微波电路与天线习题详解（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《微波电路与天线习题详解（第2版）》给出了《微波电路与天线》（第2版）全部习题的详细解答，第1版的错误，在此做了修正。《微波电路与天线习题详解（第2版）》可作为微波电路、天线与电波传播、电磁场与电磁波等授课教师的教学参考书高等学校通信工程专业本科生的学习参考书，也可作为电子工程与通信工程或相关专业的技术人员继续教育的学习参考书。

内页插图

目录

第1章 微波传输线理论
1．1
1．2
1．3
1．4
1．5
1．6
1．7
1．8
1．9
1．10
1．11
1．12
1．13
1．14
1．15
1．16
1．17
1．18
1．19
1．20
1．21
1．22
1．23

第2章 规则波导
2．1
2．2
2．3
2．4
2．5
2．6
2．7
2．8
2．9
2．10
2．11
2．12
2．13
2．14
2．15
2．16
2．17
2．18

第3章 微波集成传输线
3．1
3．2
3．3
3．4
3．5
3．6
3．7
3．8
3．9
3．10
3．11
3．12

第4章 微波网络初步
4．1
4．2
4．3
4．4
4．5
4．6
4．7
4．8
4．9
4．10
4．11
4．12
4．13
4．14
4．15
4．16
4．17

第5章 微波元器件
5．1
5．2
5．3
5．4
5．5
5．6
5．7
5．8
5．9
5．10
5．11
5．12
5．13
5．14
5．15
5．16
5．17
5．18
5．19
5．20
5．21
5．22
5．23
5．24
5．25
5．26
5．27
5．28

第6章 天线的辐射与接收
6．1
6．2
6．3
6．4
6．5
6．6
6．7

第7章 线天线
7．1
7．2
7．3
7．4
7．5
7．6

第8章 面天线
8．1
8．2
8．3
8．4

第9章 电波传播概要
9．1
9．2
9．3
9．4
9．5
9．6
9．7
9．8

附录A
构成十进制和分数单位的词头
附录B
波导E-T分支结构内部的电力线分布
波导H-T分支结构内部的电力线分布
参考文献

前言/序言

　　本书是为《微波电路与天线》（闫述、郑召文、孔娃编著，江苏大学出版社，2015）教材配套的习题答案。教材由绪论和第1章～第10章构成，这里给出了第1章～第9章全部习题的详细解题步骤，同时也给出了求解过程中用到的公式、定理等依据的出处。涉及教材中的公式、图、表、章节等均以教材中的编号方式给出，如图1-1a、公式（1。3-22）、表2-1、附录1-4等。题目编号也与教材相一致，求解中的自有公式、图、表等另行编号。教材中题目的错漏等，在习题详解中做了修订，以此为准。另外，习题详解中还给出了少量的补充信息。
　　作者期待着任课教师、同学们、各位同行的批评指正。

