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第一章 微波网络基础 1

1.1 引言 1

1.2 微波网络的引入 1

1.2.1 微波传输线的电磁场方程 1

1.2.2 传输线中电磁场的一般表达式 3

1.2.3 广义传输线方程 5

1.2.4 模式展开 5

1.2.5 单端口网络的电压、电流与电磁场的关系 6

1.3 采用等效电压和等效电流定义的网络参数 7

1.3.1 阻抗参数和阻抗矩阵 8

1.3.2 导纳参数与导纳矩阵 13

1.3.3 采用输入量与输出量定义的网络参数——转移参数矩阵 15

1.4 采用归一化入射波和归一化反射波定义的网络参数 18

1.4.1 归一化入射波和归一化反射波的概念 19

1.4.2 归一化入射波和归一化反射波定义散射参数和散射矩阵 20

1.4.3 传输参数和传输矩阵 28

1.4.4 双端口网络的各种参数间的互换 29

1.4.5 网络参数综合应用举例 31

1.5 不定导纳矩阵 44

1.5.1 不定导纳矩阵的性质 45

1.5.2 不定导纳矩阵建立方法 47

1.5.3 不定导纳矩阵的化简 50

1.6 不定散射矩阵 53

1.6.1 不定散射矩阵的特性 54

1.6.2 两端口散射参数与不定散射参数之间的关系 54

1.7 散射信号流图法 57

1.7.1 散射信号流图的建立 57

1.7.2 信号流图的简化法则 61

1.7.3 信号流图的不接触环法则 63

第二章 微波小信号（低噪声）放大电路 68

2.1 微波晶体管简介 69

2.1.1 微波双极晶体管（BJT） 70

2.1.2 微波异质结双极晶体管（HBT） 74

2.1.3 微波场效应晶体管（FET） 76

2.2 微波晶体管小信号建模 81

2.2.1 基于小信号散射参数的建模方法 82

2.2.2 基于不同条件下测量值的建模方法 87

2.3 微波小信号放大器性能分析 90

2.3.1 微波小信号放大器的功率增益 90

2.3.2 微波小信号放大器的相位与时延 92

2.3.3 微波小信号放大器的稳定性及其判别准则 93

2.3.4 微波小信号放大器的噪声系数 97

2.3.5 微波小信号放大器的动态范围 100

2.4 微波晶体管放大器匹配网络拓扑结构的选择方法与直流偏置电路 101

2.4.1 集中参数匹配网络拓扑的选择 102

2.4.2 分布参数匹配网络拓扑的选择 106

2.4.3 微波小信号放大器的直流偏置电路 107

2.5 微波小信号放大器的设计 108

2.5.1 绝对稳定条件下的单向化设计 109

2.5.2 绝对稳定条件下的双共轭匹配设计 112

2.5.3 绝对稳定条件下的最小噪声设计 113

2.5.4 潜在不稳定条件下微波小信号放大器的设计 114

2.6 微波小信号宽带放大器电路的设计方法简介 115

2.6.1 分析设计法 115

2.6.2 实频率设计法 117

2.6.3 简化实频率设计法 119

2.7 其它类型微波小信号宽带放大器电路的设计 123

2.7.1 晶体管反馈放大器电路的设计 125

2.7.2 晶体管有耗匹配宽带放大器电路的设计 127

2.7.3 场效应晶体管有源匹配宽带放大器电路的设计 130

2.7.4 宽带场效应晶体管分布放大器的设计 133

2.8 微波集成电路（MIC）简介 139

2.8.1 混合微波集成电路（HMIC） 141

2.8.2 微波单片集成电路（MMIC）中无源元件实现结构简介 141

2.8.3 微波单片集成电路（MMIC）设计及实现方法简介 144

第三章 功率放大器 151

3.1 微波晶体管的非线性及其表征方法 151

3.1.1 非线性电路 151

3.1.2 非线性电路所出现的非线性现象 152

3.1.3 非线性电路的表征方法 154

3.2 微波晶体管大信号建模 158

3.2.1 大信号模型概述 159

