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作者簡介
目次
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趙同剛、李莉、張洪欣編著的這本《電磁場與微波技術測量及仿真》系統論述了電磁場與微波技術測量及仿真。全書共分為6章，分別介紹了電磁場電磁波基礎理論驗證、微波工程設計、微波傳播測量等。
具體內容包括基礎測量實驗、設計與綜合性實驗、綜合創新性實驗及微波工程仿真、創新性實驗與微波工程仿真。基礎測量實驗包括：電磁波反射和折射的測量：自由空間內電磁波波長測量；衍射、干涉實驗；波導測量系統相互校準；頻譜儀、矢量網絡分析儀對微波器件進行測量的工作原理介紹。設計性與綜合性實驗包括：波導波長的測量、微波駐波比的測量、單支節阻抗區配、諧振腔微擾法測量介電常數等實驗內容。創新性實驗與微波工作仿真包括：障礙物和反射體下電磁波的傳播規律、微波功分器、匹配器的仿真和設計。
本書適合作為普通高校電子信息類專業“電磁場與電磁波”相關課程的實驗教材，也可供相關工程技術人員參考。
具體內容包括基礎測量實驗、設計與綜合性實驗、綜合創新性實驗及微波工程仿真、創新性實驗與微波工程仿真。基礎測量實驗包括：電磁波反射和折射的測量：自由空間內電磁波波長測量；衍射、干涉實驗；波導測量系統相互校準；頻譜儀、矢量網絡分析儀對微波器件進行測量的工作原理介紹。設計性與綜合性實驗包括：波導波長的測量、微波駐波比的測量、單支節阻抗區配、諧振腔微擾法測量介電常數等實驗內容。創新性實驗與微波工作仿真包括：障礙物和反射體下電磁波的傳播規律、微波功分器、匹配器的仿真和設計。
本書適合作為普通高校電子信息類專業“電磁場與電磁波”相關課程的實驗教材，也可供相關工程技術人員參考。
作者簡介
張洪欣，北京郵電大學電子工程學院教授、博士生導師，電子工程學院學術委員會委員，通信與微波工程研究室主任。兼任國家自然科學基金同行評議專家、教育部學位與研究生教育發展中心評議專家、中國電子學會DSP應用專家委員會委員、北京電子電器協會電磁兼容分會委員、中國通信學會電磁兼容分會委員、中華預防醫學會自由基預防醫學專業委員會委員、北京市科學技術獎勵評審專家、工信部科技人才庫專家、江蘇省科技計劃評審專家、浙江省自然科學基金評議專家、IET高級會員。長期從事無線通信、信號與信息處理、微波工程與電磁兼容、生物電子等領域的教學和研究工作。先后開設“電磁場與電磁波”、“物理光學”、“計算電磁學的數值方法”、“生物電子學”、“通信原理”、“計算機原理”、“電路分析”、“數字電路技術”、“電工測量”等多門本科生及研究生課程。發表學術論文140余篇，其中SCI檢索20余篇、EI檢索80余篇。主持及主研國家級、省部級及企業合作科研項目30余項。申請國家發明專利5項，出版著作2部，主審教材1部，編寫標準1部。獲得優秀論文獎5項、教學成果獎2項。 趙同剛，博士，北京郵電大學電子工程學院副教授，北京郵電大學電子工程學院實驗中心主任。主要從事電磁場與微波技術測量、高速光電檢測方面的研究工作，以第一作者身份在國內外核心刊物上發表論文30余篇，其中SCI、EI檢索20余篇。主講“通信光電子器件測量”、“通信電子電路測量實驗”、“電磁場與微波技術測量”等課程。 李莉，博士，北京郵電大學電子工程學院副教授。長期從事“電磁場與電磁波”、 “天線與電波傳播”等課程的教學與相關領域科研工作。主要研究方向為天線與電磁兼容。
