微波技術與天線：電磁波導行與輻射工程(第2版修訂版)（簡體書）

本書是在作者三十多年教學及科研實踐基礎上編寫而成的，系統講述電磁場與電磁波、微波技術、天線的基本概念、理論、分析方法和基本技術。本書結構緊湊、內容精練、體系完整、思路貫通，全書包括緒篇（電磁場理論概要）、上篇（微波傳輸線與微波元件）和下篇（天線基本原理與技術），分別講述電磁場與電磁波的基本概念與規律，電磁波導行傳輸與控制手段，電磁波輻射傳輸及相關技術問題。．

《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?高等學校電子信息類教材:微波技術與天線:電磁波導行與輻射工程(第2版修訂版)》結構緊湊、內容精練、體系完整、思路貫通，可作為高等院校電子信息類專業電磁場與微波技術、天線原理等課程的本科生教材，也可供相關專業的研究生和工程技術人員參考。

緒篇 電磁場理論概要
第1章 電磁場與電磁波的基本概念和規律（3）
1.1 電磁場的四個基本矢量（3）
1.1.1 電場強度E（3）
1.1.2 高斯(Gauss)定律（6）
1.1.3 電通量密度D（8）
1.1.4 電位函數？（9）
1.1.5 磁通密度B（9）
1.1.6 磁場強度H（10）
1.1.7 磁力線及磁通連續性定理（13）
1.1.8 矢量磁位A（13）
1.2 電磁場的基本方程（14）
1.2.1 全電流定律：麥克斯韋第一方程（15）
1.2.2 法拉第—楞次（Faraday—Lenz）定律：麥克斯韋第二方程（15）
1.2.3 高斯定律：麥克斯韋第三方程（16）
1.2.4 磁通連續性原理：麥克斯韋第四方程（16）
1.2.5 電磁場基本方程組的微分形式（16）
1.2.6 不同時空條件下的麥克斯韋方程組（17）
1.3 電磁場的媒質邊界條件（20）
1.3.1 電場的邊界條件（20）
1.3.2 磁場的邊界條件（23）
1.3.3 理想導體與介質界面上電磁場的邊界條件（24）
1.3.4 鏡像法（25）
1.4 電磁場的能量（26）
1.4.1 電場與磁場存儲的能量（26）
1.4.2 坡印廷（Poynting）定理（26）
1.5 依據電磁場理論形成的電路概念（27）
1.5.1 電路是特定條件下對電磁場的簡化表示（27）
1.5.2 由電磁場方程推導出的電路基本定律（29）
1.5.3 電路參量（31）
1.6 電磁波的產生——時變場源區域麥克斯韋方程的解（36）
1.6.1 達朗貝爾（D’Alembert）方程及其解（37）
1.6.2 電流元輻射的電磁波（38）
1.7 平面電磁波（42）
1.7.1 無源區域的時變電磁場方程（42）
1.7.2 理想介質中的均勻平面電磁波（43）
1.7.3 導電媒質中的均勻平面電磁波（46）
1.8 均勻平面電磁波在不同媒質界面的入射反射和折射（50）
1.8.1 電磁波的極化（50）
1.8.2 均勻平面電磁波在不同媒質界面上的垂直入射（52）
1.8.3 均勻平面電磁波在不同媒質界面上的斜入射（54）
本章小結（62）
習題一（66）
上篇 微波傳輸線與微波元件
第2章 傳輸線的基本理論（71）
2.1 傳輸線方程及其解（71）
2.1.1 傳輸線的電路分布參量方程（72）
2.1.2 正弦時變條件下傳輸線方程的解（73）
2.1.3 對傳輸線方程解的討論（76）
2.2 無耗均勻傳輸線的工作狀態（80）
2.2.1 電壓反射系數（80）
2.2.2 傳輸線的工作狀態（82）
2.2.3 傳輸線工作狀態的測定（88）
2.3 阻抗與導納圓圖及其應用（89）
2.3.1 傳輸線的匹配（90）
2.3.2 阻抗圓圖的構成原理（92）