3.2.2 GaAs MESFET大信号模型的建立 160

3.3 功率放大器的工作状态 163

3.3.1 A类功率放大器 164

3.3.2 B类功率放大器 164

3.3.3 AB类功率放大器 165

3.3.4 C类功率放大器 166

3.3.5 D类功率放大器 166

3.3.6 E类功率放大器 167

3.3.7 F类功率放大器 168

3.4 微波非线性电路的分析方法 168

3.4.1 微波非线性电路分析——时域中的状态变量法 170

3.4.2 微波非线性电路分析——频域中的伏特拉级数法 172

3.4.3 微波非线性电路的稳态分析——谐波平衡法 182

3.4.4 全频域改进的谐波平衡法 188

3.5 微波晶体管功率放大器的设计 196

3.5.1 负载牵引法设计功率放大器 197

3.5.2 谐波平衡法设计功率放大器 200

3.5.3 微波功率合成技术 208

3.6 微波放大器线性化技术综述 211

3.6.1 功率回退法 212

3.6.2 反馈法 213

3.6.3 预失真法 214

3.6.4 前馈法 215

第四章 微波频率变换电路 217

4.1 微波混频器特性的分析与设计 217

4.1.1 肖特基势垒二极管的特性 218

4.1.2 微波电阻性混频器分析 219

4.1.3 微波参量混频器的分析 227

4.1.4 采用谐波平衡法分析微波混频器 230

4.2 微波混频器电路的设计 233

4.2.1 单端混频器电路 233

4.2.2 平衡混频器的理论分析 235

4.2.3 平衡混频器电路 239

4.2.4 双平衡混频器 248

4.2.5 镜频回收混频器 254

4.2.6 谐波混频器 259

4.3 微波倍频器电路的分析和设计 262

4.3.1 微波变容二极管和阶跃恢复二极管特性分析 263

4.3.2 电抗性二极管倍频器电路分析与设计 266

4.3.3 电阻性二极管倍频器电路分析与设计 273

4.3.4 阶跃恢复二极管倍频器的分析与设计 275

4.4 微波晶体管变频电路简介 279

第五章 微波振荡电路的分析与设计 282

5.1 微波晶体管振荡电路的分析 282

5.1.1 负阻的概念 282

5.1.2 单端口负阻振荡器的分析 283

5.1.3 双端口负阻振荡器的分析 284

5.1.4 振荡器的频率稳定度和相位噪声 286

5.2 微波晶体管振荡电路的分析方法和设计 289

5.2.1 网络参数法 290

5.2.2 准线性法 294

5.2.3 谐波平衡法 297

5.2.4 晶体管振荡器相位噪声的分析 299

5.3 介质谐振器稳频振荡器的分析与设计 300

5.3.1 频带反射型FET-DRO 301

5.3.2 并联反馈型FET-DRO 304

5.4 其它类型微波振荡器简介 310

5.4.1 压控振荡器（VCO）简介 310

5.4.2 YIG调谐振荡器（YTO）简介 312

5.4.3 推-推（Push-Push）压控振荡器简介 316

第六章 微波控制电路的分析与设计 318

6.1 PIN二极管特性分析 318

6.1.1 PIN二极管 318

6.1.2 PIN二极管的等效电路 319

6.1.3 PIN二极管的主要参数 319

6.1.4 PIN二极管的开关速率 320

6.2 微波PIN管开关电路的分析与设计 320

6.2.1 单刀单掷开关 320

6.2.2 单刀双掷开关 324

6.2.3 串、并联开关结构 325

6.3 微波移相电路的分析与设计 327

6.3.1 开关线型移相器 327

6.3.2 加载线型移相器 328

6.3.3 反射型移相器 329

6.4 微波衰减电路的分析与设计 330

6.4.1 分配器型电调衰减器 331

6.4.2 微波电桥型电调衰减器 332

6.4.3 吸收型阵列式电调衰减器 332

6.4.4 匹配型电调衰减器 334

6.5 PIN管限幅器 335

参考文献 336