目次
第1章 基本理論
1.1 電磁場與微波技術的發展
1.1.1 微波波段
1.1.2 微波的特點
1.2 傳輸線基本理論
1.2.1 傳輸線等效電路
1.2.2 阻抗圓圖
1.2.3 傳輸線的阻抗匹配
1.3 微波元件
1.3.1 終端負載
1.3.2 電抗元件
1.3.3 衰減器
1.3.4 微帶線
第2章 常用測量儀表的使用和基本常識
2.1 微波分光儀 第1章 基本理論
1.1 電磁場與微波技術的發展
1.1.1 微波波段
1.1.2 微波的特點
1.2 傳輸線基本理論
1.2.1 傳輸線等效電路
1.2.2 阻抗圓圖
1.2.3 傳輸線的阻抗匹配
1.3 微波元件
1.3.1 終端負載
1.3.2 電抗元件
1.3.3 衰減器
1.3.4 微帶線
第2章 常用測量儀表的使用和基本常識
2.1 微波分光儀
2.1.1 DH926B型微波分光儀的部件
2.1.2 利用微波分光儀開展實驗
2.2 三厘米固態信號源
2.2.1 信號源主要技術特性
2.2.2 工作原理
2.3 頻譜分析儀
2.3.1 概述
2.3.2 頻譜分析儀的主要技術指標
2.3.3 注意事項
2.4 網絡分析儀工作
2.4.1 二端口射頻網絡參量
2.4.2 多端口射頻網絡參量
2.4.3 網絡分析儀的測量原理
2.4.4 S參數測量原理和優點
2.4.5 S參數的測量誤差
2.4.6 矢量網絡分析工作注意事項
2.5 微波功率計
2.5.1 技術特性
2.5.2 工作原理
2.5.3 注意事項
2.6 微波信號源
2.6.1 主要技術特性
2.6.2 工作原理方框圖
2.6.3 儀器的面板及功能
2.6.4 儀器的具體操作步驟
2.7 波導測量線實驗系統
2.8 微波測試儀表的選擇和防護
2.8.1 測量儀表的選擇
2.8.2 測量儀表的防護
2.8.3 電子測量儀器及其系統的環境要求
2.8.4 電源規則
2.8.5 接地系統
2.8.6 電源選擇開關
2.8.7 額定電流
2.8.8 電源配線工程
第3章 微波傳播特性的測量
3.1 電磁波反射和折射實驗
3.1.1 實驗目的
3.1.2 預習內容
3.1.3 實驗設備與儀器
3.1.4 實驗原理
3.1.5 實驗內容與步驟
3.1.6 實驗報告
3.1.7 思考題
3.2 單縫衍射實驗
3.2.1 實驗目的
3.2.2 預習內容
3.2.3 實驗設備
3.2.4 實驗原理
3.2.5 實驗報告
3.3 雙縫干涉實驗
3.3.1 實驗目的
3.3.2 預習內容
3.3.3 實驗設備
3.3.4 實驗原理
3.3.5 實驗內容與步驟
3.3.6 實驗報告
3.3.7 思考題
3.4 邁克爾遜干涉實驗
3.4.1 實驗目的
3.4.2 預習內容
3.4.3 實驗設備
3.4.4 實驗原理
3.4.5 實驗內容及步驟
3.4.6 實驗報告
3.4.7 實驗分析
3.4.8 思考題
3.5 極化實驗
3.5.1 實驗目的
3.5.2 預習內容
3.5.3 實驗設備
3.5.4 實驗原理
3.5.5 實驗過程及方法
3.5.6 實驗分析
3.5.7 思考題
3.6 布拉格衍射實驗
3.6.1 實驗目的
3.6.2 預習內容
3.6.3 實驗設備
3.6.4 實驗原理
3.6.5 實驗內容及步驟
3.6.6 實驗報告
3.7 無線信號場強特性的研究
3.7.1 實驗目的
3.7.2 實驗原理
3.7.3 實驗內容
