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第1章 麦克斯韦方程 1

1.1积分形式的麦克斯韦方程 1

1.1.1库仑定理与高斯定理 2

1.1.2磁通连续性原理 7

1.1.3法拉弟电磁感应定理 10

1.1.4安培全电流定理与位移电流 11

1.1.5积分形式的麦克斯韦方程组 13

1.1.6电荷与电流分布的模型 13

1.2微分形式的麦克斯韦方程 15

1.2.1梯度算符▽ 15

1.2.2标量场Φ的梯度 16

1.2.3矢量场的散度与散度定理 17

1.2.4矢量场的旋度与斯托克斯定理 20

1.2.5矢量运算的几个恒等关系 23

1.2.6微分形式的麦克斯韦方程 25

1.3复矢量与时谐场的麦克斯韦方程组 26

1.3.1复矢量 26

1.3.2用复矢量表示的时谐场的麦克斯韦方程 28

1.3.3静电场、恒定磁场与时变场 29

1.4电流连续性原理 30

1.5物质的本构关系 31

1.5.1麦克斯韦方程组中独立的方程数与物质的本构关系 31

1.5.2介质按ε、μ、σ进行分类 32

1.6洛仑兹力 34

1.6.1洛仑兹力方程 34

1.6.2等离子体 34

1.7正交坐标系 35

1.7.1圆柱坐标系及电磁场量在圆柱坐标系中的表示 36

1.7.2球坐标系及电磁场量在球坐标系中的表示 37

1.7.3坐标变换 38

1.7.4梯度、散度、旋度在柱坐标与球坐标系下的表达式 40

1.8坡印廷定理 41

1.9电磁场的几个基本原理和定理 46

1.9.1叠加定理 46

1.9.2时变电磁场的唯一性定理 46

1.9.3等效原理 47

1.9.4对偶定理 47

1.9.5镜像原理 48

1.9.6互易定理 49

习题1 51

第2章 传输线基本理论与圆图 54

2.1基尔霍夫电压、电流定理 54

2.2传输线的等效电路模型与传输线方程及其解 56

2.2.1传输线的等效电路模型 56

2.2.2传输线方程及其解 58

2.2.3传输线的特征参数 63

2.3反射系数、驻波系数与输入阻抗 66

2.3.1反射系数ΓV与输入阻抗Zin（或输入导纳Yin） 66

2.3.2电压、电流沿传输线变换的图示及驻波系数与驻波相位 69

2.3.3阻抗（或导纳）沿传输线变换的图示及分布式微带电路元件 72

2.3.4传输功率 74

2.4传输线圆图 75

2.4.1反射系数圆与阻抗圆图 76

2.4.2导纳圆图 79

2.5圆图应用 80

2.5.1传输线工作状态的图示 81

2.5.2输入阻抗的计算 82

2.5.3与负载相关的物理量在圆图上的表示 83

2.5.4用圆图进行电路的阻抗匹配 83

2.6耦合微带线 87

2.7传输线的瞬态响应 91

2.7.1时域分析 92

2.7.2频域分析 94

习题2 95

第3章 平面波及其在介质交界面的反射与折射 100

3.1波方程及其平面波解 100

3.1.1无源、线性、均匀、无耗且各向同性介质中的波方程 100

3.1.2平面电磁波 101

3.1.3导电介质中的平面波 106

3.2平面波的极化、色散以及电磁波谱 109

3.2.1平面波的极化 109

3.2.2色散与群速 113

3.2.3电磁波谱 115

3.3各向异性介质中平面波 118

3.3.1各向异性介质中ε、μ的并矢表示 118

3.3.2电各向异性介质中的波方程及其平面波解 119

3.3.3磁化铁氧体中的平面波 123

3.4电磁波按TE、TM模的分解以及波传播传输线模型 128

3.4.1任何电磁波可分解为TE与TM两种模式电磁波的线性组合 129

3.4.2电磁波传播的传输线模型 130

3.5边界条件 135

3.6平面波在介质交界面的反射与折射 138

3.6.1分析模型与分析方法 138

3.6.2介质交界面对TE波（或垂直极化波）的反射与折射 140

3.6.3介质交界面对TM波（或平行极化波）的反射与折射 142

3.6.4临界角与布儒斯特角 145

3.6.5吸收介质界面的反射 148

3.6.6导体界面的反射 149

3.6.7电离层的反射 151

3.7多层平板介质中波的传播 153

习题3 160

第4章 波导、谐振器与周期结构 164

4.1波导概述 165

4.1.1波导的基本特征 165

4.1.2波导的特征参数 166

4.1.3波导问题的求解 167

4.2平板介质波导 169

4.2.1平板介质波导的横向谐振原理 170

4.2.2用横向谐振原理分析平板介质波导 172

4.3矩形波导 176

4.3.1矩形波导中波传播的部分波解译 176

4.3.2矩形波导的求解 178

4.3.3色散特性 183

4.3.4特征阻抗与等效阻抗 186

4.3.5矩形波导管壁的电流 188

4.3.6矩形波导的损耗 189

4.3.7矩形波导的激励与耦合 190

4.4圆波导 192

4.4.1场量表达式 195

4.4.2三个主要模式及其应用 197

4.5光纤 198

