第1 章 微波传输线......................................................................................................... 1

§1.1 引言........................................................................................................................1

§1.2 麦克斯韦方程....................................................................................................... 2

§1.3 波动方程............................................................................................................... 4

§1.4 直角坐标系中波动方程的解............................................................................... 5

§1.5 圆柱坐标系中波动方程的解............................................................................... 9

§1.6 边界条件............................................................................................................. 11

§1.7 沿线传播的波长、相速和群速......................................................................... 14

§1.7.1 相速、导内波长......................................................................................... 14

§1.7.2 群速............................................................................................................. 15

§1.8 沿传输线传播波的类型..................................................................................... 16

第2 章 波导及同轴线................................................................................................... 18

§2.1 矩形波导............................................................................................................. 18

§2.1.1 矩形波导中不传输TEM 波....................................................................... 18

§2.1.2 矩形波导中的TE 波.................................................................................. 18

§2.1.3 矩形波导中的TM 波................................................................................. 24

§2.1.4 矩形波导中的模式..................................................................................... 26

§2.1.5 矩形波导壁上的电流................................................................................. 28

§2.1.6 矩形波导中传输功率及击穿强度............................................................. 30

§2.1.7 矩形波导中的损耗..................................................................................... 31

§2.1.8 矩形波导的尺寸选择................................................................................. 36

§2.2 圆形波导............................................................................................................. 37

§2.2.1 圆波导中的TM 波..................................................................................... 37

§2.2.2 圆形波导中的TE 波.................................................................................. 42

§2.2.3 圆形波导壁上的电流分布......................................................................... 44

§2.3 其他波导传输线................................................................................................. 45

§2.3.1 各种横截面波导......................................................................................... 45

§2.3.2 脊形波导..................................................................................................... 45

§2.4 同轴线................................................................................................................. 48

§2.4.1 同轴线中的TEM 波................................................................................... 49

§2.4.2 同轴线中的TM 波(E 波)...................................................................... 51

§2.4.3 同轴线中的TE 波(H 波) ...................................................................... 53

§2.4.4 同轴线中的TEM 波传输功率及衰减系数............................................... 55

§2.4.5 同轴线的尺寸选择..................................................................................... 56

§2.4.6 经向传输线................................................................................................. 57

§2.5 矩形波导的特性阻抗......................................................................................... 58

§2.5.1 特性阻抗的定义......................................................................................... 58

§2.5.2 波导中的"电压"与"电流"概念......................................................... 59

§2.5.3 波导特性阻抗............................................................................................. 59

§2.5.4 阻抗的转换................................................................................................. 59

§2.6 矩形波导特性阻抗的新概念............................................................................. 61

§2.6.1 矩形波导旧特性阻抗的问题..................................................................... 61

§2.6.2 关于定义特性阻抗的原则与方法............................................................. 62

§2.6.3 矩形波导特性阻抗的新概念..................................................................... 63

第3 章 带状传输线....................................................................................................... 66

§3.1 三板线................................................................................................................. 67

§3.1.1 三板线的特性阻抗Zc ..................................................................................... 67

§3.1.2 三板线内的传播速度与导内波长............................................................. 69

§3.1.3 三板线的损耗与衰减................................................................................. 70

§3.1.4 三板线的Q 值............................................................................................ 72

§3.1.5 三板线的功率容量..................................................................................... 72

§3.2 微带线................................................................................................................. 73

§3.2.1 微带线的相速、特性阻抗......................................................................... 74

§3.2.2 微带线的损耗与衰减................................................................................. 76

3.2.2.1 介质损耗.................................................................................................... 76

§3.2.3 微带线的色散特性..................................................................................... 78

§3.3 耦合三板线和耦合微带线................................................................................. 82

§3.3.1 耦合三板线的主要特性............................................................................. 83

§3.3.2 耦合微带.......................................................................................................... 87

§3.3.3 微槽............................................................................................................. 90

§3.4 短毫米波及亚毫米波传输线............................................................................. 91

第4 章 传输线的不连续性........................................................................................... 93

§4.1 矩形波导的平面不连续性................................................................................. 93

§4.1.1 矩形波导中的零厚度结构......................................................................... 93

§4.1.2 矩形波导中的有限厚度结构....................................................................100

§4.1.3 矩形波导中的大厚度障碍物....................................................................104

§4.1.4 矩形波导中厚板上的圆窗孔....................................................................113

§4.1.5 矩形波导中的杆........................................................................................114

§4.1.6 矩形波导阶梯............................................................................................121

§4.2 圆波导的不连续性........................................................................................... 127

§4.2.1 圆波导中的零厚度环形窗........................................................................127

§4.2.2 圆波导中的零厚度圆形金属环................................................................128

§4.2.3 圆波导中有限厚度圆形障碍....................................................................129

§4.2.4 圆波导中的椭圆孔和圆孔........................................................................130

§4.2.5 圆波导中的谐振环....................................................................................131

§4.3 同轴线的不连续性........................................................................................... 133

§4.3.1 同轴线阶梯................................................................................................133

§4.3.2 同轴线的电容间隙....................................................................................134

§4.3.3 同轴线的电感销钉....................................................................................135

§4.3.4 同轴线的电容窗........................................................................................135

§4.3.5 同轴线的电容间隙终端............................................................................138

§4.3.6 同轴线的中小椭圆孔和小圆孔................................................................139

§4.3.7 同轴线的串联和并联短截线....................................................................140

§4.3.8 同轴线的宽频带支杆................................................................................141

§4.3.9 同轴线高低阻抗线....................................................................................143

§4.4 三板线的不连续性........................................................................................... 144

§4.4.1 三板线的开路端........................................................................................145

§4.4.2 三板线的电容间隙....................................................................................145

§4.4.3 三板线的阶梯............................................................................................146

§4.5 微带线的不连续性........................................................................................... 147

§4.5.1 微带线的开路端........................................................................................147

§4.5.2 微带线的电容间隙....................................................................................148

§4.5.3 微带线的尺寸跳变....................................................................................149

§4.5.4 微带线的串联和并联元件........................................................................150

第5 章 微波传输线的连接器件................................................................................. 152

§5.1 矩形波导与矩形波导的连接........................................................................... 152

§5.1.1 接触式法兰连接........................................................................................152

§5.1.2 扼流式法兰连接........................................................................................153

§5.2 波导的弯曲、拐角和扭曲............................................................................... 155

§5.2.1 矩形波导的弯曲........................................................................................155

§5.2.2 圆形波导的弯曲........................................................................................156

§5.2.3 矩形波导的拐角........................................................................................157

§5.2.4 矩形波导的扭曲........................................................................................158

§5.2.5 微带线的拐角............................................................................................160

§5.3 传输线的过渡................................................................................................... 161

§5.3.1 矩形波导的线性连续过渡........................................................................162

§5.3.2 波导与同轴线过渡....................................................................................162

§5.3.3 同轴线与带状线的过渡............................................................................171

§5.3.4 矩形波导与带状线的过度........................................................................172

§5.4 旋转关节........................................................................................................... 173

§5.4.1 空腔式圆波导旋转关节............................................................................173

§5.4.2 同轴线旋转关节........................................................................................174

§5.4.3 非接触式同轴旋转关节............................................................................178

§5.4.4 波导同轴旋转关节....................................................................................180

§5.4.5 零分贝波导旋转关节................................................................................181