微波技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:王子宇 编

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2003-11

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787301065457

丛书系列:

图书标签:

• 微波技术
• 微波电路
• 微波器件
• 电磁场理论
• 射频技术
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育
• 教材
• 微波测量

深入探索电磁波谱的奥秘：经典电路与量子现象的交汇 本书旨在为读者构建一个全面而深入的电磁波世界图景，侧重于宏观电磁现象的经典描述、波的传播特性，以及电磁场与物质相互作用的早期量子化概念的萌芽。我们不涉及微波频段的特定工程应用、器件设计或微波电路理论。相反，我们聚焦于奠定整个电磁学基础的普适原理。 第一部分：电磁学的宏观基石——麦克斯韦方程组的精炼与应用 本部分将从历史的视角出发，系统梳理电磁学从法拉第、安培到麦克斯韦的演进历程。我们的核心目标是清晰地阐释麦克斯韦方程组在真空和各向同性介质中的形式、物理意义及其数学结构。 静电场与静磁场的基础: 我们将回顾库仑定律和毕奥-萨伐尔定律，着重探讨它们在积分形式和微分形式下的等价性。高斯定律和安培定律（含麦克斯韦修正项）的引入，将自然引出位移电流的概念，这是理解电磁波存在的关键一步。 场的矢量分析与势的引入: 本章将深入讲解矢量分析在电磁学中的应用，包括散度、旋度和线积分的概念。电磁场的描述将从场强（$mathbf{E}$ 和 $mathbf{B}$）过渡到标量电势（$phi$）和矢量磁势（$mathbf{A}$）。这种势的描述不仅简化了求解过程，更展现了电磁场内在的规范不变性（Gauge Invariance），尽管我们不会深入探讨洛伦兹规范或库仑规范在高级电磁学中的具体应用，但会解释其物理必要性。 电磁波的诞生与传播: 麦克斯韦方程组在无源均匀介质中的线性齐次方程，自然地导出了波动方程。我们将详细推导平面电磁波在无损、无源介质中传播的特性。重点在于理解波的相位速度、群速度（在色散介质中可能有所涉及，但侧重于基本定义而非复杂色散关系）、波阻抗（本征阻抗）的物理含义，以及电场、磁场和传播方向三者之间的横向关系（TEM波的本质）。 第二部分：边界条件、反射与折射的经典光学视角 在第二部分，我们将探讨电磁场如何响应材料的分界面。这部分内容旨在建立起宏观电磁场理论与我们日常所见的几何光学现象之间的桥梁。 界面上的电磁场突变规律: 严格推导并阐释边界条件，包括电场切向分量、磁场法向分量、电位移矢量和磁场强度的连续性或不连续性要求。这些条件是分析任何复杂电磁结构的基础。 平面波的反射与折射: 利用边界条件，我们通过斯涅尔定律（Snell's Law）和菲涅尔方程（Fresnel's Equations）来描述平面波在两种不同介质界面上的行为。我们将详细分析全内反射现象，并讨论P偏振光和S偏振光的区别及其随入射角的响应差异。 电磁场的能量与动量: 引入坡印亭矢量（Poynting Vector），阐释电磁能量流密度的概念。通过对坡印亭定理的积分形式的探讨，我们将明确电磁场本身携带能量的物理图像。 第三部分：波动现象的深入分析与早期量子化思想的萌芽 本部分将视角从宏观的、连续的场理论，略微转向对波动的特定描述方式，并触及经典物理学的局限性。 导波与谐振腔的几何约束: 我们将不涉及特定微波波导的模式（如TE, TM模式的具体工程参数），而是从亥姆霍兹方程（Helmholtz Equation）在简单几何形状（如平板、圆柱或矩形边界）中的分离变量求解出发，理解波在有限空间内被“约束”后产生的驻波现象。这本质上是波动边界值问题的探讨。 时变电磁场的辐射特性概述: 讨论由加速电荷产生的电磁辐射的定性概念。我们会简要介绍偶极子辐射的概念，即加速电荷如何产生传播的电磁波，但不会深入到特定偶极子（如微波天线）的辐射方向图或远场表达式。 电磁场与物质相互作用的早期探索: 简要回顾黑体辐射的经典理论失败（紫外灾难），这为能量的量子化思想提供了历史背景。我们不会探讨量子电动力学，但会指出经典电磁理论在描述微观尺度现象（如原子能级、光电效应）时的不足，从而为后续物理学的发展留下伏笔。 本书的读者群应是具备扎实高等数学和基础物理学（特别是经典力学和基础电磁学）背景的学生或工程师，他们希望系统性地巩固和深化对电磁场作为一种普适物理实体——波的本质——的理解，而不被特定频段的技术细节所局限。