3.7.4 拓展實驗內容
3.7.5 報告示例
第4章 微波工程參數特性測量實驗
4.1 微波測量基本知識
4.2 微波測量系統的使用和信號源波長功率的測量
4.2.1 實驗目的
4.2.2 實驗原理
4.2.3 實驗內容和實驗步驟
4.3 波導波長與晶體檢波器的校準測量
4.3.1 波導波長測量實驗內容
4.3.2 晶體檢波器校準實驗步驟
4.3.3 實驗報告內容
4.3.4 思考題
4.4 微波駐波比的測量
4.4.1 實驗目的
4.4.2 實驗原理
4.4.3 實驗內容及數據處理
4.4.4 思考題
4.5 阻抗匹配技術軟件仿真
4.5.1 實驗目的
4.5.2 實驗原理
4.5.3 實驗內容
4.5.4 實驗步驟
4.6 阻抗測量及匹配技術
4.6.1 實驗目的
4.6.2 實驗內容
4.6.3 實驗原理
4.6.4 實驗裝置
4.6.5 實驗步驟
4.6.6 實驗報告內容
4.6.7 實驗結果記錄
4.6.8 思考題
4.7 用諧振腔微擾法測量介電常數
4.7.1 實驗目的
4.7.2 實驗原理
4.7.3 實驗裝置
4.7.4 實驗內容
4.7.5 實驗注意事項
4.7.6 思考題
第5章 微波收發系統的測量
5.1 微波通信技術
5.2 微波無源器件
5.2.1 衰減器的特性
5.2.2 定向耦合器的特性
5.3 微波實驗單元項目
5.3.1 頻譜分析儀的使用
5.3.2 衰減器的特性測量
5.3.3 定向耦合器特性測量
5.3.4 濾波器的特性及其測量
5.4 微波設計綜合實驗
5.4.1 放大器的設計原理與技巧
5.4.2 放大器的設計與測試
5.4.3 低噪聲放大器的設計方法及流程
5.4.4 放大器的特性測量
5.4.5 變頻器的特性及其測量
5.5 微波收發機的系統調測
5.5.1 微波TV收發系統的基本原理
5.5.2 微波TV發射機系統的調測
5.5.3 微波TV接收機系統調測
5.5.4 微波TV收發系統的干擾測量
5.6 天線的特性和測量
5.6.1 實驗目的
5.6.2 天線工作原理
5.6.3 喇叭天線工作原理
5.6.4 天線方向圖的測試內容與步驟
5.6.5 方向圖測試實驗數據
5.7 簡易無線數字調制通信系統的設計和實現
5.7.1 實驗目的
5.7.2 實驗內容
5.7.3 實驗設備
5.7.4 實驗原理
5.7.5 設計要求
第6章 微波工程仿真軟件介紹
6.1 ADS仿真軟件介紹
6.1.1 使用ADS項目
6.1.2 ADS中的仿真設計
6.1.3 ADS輸入輸出
6.2 Microwave Office仿真軟件介紹
6.2.1 工程部分基本操作
6.2.2 原理圖部分
6.3 微帶分支線匹配器的設計
6.3.1 實驗目的
6.3.2 實驗原理
6.3.3 實驗內容
6.3.4 Microwave Office實驗內容
6.4 微帶多節阻抗變阻器的設計
6.4.1 實驗目的
6.4.2 實驗原理
6.4.3 實驗內容
6.4.4 實驗步驟
6.4.5 實驗示例
6.5 微帶功分器的設計
6.5.1 實驗目的
6.5.2 實驗原理
6.5.3 實驗內容
6.5.4 實驗步驟
6.5.5 實驗示例
6.6 微帶帶通濾波器的設計
6.6.1 實驗目的
6.6.2 實驗原理
6.6.3 實驗任務
附錄
附錄1 無線電頻段劃分
附錄2 常用導體材料的參數
附錄3 常用介質材料的參數
附錄4 常用物理常數
參考文獻
1.1 電磁場與微波技術的發展
