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第一章 导论 1

1.1 引言 1

1.2 微波网络的分析模型 2

1.3 TEM波传输线 4

1.3.1 传输线方程 4

1.3.2 传输线的特性参量 6

1.3.3 单端口网络 7

1.4 色散型传输线 9

1.4.1 微波传输线的电磁场方程 10

1.4.2 传播模式 12

1.4.3 传输功率 15

1.5 等效TEM波传输线 17

1.5.1 模式电压和模式电流 17

1.5.2 特性阻抗及其归一化 19

1.5.3 多模传输线的等效方法 23

1.6 几个重要定理 25

1.6.1 能量定理 25

1.6.3 电抗定理 26

1.6.2 互易定理 26

第二章 电路矩阵 30

2.1 引言 30

2.2 微波二端口网络电路矩阵 31

2.2.1 阻抗矩阵和导纳矩阵 31

2.2.2 级联矩阵 33

2.2.3 归一化电路矩阵 35

2.2.4 电路矩阵参量的互换 37

2.3 单元网络的电路矩阵参量 38

2.4.1 阻抗矩阵和导纳矩阵 41

2.4 多端口微波网络电路矩阵 41

2.4.2 广义级联矩阵 43

2.5 微波网络电路矩阵的性质 45

2.5.1 无源网络 45

2.5.2 可逆网络 46

2.5.3 无耗网络 47

2.5.4 对称网络 49

第三章 散射矩阵 53

3.1 端口波变量 53

3.2.1 二端口网络散射矩阵 54

3.2 归一化散射矩阵 54

3.2.2 多端口网络散射矩阵 56

3.2.3 参考面位移 57

3.2.4 散射矩阵与电路矩阵的互换 58

3.3 电压散射矩阵与电流散射矩阵 60

3.4 传输矩阵 61

3.4.1 二端口网络传输矩阵 61

3.4.2 多端口网络传输矩阵 63

3.5 单元网络的散射矩阵与传输矩阵 65

3.6.1 无源网络 68

3.6 散射矩阵的性质 68

3.6.2 可逆网络 69

3.6.3 无耗网络 70

3.6.4 对称网络 71

3.7 广义散射矩阵 72

第四章 微波网络工作特性 78

4.1 工作特性参量 78

4.1.1 输入电压驻波比 78

4.1.2 传输系数 78

4.1.3 功率衰减 79

4.1.4 相移 80

4.2 负载通过网络的变换 80

4.3 微波波源表示法 83

4.4 信号源通过网络的变换 84

4.4.1 等效电压源定理 84

4.4.2 等效波源定理 85

4.5 微波信号通过网络的传输特性 87

4.5.1 传输功率 88

4.5.2 插入衰减和工作衰减 89

4.5.3 相移 91

第五章 对称网络分析 94

5.1 引言 94

5.2 本征值和本征矢 94

5.2.1 本征值和本征矢简介 94

5.2.2 网络矩阵的本征值和本征矢 97

5.2.3 对称算子 98

5.3 二端口对称网络 102

5.3.1 奇偶模激励分析法 103

5.3.2 耦合传输线的网络分析 107

5.4.1 三端口对称网络本征值分析法 112

5.4 三端口对称网络 112

5.4.2 三端口网络的性质 115

5.4.3 Y形结铁氧体环行器 119

5.4.4 功率分配器 121

5.5 四端口对称网络 124

5.5.1 四端口对称网络本征值分析法 124

5.5.2 理想定向耦合器 129

5.5.3 分支线定向耦合器 132

5.5.4 平行耦合传输线定向耦合器 138

5.5.5 环行定向耦合器 142

5.5.6 双T接头与魔T 144

第六章 复杂微波网络分析 149

6.1 引言 149

6.2 二端口网络的串联、并联和级联 149

6.3 节点导纳矩阵分析法 153

6.3.1 不定导纳矩阵的定义 153

6.3.2 不定导纳矩阵的性质 155

6.3.3 单元网络的不定导纳矩阵 156

6.3.4 组合网络导纳矩阵的建立 158

6.4 散射矩阵分析法 159

6.4.1 多端口网络的任意连接 160

6.4.2 子网络的组合连接 164

6.5 信号流图的应用 168

6.5.1 信号流图的建立 168

6.5.2 信号流图的简化法则 172

6.5.3 信号流图的不接触环法则 174

第七章 微波网络综合设计原理 181

7.1 引言 181

7.2 网络函数及其性质 182

7.3 二端口LC网络的综合 184

7.3.1 衰减函数和特征函数 185

7.3.2 梯形网络综合法 186

7.4 低通原型滤波器 189

7.4.1 最大平坦型低通原型 191

7.4.2 等起伏型低通原型 196

7.5 频率变换 203

7.5.1 高通滤波器与低通原型的频率变换 203

7.5.2 带通滤波器与低通原型的频率变换 204

7.5.3 带阻滤波器与低通原型的频率变换 207

7.6.1 倒置变换器 208

7.6 隔离变换 208

7.6.2 只含同一类电抗元件的低通原型 211

第八章 微波滤波网络 215

8.1 引言 215

8.2 分布参数元件 216

8.2.1 短传输线段 216

8.2.2 不均匀性 218

8.2.3 谐振线 218

8.2.5 平行耦合线节 220

8.2.4 耦合元件 220

8.3 微波低通滤波器 223

8.4 微波带阻滤波器 226

8.5 微波带通滤波器 231

8.5.1 直接耦合带通滤波器 233

8.5.2 平行耦合线带通滤波器 236

8.6 微波滤波器的准确设计 239

8.6.1 正切频率变换 239

8.6.2 黑田变换 242

8.6.3 微波带阻滤波器的准确设计 245

8.6.4 微波带通滤波器的准确设计 247

8.7 元件损耗对滤波器性能的影响 252

8.7.1 元件损耗对低通原型通带衰减的影响 252

8.7.2 元件损耗对低通原型阻带衰减的影响 254

8.7.3 元件损耗对滤波器衰减特性的影响 255

第九章 阻抗变换器与多孔定向耦合器 259

9.1 引言 259

9.2 窄频带阻抗匹配网络 259

9.3 1/4波长阶梯阻抗变换器的近似设计 261

9.4 1/4波长阶梯阻抗变换器的精确设计 266

9.4.1 最大平坦型1/4波长阶梯阻抗变换器 267

9.4.2 切比雪夫型1/4波长阶梯阻抗变换器 270

9.5 渐变线阻抗变换器 272

9.6 孔耦合波导定向耦合器 276

9.6.1 波导单孔耦合 276

9.6.2 双孔波导定向耦合器 278

9.6.3 多孔波导定向耦合器 279

参考资料 285

附录 矩阵代数 287