2.3.3 阻抗圓圖上的特殊點和線及點的移動（94）
2.3.4 導納圓圖（96）
2.3.5 圓圖的應用舉例（97）
2.4 有損耗均勻傳輸線（100）
2.4.1 線上電壓、電流、輸入阻抗及電壓反射系數的分布特性（100）
2.4.2 有損耗均勻傳輸線的傳播常數（102）
2.4.3 有損耗均勻傳輸線的傳輸功率和效率（103）
本章小結（104）
習題二（107）
第3章 微波傳輸線（110）
3.1 平行雙線與同軸線（110）
3.1.1 平行雙線傳輸線（110）
3.1.2 同軸線（111）
3.2 微帶傳輸線（113）
3.2.1 微帶線的傳輸模式（114）
3.2.2 微帶線的傳輸特性（116）
3.3 矩形截面金屬波導（118）
3.3.1 矩形截面波導中場方程的求解（118）
3.3.2 對解式的討論（124）
3.3.3 矩形截面波導中的TE10模（128）
3.3.4 矩形截面波導的使用（135）
3.4 圓截面金屬波導（136）
3.4.1 圓截面波導中場方程的求解（136）
3.4.2 基本結論（139）
3.4.3 圓截面波導中的三個重要模式TE11、TM01與TE01（143）
3.4.4 同軸線中的高次模（146）
3.5 光波導（146）
3.5.1 光纖的結構形式及導光機理（146）
3.5.2 單模光纖的標量近似分析（149）
本章小結（154）
習題三（156）
第4章 微波元件及微波網絡理論概要（157）
4.1 連接元件（157）
4.1.1 波導抗流連接（157）
4.1.2 同軸線——波導轉接器（158）
4.1.3 同軸線——微帶線轉接器（159）
4.1.4 波導——微帶線轉接器（159）
4.1.5 矩形截面波導——圓截面波導轉接器（160）
4.2 波導分支接頭（161）
4.2.1 E—T分支（161）
4.2.2 H—T分支（162）
4.2.3 雙T分支（162）
4.3 波導R，L，C元件（163）
4.3.1 匹配負載和衰減器（163）
4.3.2 電抗元件（166）
4.4 定向耦合器（169）
4.4.1 定向耦合器的基本指標（169）
4.4.2 波導窄壁雙孔耦合定向耦合器（170）
4.5 阻抗變換器與阻抗調配器（172）
4.5.1 阻抗變換器（172）
4.5.2 阻抗調配器（177）
4.6 微波諧振器（180）
4.6.1 角柱腔——從傳輸模到諧振模（181）
4.6.2 圓柱腔（186）
4.7 微波鐵氧體元件（190）
4.7.1 微波鐵氧體的物理特性（190）
4.7.2 場移式隔離器（191）
4.7.3 環流器（192）
4.8 微波元件等效為微波網絡（192）
4.8.1 構成微波網絡必須考慮的一些問題（193）
4.8.2 二端口微波網絡（194）
4.9 微波網絡的散射參量與傳輸參量（198）
4.9.1 散射參量（198）
4.9.2 傳輸參量（199）
4.10 二端口微波網絡參量（199）
4.10.1 二端口微波網絡參量的相互轉換（199）
4.10.2 特定情況下二端口微波網絡參量的性質（200）
4.10.3 基本單元二端口微波網絡的參量（203）
4.10.4 微波網絡參量的測定（204）
4.11 微波網絡的外特性參量（205）
4.11.1 電壓傳輸系數T（205）
4.11.2 插入衰減L（206）
4.11.3 插入相移？（206）
4.11.4 輸入駐波比？（207）
本章小結（207）
習題四（209）
下篇 天線基本原理與技術
第5章 天線理論基礎（215）
5.1 電流元的輻射場（215）
5.2 行波長線天線（218）
5.3 自由空間中的對稱振子天線（221）
5.3.1 對稱振子上的電流（222）