1.1.1 微波波段
1.1.2 微波的特點
1.2 傳輸線基本理論
1.2.1 傳輸線等效電路
1.2.2 阻抗圓圖
1.2.3 傳輸線的阻抗匹配
1.3 微波元件
1.3.1 終端負載
1.3.2 電抗元件
1.3.3 衰減器
1.3.4 微帶線
第2章 常用測量儀表的使用和基本常識
2.1 微波分光儀 第1章 基本理論
1.1 電磁場與微波技術的發展
1.1.1 微波波段
1.1.2 微波的特點
1.2 傳輸線基本理論
1.2.1 傳輸線等效電路
1.2.2 阻抗圓圖
1.2.3 傳輸線的阻抗匹配
1.3 微波元件
1.3.1 終端負載
1.3.2 電抗元件
1.3.3 衰減器
1.3.4 微帶線
第2章 常用測量儀表的使用和基本常識
2.1 微波分光儀
2.1.1 DH926B型微波分光儀的部件
2.1.2 利用微波分光儀開展實驗
2.2 三厘米固態信號源
2.2.1 信號源主要技術特性
2.2.2 工作原理
2.3 頻譜分析儀
2.3.1 概述
2.3.2 頻譜分析儀的主要技術指標
2.3.3 注意事項
2.4 網絡分析儀工作
2.4.1 二端口射頻網絡參量
2.4.2 多端口射頻網絡參量
2.4.3 網絡分析儀的測量原理
2.4.4 S參數測量原理和優點
2.4.5 S參數的測量誤差
2.4.6 矢量網絡分析工作注意事項
2.5 微波功率計
2.5.1 技術特性
2.5.2 工作原理
2.5.3 注意事項
2.6 微波信號源
2.6.1 主要技術特性
2.6.2 工作原理方框圖
2.6.3 儀器的面板及功能
2.6.4 儀器的具體操作步驟
2.7 波導測量線實驗系統
2.8 微波測試儀表的選擇和防護
2.8.1 測量儀表的選擇
2.8.2 測量儀表的防護
2.8.3 電子測量儀器及其系統的環境要求
2.8.4 電源規則
2.8.5 接地系統
2.8.6 電源選擇開關
2.8.7 額定電流
2.8.8 電源配線工程
第3章 微波傳播特性的測量
3.1 電磁波反射和折射實驗
3.1.1 實驗目的
3.1.2 預習內容
3.1.3 實驗設備與儀器
3.1.4 實驗原理
3.1.5 實驗內容與步驟
3.1.6 實驗報告
3.1.7 思考題
3.2 單縫衍射實驗
3.2.1 實驗目的
3.2.2 預習內容
3.2.3 實驗設備
3.2.4 實驗原理
3.2.5 實驗報告
3.3 雙縫干涉實驗
3.3.1 實驗目的
3.3.2 預習內容
3.3.3 實驗設備
3.3.4 實驗原理
3.3.5 實驗內容與步驟
3.3.6 實驗報告
3.3.7 思考題
3.4 邁克爾遜干涉實驗
3.4.1 實驗目的
3.4.2 預習內容
3.4.3 實驗設備
3.4.4 實驗原理
3.4.5 實驗內容及步驟
3.4.6 實驗報告
3.4.7 實驗分析
3.4.8 思考題
3.5 極化實驗
3.5.1 實驗目的
3.5.2 預習內容
3.5.3 實驗設備
3.5.4 實驗原理
3.5.5 實驗過程及方法
3.5.6 實驗分析
3.5.7 思考題
3.6 布拉格衍射實驗
3.6.1 實驗目的
3.6.2 預習內容
3.6.3 實驗設備
3.6.4 實驗原理
3.6.5 實驗內容及步驟
3.6.6 實驗報告
3.7 無線信號場強特性的研究
3.7.1 實驗目的
3.7.2 實驗原理
3.7.3 實驗內容
3.7.4 拓展實驗內容
3.7.5 報告示例
第4章 微波工程參數特性測量實驗
