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第1章 绪论 1

1.1 电磁波频谱 1

1.1.1 电磁波频谱的划分 1

1.1.2 微波毫米波的特点 3

1.2 微波毫米波应用 3

1.2.1 雷达与导航 3

1.2.2 通信 4

1.2.3 探测 5

1.2.4 电子对抗 6

1.3 空间微波毫米波系统 6

1.3.1 通信卫星 6

1.3.2 遥感卫星 8

1.3.3 导航卫星 9

1.3.4 科学与技术试验卫星 10

1.3.5 其他航天器 10

参考文献 10

第2章 微波理论和工程基础 12

2.1 电磁场理论 12

2.1.1 麦克斯韦方程 12

2.1.2 波动方程及其边界条件 13

2.1.3 电磁波的传播理论 13

2.2 微波工程与天线理论 16

2.2.1 传输线理论 16

2.2.2 微波网络理论 21

2.2.3 天线理论 22

2.3 功率放大器技术 25

2.3.1 功率器件基础 25

2.3.2 功率放大器关键特性 28

2.3.3 固态功率放大器 33

2.3.4 行波管放大器 35

2.4 功率合成技术 36

2.4.1 功率合成技术发展需求 36

2.4.2 功率合成的技术途径 36

参考文献 42

第3章 空间功率合成放大器 44

3.1 功率分配与合成形式 44

3.2 空间功率合成放大器特性 46

3.2.1 损耗 46

3.2.2 效率 48

3.2.3 噪声 50

3.2.4 增益 51

3.2.5 完美降级 52

3.3 空间功率合成放大器方案 53

3.3.1 系统构架 53

3.3.2 阵列结构 54

3.3.3 功率分配方式 55

3.3.4 天线形式 56

3.3.5 实现方式 56

3.3.6 小结 57

3.4 波导内空间功率合成放大器 58

3.4.1 波导内空间功率合成器结构 58

3.4.2 Tray型空间功率合成放大器 59

3.4.3 Tile型空间功率合成放大器 64

3.4.4 复合式功率合成放大器 67

3.4.5 热设计 72

3.4.6 电装工艺 77

3.5 开放空间功率合成放大器 78

3.5.1 开放空间功率合成放大器实现方法 78

3.5.2 分析模型 80

3.5.3 设计要点 82

参考文献 86

第4章 谐振型电路功率合成 89

4.1 矩形波导腔功率合成 89

4.1.1 基本模型及电路分析 89

4.1.2 梯形网络功率合成放大器设计 92

4.1.3 其他形式的矩形波导腔功率合成器分析 95

4.2 圆柱波导腔功率合成 99

4.2.1 基本模型及分析 100

4.2.2 杂模抑制方法 102

4.2.3 功率合成器设计 103

4.3 同轴波导腔功率合成 106

4.3.1 电路原理分析 106

4.3.2 功率合成器仿真设计 106

4.3.3 微放电问题 109

参考文献 113

第5章 波导非谐振型电路功率合成 115

5.1 概述 115

5.2 N路功率直接合成 116

5.2.1 径向波导功率合成器 117

5.2.2 圆锥波导功率合成器 122

5.3 二进制级联功率合成 125

5.3.1 结构形式及电路分析 125

5.3.2 空间环境适应性设计 129

5.3.3 设计实例 132

5.4 行波功率合成 138

5.4.1 结构形式及电路分析 139

5.4.2 设计方法 140

5.4.3 设计实例 143

参考文献 145

第6章 平面电路功率合成 147

6.1 二进制级联平面功率合成 148

6.1.1 电路结构 148

6.1.2 设计方法 149

6.1.3 设计实例 152

6.2 N路平面功率合成 154

6.2.1 N路Wilkinson平面合成 155

6.2.2 新型N路平面合成 156

6.2.3 Bagley多边形平面合成 160

6.3 多层次平面功率合成 163

6.3.1 电路结构 163

6.3.2 设计方法 163

6.4 平面功率合成结构热分析 168

6.4.1 SIW导体损耗和介质损耗的计算分析 168

6.4.2 SIW结构的平均功率容量和峰值功率容量 170

6.4.3 小结 173

参考文献 174

第7章 准光功率合成 177

7.1 简介 177

7.2 准光传播理论 179

7.2.1 准光基本概念 179

7.2.2 高斯波束转换理论 181

7.2.3 高斯波束展开 183

7.3 准光空间功率合成 183

7.3.1 准光空间功率合成放大器设计 185

7.3.2 设计实例 188

7.4 二维准光功率合成 190

7.4.1 平面准光导波理论 190

7.4.2 二维准光功率合成放大器 191

7.5 偏振式准光功率合成 194

7.5.1 偏振式准光功率合成原理 194

7.5.2 偏振式准光功率合成设计 195

参考文献 198

第8章 微波毫米波功率合成应用 200

8.1 有源集成天线 200

8.1.1 有源集成天线简介 200

8.1.2 有源集成天线设计与开发要点 201

8.1.3 分析方法 203

8.1.4 应用实例 205

8.2 发射机 208

8.2.1 系统设计中的关键指标 208

8.2.2 应用实例 209

8.3 波束控制阵列 213

8.3.1 波束控制系统 213

8.3.2 波束控制基本原理 215

8.3.3 波束控制阵列受限因素 219

8.3.4 应用实例 220

8.4 功率合成振荡器与变频器阵列 222

8.4.1 功率合成振荡器 222

8.4.2 功率合成变频器 227

参考文献 234

附录 238