5.3.2 對稱振子天線的輻射場（222）
5.4 發射天線的電特性參量（224）
5.4.1 天線的方向性特性參量（224）
5.4.2 天線輻射波的極化（228）
5.4.3 天線的輻射功率與輻射電阻（228）
5.4.4 天線的方向系數和增益（230）
5.4.5 天線的輸入阻抗（232）
5.4.6 天線的有效長度（237）
5.4.7 天線的工作頻帶寬度（238）
5.5 接收天線（238）
5.5.1 接收天線接收電磁波的物理過程（238）
5.5.2 天線的互易定理（239）
5.5.3 天線的有效接收面積（241）
5.5.4 付里斯（Friis）傳輸公式（242）
5.5.5 接收天線的等效噪聲溫度（243）
5.6 天線陣列（245）
5.6.1 二元天線陣列（245）
5.6.2 N元均勻直線陣列（251）
……
第6章工程中常用的典型天線（294）
附錄（339）
附錄A 矢量運算公式（339）
附錄B 矩形截面波導參數（341）
附錄C 圓截面波導參數（342）
附錄D 平行雙線與同軸線的分布參數（344）
附錄E 常用硬同軸線參數（344）
附錄F 常用射頻同軸電纜參數（345）
附錄G 常用金屬導體材料性能（345）
附錄H 常用介質材料性能（346）
附錄I 電離層的基本參數（346）
附錄J 電磁波頻譜劃分（347）
附錄K 微波波段劃分（347）
附錄L 民用電磁波頻率（347）
參考文獻（348）

本章小結
（1）天線在無線電信系統中的作用就是實現由導行電磁波向輻射電磁波的轉換（發射天線），及其逆過程實現輻射電磁波向導行電磁波的轉換（接收天線）。這是一對相反的物理過程，二者之間密切相關，這具體表現在天線工作于發射狀態和接收狀態時，一些重要的特性參量之間的互易性質。
（2）求解發射天線的問題主要是求其輻射電磁波的幅值（其平方值與電磁波的功率正比）在空間的分布規律。我們稱天線輻射波幅值的空間分布規律為天線的方向性，它對無線電信具有十分重要的意義。求解天線的輻射場問題，是電磁學理論中典型的由已知場源求場分布問題；從數學角度上說是典型的邊值型微分方程求解，其重要特征是具有分布源。
（3）對于形形色色的天線，我們不是逐一通過解微分方程來求解它們的場幅分布規律，而是從實際天線中抽象出基本輻射元，然后利用這些基本輻射元的輻射場的數學結果，運用不同位置規律的輻射源在空間場點處輻射場疊加（干涉）來求解各種天線的輻射方向性。這種輻射場空間疊加是貫穿于整個天線理論的基本思路，它不僅用來對具體天線的分析研究，而且也是我們用陣列方法調控天線方向性的思想基礎。
（4）天線理論研究中的基本輻射元有：電流元V電偶極子）、磁流元（磁偶極子）、基本隙縫和惠更斯元。它們都是從具體天線中抽象出來的物理模型，對它們的幾何尺寸和電磁量（電流的幅值相位、內場的結構等）都有相應的規定。其中電流元又是分析其他幾種基本輻射元的基礎，電流元的場解是直接求解麥克斯韋方程得到的。
電流元、磁流元和基本隙縫的方向函數為F（θ，φ）=sinθ，但后兩者的輻射場的E，H要與電流元時的情況換位。惠更斯元的方向函數為F（θ，φ）=1+cosθ。這些基本輻射元的方向函數、方向圖都是旋轉對稱的。
（5）天線特性參量是評價天線工作性能的基本技術指標，是設計和使用天線的基本依據。天線特性參量中最為重要的是方向性，它包含有方向函數（形象直觀表示即方向圖）、增益（方向系數）等：另一重要特性參量則是天線阻抗，它包含輻射阻抗和輸入阻抗，兩者含義不同但密切相關。此外關于天線的極化方向、工作頻帶寬度、有效長度、有效接收面積等也都是天線設計和使用時的重要依據。
（6）基本單元天線是既可獨立使用，又可用做天線陣列單元的天線。