4.1 微波測量基本知識
4.2 微波測量系統的使用和信號源波長功率的測量
4.2.1 實驗目的
4.2.2 實驗原理
4.2.3 實驗內容和實驗步驟
4.3 波導波長與晶體檢波器的校準測量
4.3.1 波導波長測量實驗內容
4.3.2 晶體檢波器校準實驗步驟
4.3.3 實驗報告內容
4.3.4 思考題
4.4 微波駐波比的測量
4.4.1 實驗目的
4.4.2 實驗原理
4.4.3 實驗內容及數據處理
4.4.4 思考題
4.5 阻抗匹配技術軟件仿真
4.5.1 實驗目的
4.5.2 實驗原理
4.5.3 實驗內容
4.5.4 實驗步驟
4.6 阻抗測量及匹配技術
4.6.1 實驗目的
4.6.2 實驗內容
4.6.3 實驗原理
4.6.4 實驗裝置
4.6.5 實驗步驟
4.6.6 實驗報告內容
4.6.7 實驗結果記錄
4.6.8 思考題
4.7 用諧振腔微擾法測量介電常數
4.7.1 實驗目的
4.7.2 實驗原理
4.7.3 實驗裝置
4.7.4 實驗內容
4.7.5 實驗注意事項
4.7.6 思考題
第5章 微波收發系統的測量
5.1 微波通信技術
5.2 微波無源器件
5.2.1 衰減器的特性
5.2.2 定向耦合器的特性
5.3 微波實驗單元項目
5.3.1 頻譜分析儀的使用
5.3.2 衰減器的特性測量
5.3.3 定向耦合器特性測量
5.3.4 濾波器的特性及其測量
5.4 微波設計綜合實驗
5.4.1 放大器的設計原理與技巧
5.4.2 放大器的設計與測試
5.4.3 低噪聲放大器的設計方法及流程
5.4.4 放大器的特性測量
5.4.5 變頻器的特性及其測量
5.5 微波收發機的系統調測
5.5.1 微波TV收發系統的基本原理
5.5.2 微波TV發射機系統的調測
5.5.3 微波TV接收機系統調測
5.5.4 微波TV收發系統的干擾測量
5.6 天線的特性和測量
5.6.1 實驗目的
5.6.2 天線工作原理
5.6.3 喇叭天線工作原理
5.6.4 天線方向圖的測試內容與步驟
5.6.5 方向圖測試實驗數據
5.7 簡易無線數字調制通信系統的設計和實現
5.7.1 實驗目的
5.7.2 實驗內容
5.7.3 實驗設備
5.7.4 實驗原理
5.7.5 設計要求
第6章 微波工程仿真軟件介紹
6.1 ADS仿真軟件介紹
6.1.1 使用ADS項目
6.1.2 ADS中的仿真設計
6.1.3 ADS輸入輸出
6.2 Microwave Office仿真軟件介紹
6.2.1 工程部分基本操作
6.2.2 原理圖部分
6.3 微帶分支線匹配器的設計
6.3.1 實驗目的
6.3.2 實驗原理
6.3.3 實驗內容
6.3.4 Microwave Office實驗內容
6.4 微帶多節阻抗變阻器的設計
6.4.1 實驗目的
6.4.2 實驗原理
6.4.3 實驗內容
6.4.4 實驗步驟
6.4.5 實驗示例
6.5 微帶功分器的設計
6.5.1 實驗目的
6.5.2 實驗原理
6.5.3 實驗內容
6.5.4 實驗步驟
6.5.5 實驗示例
6.6 微帶帶通濾波器的設計
6.6.1 實驗目的
6.6.2 實驗原理
6.6.3 實驗任務
附錄
附錄1 無線電頻段劃分
附錄2 常用導體材料的參數
附錄3 常用介質材料的參數
附錄4 常用物理常數
參考文獻
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