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从排版和内容组织来看，这本书的结构清晰，脉络分明，体现了作者在长期教学实践中对知识点优先级的精准把握。它很自然地从电磁波的传输特性过渡到两端口网络分析，再到无源器件（如耦合器、功分器）的实现，最后自然而然地引向有源器件（放大器、混频器）的分析与设计。特别是对无源器件中的耦合器部分，作者不仅讲解了分支线耦合器，还详细对比了迈克耳逊耦合器和亨瑞奇耦合器在不同应用场景下的优缺点，并给出了如何通过调整耦合系数来控制输出功率分配的实际计算方法。这种多角度、多深度的讲解方式，极大地拓宽了读者的设计思路。我个人认为，这本书的索引和术语表做得也非常到位，方便需要快速查阅特定公式或定义的读者。总的来说，这本书的知识覆盖面广而不失深度，结构严谨而不失启发性，是微波工程领域值得珍藏的参考资料，它更像是一套完整的知识体系构建手册，而不是一本孤立的知识点集合。

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这本《微波技术基础》简直是为我们这些初涉射频和微波领域的工程师量身定做的教科书。拿到书的时候，我就被它详尽的目录吸引了，它不像某些入门书籍那样只停留在概念层面，而是深入到了电磁场和传输线理论的数学推导，这一点对于真正想理解微波器件工作原理的人来说至关重要。特别是关于史密斯圆图的讲解，作者没有敷衍了事，而是用非常直观的图示和详细的步骤，把复杂的阻抗匹配问题层层剥开，让人茅塞顿开。我记得我之前在设计一个小型放大器时，无论怎么仿真参数都跑不理想，后来仔细研读了书中关于阻抗匹配网络的部分，才意识到自己对无源器件的插入损耗和相位延迟考虑不周。书中对于各种传输线（如微带线、带状线）的有效介电常数和特征阻抗的计算公式推导非常严谨，这为后续的滤波器和耦合器的设计打下了坚实的理论基础。对我来说，这本书与其说是一本工具书，不如说是一部引领我进入微波世界殿堂的向导。它要求读者有一定的数学基础，但回报是你将获得对微波工程核心概念的深刻理解，而不是仅仅停留在会用软件的层面。对于准备考研或者想深入射频IC领域的人来说，这本书的理论深度是无可替代的。

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这本书的文字风格非常沉稳、严谨，带着一种老派工科书籍特有的厚重感。它不是那种为了吸引眼球而使用大量花哨语言的读物，而是专注于信息密度和逻辑的严密性。阅读过程中，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的导师，他不会直接给出“标准答案”，而是引导你一步步推导出结论。这种学习体验非常有利于培养独立解决问题的能力。例如，在讲解腔体谐振腔滤波器的设计时，作者详细描述了耦合系数的物理意义，以及如何通过调整探针或耦合孔的位置来实现所需的带宽和抑制比。这些描述的精确性，使得读者能够理解不同设计选择背后的权衡（Trade-offs）。唯一的“缺点”可能就是，对于完全没有接触过场论和偏微分方程的初学者来说，第一、二章可能会有些枯燥和抽象，需要花更多时间去消化。但正是这种对基础数学工具的坚持，确保了后续所有应用章节的逻辑链条是牢固且无懈可击的。这本书非常适合那些希望将自己的微波知识体系建立在一个坚实数学框架之上的进阶学习者。

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我得说，这本书的实用性远超出了我对传统教材的预期。我通常对理论书籍敬而远之，总觉得它们要么过于陈旧，要么脱离实际应用。然而，《微波技术基础》这本书的编排逻辑非常贴合实际工程项目推进的流程。它从最基础的S参数定义讲起，清晰地解释了为什么S参数在微波频段比Z或Y参数更具优势，这部分内容对于理解网络分析仪（VNA）的测量结果至关重要。接着，书中引入了噪声系数和功率放大器（PA）的线性化设计，这些都是实际通信系统链路预算中必须仔细权衡的关键点。我尤其欣赏它对源匹配和负载匹配对系统增益影响的案例分析，这些都是在设计低噪声放大器（LNA）时必须精确把握的细节。书中还穿插了一些实际电路实例的分析，虽然没有提供完整的PCB布局图，但对关键结构（比如如何实现宽带匹配）的原理描述非常到位。读完相关章节后，我立刻拿手头的某个项目进行复盘，发现过去很多凭感觉做的调整，现在都有了坚实的理论依据支持。这本书的价值就在于，它能把那些抽象的微波概念，转化为工程师可以实际操作的指标和方法。

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我发现这本书在处理非线性效应方面的章节处理得尤为出色，这通常是很多基础教材所忽略或者一带而过的部分。在讨论功率放大器的设计时，作者没有止步于小信号模型，而是深入探讨了包络跟踪（Envelope Tracking）和基于查找表的预失真技术（LUT-based Predistortion）。书中对第三阶交点（IP3）和饱和功率（Psat）的分析，结合了对半导体器件非线性特性的讨论，让我对如何设计符合5G或未来通信系统要求的射频前端有了更清晰的认识。特别是书中对功放效率和线性度之间的“魔鬼三角”关系的阐述，配上了清晰的载波包络轨迹图，直观地展示了高效率带来的失真问题。我过去一直很困惑为什么在追求高效率时，总会牺牲一些线性指标，这本书提供了一个系统的理论框架来理解和量化这种折衷。它不仅仅是告诉你“这样做会产生失真”，而是告诉你“失真是如何产生的，以及你可以如何从器件层面或电路拓扑层面去缓解它”。这种深度解析，对于射频系统集成工程师来说，是极具价值的参考。

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王老师讲的还行 就是考试太难了

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