4.5.1光纤的射线分析 199

4.5.2光纤标量波动分析 202

4.5.3线偏振模及其截止特性与场分布 205

4.6谐振器 208

4.6.1谐振器的特征参数 209

4.6.2传输线型空腔谐振器 212

4.6.3微带谐振器与介质谐振器 216

4.6.4谐振器与波导的耦合 221

4.6.5谐振器特征参数的测量 223

4.7周期结构 225

4.7.1周期结构的一般性质 226

4.7.2电磁带隙结构 230

4.8波导器件 235

习题4 247

第5章 天线 251

5.1概述 251

5.2标量和矢量位函数及其解 257

5.3电偶极子与磁偶极子天线的辐射 260

5.3.1电偶极子的辐射 260

5.3.2磁偶极子的辐射 266

5.4线天线 268

5.4.1线天线分析的基本思路及其解 268

5.4.2线天线举例 269

5.5线阵天线 273

5.6口径天线 279

5.6.1理想口径天线 279

5.6.2抛物面天线与卡塞格伦天线 282

5.7微带天线 283

5.8传输方程与雷达方程 285

5.8.1传输方程 285

5.8.2雷达方程 286

习题5 288

第6章 静态场 290

6.1静态场的支配方程与边界条件 290

6.1.1静态场的基本方程 290

6.1.2静态场的边界条件 292

6.1.3回路中存在非保守场时的基尔霍夫电压定理（KVL） 293

6.2静电场问题求解举例 294

6.3电场中的介质、导体与电容 302

6.3.1电场中的介质 302

6.3.2电场中的导体与电容 305

6.4电场力与电场储能 309

6.4.1电场力 309

6.4.2荷电粒子与场的相互作用与能量交换 310

6.4.3电场储能 311

6.5恒定电流与恒定磁场关系—毕奥—萨伐定理 314

6.6磁场中的介质 316

6.7电感、磁场力与磁场能 320

6.7.1电感 320

6.7.2安培定理 321

6.7.3恒定电流系统的磁场能 322

习题6 325

第7章 射频与微波器件的等效网络表示 329

7.1N端口网络的能量关系 329

7.2二端口网络的矩阵表示 331

7.2.1阻抗矩阵、导纳矩阵、混合矩阵、转移矩阵 331

7.2.2散射矩阵S与传输矩阵T 336

7.2.3多端口网络 340

7.2.4二端口网络各种参数矩阵换算表 341

7.3无源、互易和无耗网络S矩阵的特性 342

7.3.1互易网络散射矩阵的对称性，即Smk=Skm 342

7.3.2无源微波电路的耗散矩阵D=［1］-S+S为非负厄米矩阵，且|Smk|≤1 343

7.3.3无耗网络的散射矩阵是么正的 344

7.3.4参考面移动时S参数的幅值不变 344

7.3.5无源器件网络参数特性 345

7.4晶体管的S参数 353

7.5信号流图 355

7.5.1微波晶体管放大器的信号流图表示 356

7.5.2梅森（Mason）定律及其应用 357

习题7 364

第8章 功分器、耦合器与滤波器 367

8.1微带功分器 367

8.2耦合器 371

8.2.1耦合微带线定向耦合器 371

8.2.2微带分支耦合器 377

8.2.3微带环形耦合器 381

8.3滤波器 385

8.3.1滤波器概述 385

8.3.2低通原型滤波器设计 388

8.3.3滤波器转换 395

8.3.4滤波器实现 400

8.3.5平行耦合微带线带通滤波器 409

习题8 416

第9章 放大器、振荡器与混频器 419

9.1微波晶体管的工作原理、等效电路及其参数表示 419

9.1.1本征半导体、P型半导体、N型半导体与PN结 420

9.1.2双极型晶体管 422

9.1.3场效应晶体管 425

9.2微波晶体管放大器 428

9.2.1微波晶体管放大器的分析模型 428

9.2.2放大器的稳定性与输入、输出稳定圆 429

9.2.3放大器的增益与等增益圆 433

9.2.4放大器的噪声 438

9.2.5放大器的非线性 443

9.2.6放大器设计考虑 447

9.3微波振荡器 452

9.3.1振荡条件 453

9.3.2体效应二极管与雪崩二极管 455

9.3.3二极管负阻振荡器 459

9.3.4晶体三极管振荡器 461

9.3.5环形行波振荡器 465

9.3.6振荡器的特征参数 467

9.4混频器 468

9.4.1混频器工作特点及其参数表示 469

9.4.2二极管混频器 472

9.4.3三极管混频器 477

习题9 481

第10章 射频前端电路系统分析与设计 483

10.1射频前端电路的系统设计 483

10.1.1超外差接收方式 483

10.1.2接收机射频电路前端系统的设计 486

10.1.3发射机射频电路前端系统的设计 489

10.1.4链路预算举例 490

10.2ku波段卫星接收机高频头电路分析 492

10.2.1卫星电视接收系统简介 492

10.2.2高频头电路分析 492

附录 499

参考文献 504