3 微带线的不连续性
附录B 波导参数表
附录C 同轴线参数表
部分习题答案
参考文献

前言/序言

  第4版前言

  本教材的第1版是为了面向未来,宽口径培养人才,适应传统的专业理论课程面临大幅度压缩课时,而新技术、新知识类课程又不断涌现的情况而编著的。随着信息时代的到来,作为信息主要载体的高频电磁波——微波,不仅在卫星通信、计算机通信、移动通信等新兴学科领域得到了广泛的应用,而且深入到了各行各业,甚至在人们的日常生活中也扮演着重要的角色。因此对于电子信息与通信工程专业的学生来说,电磁场、微波技术与天线类课程在目前以及在今后都是不可缺少的。但由于学生在校学习的时间有限,不可能像过去那样设置多门大课时课程,所以如何在有限的时间内系统地让学生学习电磁场、微波电路的基本知识,以适应培养从事电子工程系统研究专业人才知识结构的需要,为今后从事这方面工作提供一个“接口”,就是这几年我们进行的主要教改工作。

  我们根据电子信息与通信工程专业的特点,对“微波技术与天线”课程的内容在尊重知识构成基本内在规律的基础上做了调整,对课时进行了压缩。微波技术部分将传统“场”与“路”两条线分析法调整为重点突出“路”的分析法,无源元件也以常用平面电路元件为主,并通过课内加开实验的方法,让学生对微波系统有一定的感性认识。天线部分重点放在天线的性能指标与各种实用天线的结构特点介绍上。经过几年的教学实践,我们编写了这本教材,并为多所学校采用。同时第1版教材获西安电子科技大学第九届(2005年度)优秀教材二等奖。

  本教材第2版正式列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。在修订中参考了部分使用该教材的教师提出的意见。微波技术部分由王新稳修改,补充了几个杨德顺教授提供的与工程应用有关的传输线阻抗和驻波系数关系的公式;对传输线上的功率传输问题进行了详细的探讨;增加了部分例题 ;对波导传输线一节做了补充修改;对微波网络一章中归一化转移参数矩阵改用A表示,避免与散射参数中归一化入射波矩阵a 相混淆;对书中一些已发现的印刷错误和不妥之处做了修改;增加了附录和部分例题及习题。考虑大部分任课教师的建议,微波网络一章中2.7节“简单不均匀性的等效电路分析”打上星号,由任课教师选讲。天线部分由李萍和李延平共同修改,由李延平执笔重修。对天线基本理论知识进行了较详细叙述,增加了接收天线基本理论和面天线基本理论知识。由于教材篇幅和课时数限制,删掉了原书上具体天线的介绍,只保留了移动通信中基站天线内容。杨德顺教授和傅德明教授对重修内容进行了审阅。

  第2版教材获西安电子科技大学第十一届(2009年度)优秀教材一等奖。

  本教材的第3版是根据“十二五”国家级教材规划选题的通知精神,对已出版、使用多年的该教材进行修订的。修订中参考了部分使用该教材的教师提出的意见。微波技术部分由王新稳修改,对书中的部分错误进行了更正,微波网络一章中2.7节“简单不均匀性的等效电路分析”移到附录中,由任课教师选讲。天线部分由李延平修改,根据教学的需要,增加了一节“电波传播概论” ,并更正了部分错误,李萍给出了修改意见。

  本教材第三版正式列入“‘十二五’普通高等教育本科国家级规划教材”和“工业和信息化部‘十二五’规划教材”立项项目。

  第3版教材获2015年度陕西省普通高等学校优秀教材奖二等奖,西安电子科技大学第十三届(2011年度)优秀教材一等奖。

  根据教育部及工业和信息化部对已入选的“十二五”教材规划的继续修订完善、补充更新知识的要求,及新的网络教学方法的要求,我们对已出版、使用5年的该教材进行了再次修订。

  第4版修订中参考了评审专家和部分使用该教材的教师提出的意见。微波技术部分由王

  新稳、陈曦、王楠、侯建强修改。在绪论中增加了通信波段的新的划分,以及太赫兹波段及应用的介绍,微波网络一章中增加了微波工程中的常用指标回波损耗和反射损耗,及“微波网络的信号流图”一节,以满足不同学校的教学需求,对书中的部分错误进行了更正。天线部分由李延平修改,重新改写了4.11节,增加了通信系统中常用天线的性能指标与各种实用天线的结构特点介绍,并更正了部分错误,李萍和朱永忠给出了修改意见,焦永昌教授、张小苗教授对重修内容进行了审阅。

  随着网络教学方法的普及,电子工业出版社和我们共同开发了该教材配套的慕课(MOOC)教学视频课件,为采用本教材的教师和学生提供一便捷的学习方式。该慕课(MOOC)教学视频课件以知识点的形式演示,每章的主要知识点都有相应的慕课视频课件,还有学习效果测验试题,用于检查学习效果。王新稳、李延平、李青凤、陈曦、王楠、李勇、杨熙、侯建强等老师参加了慕课视频课件的录制工作,电子工业出版社的陈晓莉编辑、杨永毅编辑全程指导了课件的录制及后期的编辑制作,学习者可登录电子工业出版社的华信教育资源网(mooc.hxedu.com.cn)观看学习。

  本教材的多媒体教学软件,在西安电子科技大学校教改基金的资助下,由王新稳负责研制。该教学软件将动画、图形、文字、公式等素材集成为一体,为使用该教材的教师提供了一个灵活自主课堂教学的计算机教学平台。利用动画设计软件完成的入射波、反射波、行波、驻波、波导TE10模场结构图、电流分布图的动画演示软件,将复杂抽象、概念高深的电磁波的运动规律用动画图形展示出来,既可以有效地辅助老师的课堂教学,帮助学生更好地学习、理解和掌握这种看不见、摸不着的电磁波的运动规律,又可以使单调、枯燥、乏味的教学工作变得生动有趣。该教材的习题详细解答的多媒体演示软件也设计完成,可用于辅助教学。和本教材配套的学习指导书已出版发行。本教材的参考教学时数60学时左右。

  编者对在编写、编修本教材的过程中给予指导和帮助的梁昌洪教授、杨德顺教授、叶后裕教授、傅德明教授、魏文元教授、周良明教授、王家礼教授、孙肖子教授、褚庆昕教授、卢启堂高工、朱满座教授、焦永昌教授、张小苗教授、郑会利教授、李勇教授以及北京理工大学、桂林电子科技大学等学校使用本教材的任课老师们表示诚挚的感谢。编者对李清风、杨熙、田小林、李林子、周非、任可明和武警工程大学的陈军、刘颖等老师,以及赵波、袁莉、李军、苟永刚、邢蕊娜、张鹏、姜文、姜林涛、宋跃、梁浩、郭航利、周晓辉、袁涛等同学在编修该教材和制作多媒体教学课件中给予的帮助表示诚挚的感谢。��

  本书由梁昌洪教授审阅,并提出了许多宝贵的意见和建议,在此,编者表示衷心的感谢。�ゾ」鼙景娑允橹幸逊⑾值牟蛔阒�处及印刷上的错误做了修正,但金无足赤,若今后再有发现,望能及时告诉我们,以便改正。

  编 者��

  2015年12月


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