深入探索微波工程的基石：电路与天线的奥秘 微波工程，作为现代电子信息技术的核心驱动力之一，其应用范围之广、技术迭代之快，早已渗透到通信、雷达、导航、遥感、医疗乃至天体物理等诸多前沿领域。从我们手中智能手机的无线连接，到覆盖全球的卫星通信系统，再到精密制导的雷达探测，无一不闪耀着微波技术的智慧之光。然而，要真正驾驭这门复杂而迷人的学科，精通其背后的理论原理，并将其转化为实际的工程设计，则离不开扎实的理论基础和深入的实践探索。本书旨在为广大读者提供一本系统、详实、富有启发性的学习资源，引领大家走进微波电路与天线设计的精彩世界。 我们知道，微波电路是微波系统实现信号传输、处理、放大、振荡等功能的载体。它不同于低频电路，在微波频段，集肤效应、寄生参数、传输线效应等低频电路中可以忽略的效应变得尤为显著，直接影响着电路的性能表现。因此，理解并掌握微波电路的设计与分析方法，是构建高效微波系统的关键。本书将带领读者逐一攻克微波电路设计的核心难点，从最基础的传输线理论出发，深入剖析阻抗匹配、功率分配、滤波、放大、振荡等关键电路模块的设计原理与实现技术。 在传输线理论方面，本书将详细阐述均匀传输线的特性阻抗、传播常数、电压驻波比（VSWR）、回波损耗（Return Loss）等核心参数的物理意义与计算方法。我们将通过生动的图示与详实的推导，帮助读者理解波的传播特性，以及如何通过史密斯圆图（Smith Chart）这一强大的工具，直观地进行阻抗匹配和电路分析。史密斯圆图的应用贯穿全书，它不仅仅是一个计算工具，更是一种思维方式，能够帮助工程师高效地解决微波电路设计中的难题。 在阻抗匹配方面，本书将深入探讨不同匹配网络的设计策略，包括单节匹配、双节匹配、微带线匹配、枝节匹配等。我们将详细介绍匹配电感的选取、匹配电容的计算，以及如何利用集总参数和分布参数元件实现宽带匹配。读者将学会如何根据实际的源阻抗和负载阻抗，选择最合适的匹配技术，并设计出性能优异的匹配电路，最大程度地提高功率传输效率，抑制信号反射。 在微波滤波器设计方面，本书将重点介绍几种主流的滤波器类型，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。我们将分析不同滤波器结构（如加载式、耦合线式、槽线式等）的特点，并介绍基于集总参数和分布参数元件的滤波器设计方法。读者将学习如何根据特定的频率响应要求（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等），设计出满足工程需求的滤波器。 在微波放大器设计方面，本书将深入探讨单级和多级放大器的设计原理。我们将详细介绍双端口网络参数（S参数）在放大器分析中的应用，并重点讲解稳定性的判别与实现，例如K因子的计算、稳定性电阻的添加等。读者将学习如何根据噪声系数、增益、输出功率等指标，选择合适的晶体管（如MESFET、HEMT、LDMOS等），并设计出具有优异性能的线性放大器和功率放大器。 在微波振荡器设计方面，本书将介绍正弦波振荡器的基本原理，包括振荡条件（幅振和相振）、起振条件以及稳定输出的实现。我们将分析不同振荡器拓扑结构（如Colpitts、Hartley、Clapp等）的特点，并介绍基于S参数或Y参数的振荡器设计方法。读者将学会如何设计出频率稳定、输出功率充沛的微波振荡器。 除了微波电路，天线作为微波系统的“眼睛”和“嘴巴”，其设计与分析同样至关重要。天线负责将电信号转换为电磁波发射出去，或者接收外界电磁波并将其转换为电信号。一个性能优良的天线，能够极大地影响整个系统的通信距离、信号质量和覆盖范围。本书将带领读者深入了解各种常见天线的原理、结构、性能参数及其设计方法。 在天线基础理论方面，本书将详细阐述天线的辐射机理、基本参数，如辐射方向图（Radiation Pattern）、增益（Gain）、效率（Efficiency）、极化（Polarization）、带宽（Bandwidth）、阻抗（Impedance）等。我们将通过形象的比喻和清晰的推导，帮助读者理解这些参数的物理意义，以及它们如何影响天线的实际性能。 本书将重点介绍几种应用广泛的微波天线类型。首先是基本的线状天线，如半波长偶极子天线、八木-宇野天线。我们将分析它们的辐射特性，以及如何通过改变尺寸、增加反射器和引流器来改善其方向性和增益。 接着，我们将深入探讨面状天线，其中最经典的就是微带天线（Patch Antenna）。我们将详细讲解微带天线的构成、工作原理，以及如何通过改变贴片尺寸、介质层厚度、馈电方式等来调控其工作频率、带宽和阻抗。本书还将介绍微带天线的不同馈电方式（如微带线馈电、同轴探针馈电、耦合线馈电等）的优缺点，以及如何实现宽带化和多频带化设计。 此外，本书还将触及其他重要的天线类型，如喇叭天线（Horn Antenna）、螺旋天线（Helical Antenna）、槽天线（Slot Antenna）等，介绍它们各自的特点、适用场景以及设计的基本方法。 在天线阵列方面，本书将介绍如何通过组合多个单元天线来获得更高的增益、更好的方向性和波束控制能力。我们将详细讲解线阵、面阵的设计原理，以及如何利用移相器、幅度控制器等实现波束的扫描和形状的调整。 本书在内容编排上，力求循序渐进，由浅入深。每一章节都围绕一个核心概念展开，并通过丰富的实例和图示进行深入剖析。为了帮助读者更好地掌握所学知识，每一章节都精心设计了一系列习题，这些习题涵盖了理论计算、设计分析等多个方面，旨在巩固和深化读者对微波电路与天线原理的理解。本书还对这些习题提供了详细的解答，并对解题思路和关键步骤进行了细致的说明，帮助读者独立思考，并在遇到困难时获得有效的指导。 本书的目标读者群体包括高等院校通信工程、电子信息工程、电磁场与微波技术等专业的高年级本科生和研究生。同时，本书也适合从事微波通信、雷达、卫星导航、无线传感网络等领域的研究与开发工作的工程师和技术人员。通过学习本书，读者将能够： 系统掌握微波电路的基本原理和分析方法： 深刻理解传输线理论，熟练运用史密斯圆图进行阻抗匹配和电路分析。 掌握各类微波电路模块的设计技术： 能够独立设计和分析微波滤波器、放大器、振荡器等核心电路。 深入理解各类微波天线的结构与性能： 熟悉常见天线的辐射机理，并能够根据需求选择和设计合适的天线。 提升微波系统整体的设计与优化能力： 将微波电路与天线设计有机结合，构建出高性能的微波系统。 增强解决实际工程问题的能力： 通过习题演练，将理论知识应用于实际问题，培养解决复杂工程挑战的思维。 微波工程是一门充满挑战与机遇的学科。本书作为您探索微波世界的一盏明灯，希望能点燃您对微波技术的无限热情，为您的学习和职业生涯打下坚实的基础。我们相信，通过对本书内容的深入学习与勤奋练习，您将能够自信地翱翔于微波工程的广阔天地，创造属于自己的精彩。