微波与射频技术实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中山大学出版社

作者:蒋鸿雁

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:2007-9

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787306029317

丛书系列:

图书标签:

• 微波技术
• 射频技术
• 电子技术
• 实验教程
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育
• 电路分析
• 电磁场与电磁波
• 信号处理

图书简介：微波与射频技术实验教程 核心主题聚焦于：电磁场理论的微观应用、高频电路设计与仿真、频谱分析与测量技术、天线原理与实践、现代通信系统基础模块的实验验证。 --- 第一部分：电磁波的传播与微波基础理论的实践映射 本教程旨在为读者提供一个坚实的、以实验为导向的平台，用于深入理解微波与射频（RF）领域的核心物理原理和工程实现。它并非简单重复教科书上的理论推导，而是将抽象的麦克斯韦方程组转化为可操作、可测量的实际物理现象。 1. 传输线理论的直观理解与S参数的测量实践： 本书的开篇部分将彻底剖析传输线理论，重点突破史密斯圆图（Smith Chart）的实际应用。我们不满足于二维图表的绘制，而是着重于使用矢量网络分析仪（VNA）对各种阻抗匹配网络进行实测。实验模块将引导读者： 阻抗匹配的动态过程： 使用不同长度和介质常数的微带线（Microstrip Line）和带状线（Stripline）作为负载，观察在不同频率下，输入阻抗如何随负载失配和线损耗而变化。通过VNA捕捉S11（回波损耗）和S21（传输损耗）的实时数据，直观展示“最佳匹配点”的物理意义。 高频特性参数的提取： 详细介绍如何通过TDR（时域反射仪）技术，精确测量传输线缆的特征阻抗、传播延迟和介质损耗因子。这部分内容将强调如何区分由连接器引起的反射和由线缆本身缺陷引起的损耗。 2. 波导结构与微波元件的特性分析： 微波频段的能量传输已无法依赖传统的集总元件电路模型。本教程将重点构建在分布式元件模型上，并通过实验验证特定波导结构的有效性。 矩形波导的截止频率验证： 读者将使用不同尺寸的矩形波导（如WR-90, WR-187）配合信号源和功率计，精确测量TE10模的截止频率。实验数据与理论计算值的对比，将揭示波导内电磁场分布（E场和H场）的物理形态。 腔体谐振器的Q值测量与应用： 通过对矩形或圆柱形金属腔体的激励和测量，探讨其品质因数（Q因子）的工程意义。实验将涉及如何利用振荡回路来稳定频率源，以及如何通过改变腔体内部的微小结构（如耦合孔径）来调谐谐振频率和带宽。 --- 第二部分：高频有源与无源电路的集成设计与性能评估 本部分内容跳出了仅关注“元件”的层面，转向了“电路功能模块”的系统集成和性能优化，这是从理论到工程实践的关键跨越。 3. 滤波器设计与实际性能的频谱分析： 滤波器是射频系统中最基础也最关键的组成部分。本教程不局限于Butterworth或Chebyshev的公式推导，而是聚焦于实现和优化： 有源滤波器（如Sallen-Key结构）的噪声与稳定性分析： 针对低频段（如VHF/UHF），设计并搭建基于运算放大器的有源滤波器原型。实验将重点测试其通带内的增益平坦度，以及带外抑制比（Stopband Rejection）。更重要的是，将分析高频下运放寄生电容和电感对滤波器性能的负面影响。 无源带通滤波器（如LC腔体滤波器）的实物调谐： 读者将学习如何手工微调电感和电容元件的物理尺寸（如电容板间距、电感线圈匝数），以期使滤波器的中心频率和带宽达到仿真预测值。 4. 低噪声放大器（LNA）的设计、噪声参数的测量： LNA是接收机前端的“守门人”。本章的实践重点在于理解噪声匹配和增益-噪声系数的平衡。 噪声系数（NF）的直接测量： 利用标准的“噪声源法”（如Y-factor法），读者将学习如何校准噪声源，并使用频谱分析仪或专用噪声系数分析仪，准确测量LNA输入端的等效噪声温度和噪声系数。实验将对比使用不同晶体管（如GaAs FET与SiGe HBT）在相同工作点下的噪声性能差异。 输入/输出匹配的稳定性考量： 实验将演示如何通过输入端和输出端的反馈元件来同时实现最大增益匹配和稳定工作（K因子分析），避免放大器在某些频率点发生自激振荡。 --- 第三部分：天线原理的辐射特性与系统集成测试 天线是将导波转换为自由空间辐射波的转换器，其设计与测试直接决定了整个系统的链路预算。 5. 常见天线结构的构建与远场测量： 本教程将引导读者从零开始，设计并制作多种基础天线，并移步至专业暗室或简易的远场测试场地进行测量。 偶极子与八木天线的实物制作与方向图测量： 读者将根据特定工作频率（如2.4 GHz ISM频段）设计全尺寸和缩短型偶极子天线。随后，在旋转平台上进行精确的方位角和仰角扫描，实时绘制三维方向图。实验重点是分析主瓣宽度、旁瓣抑制和后向辐射比。 微带贴片天线的参数敏感性分析： 针对PCB上制作的贴片天线，实验将探讨基板厚度、介质常数误差和贴片尺寸公差对谐振频率和极化特性的影响。这部分强调了在实际PCB制造中，理论设计如何被工艺所约束。 6. 无线通信链路的系统级验证： 最后一部分将所有学到的知识点整合起来，构建一个基础的无线通信链路，进行端到端的性能评估。 发射功率与接收灵敏度的测试链搭建： 读者将设计一个简单的ASK或FSK调制发射机，并使用一个高灵敏度接收机。通过逐步增加传输距离，测量接收信号强度指示（RSSI）与误码率（BER）的关系。 多径效应的模拟与干扰分析： 在受控环境下，引入反射屏，模拟城市峡谷中的多径衰落。实验将展示扩频技术或分集技术（如双天线接收）如何有效改善BER性能，从而验证高级调制解调策略在实际环境中的有效性。 总结： 本书的独特之处在于其强烈的实践导向性。它不仅教授“是什么”，更专注于“如何做”和“为什么会这样”。通过大量的软硬件结合的实验案例，读者将获得一套完整的从电磁场理论到现代高频系统调试的工程技能栈。所有实验均配有详细的步骤、预期的理论结果以及故障排除指南。

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说实话，我本来对“实验教程”这类书籍抱有很大的疑虑，总觉得它们要么过于浅显，要么就是理论的简单堆砌。但《微波与射频技术实验教程》完全颠覆了我的这种刻板印象。它在讲解实验原理时，那种深入骨髓的剖析能力令人印象深刻。比如，在讲解Smith圆图的应用时，书中并没有仅仅停留在教你如何使用圆图来匹配阻抗，而是花了大量的篇幅去阐述阻抗变换背后的电磁场理论基础，这使得我们不仅仅学会了“操作技巧”，更理解了“为什么这样做”。我特别喜欢作者在讨论高级主题时所展现出的那种洞察力，例如S参数的测量误差分析，书中给出的建议非常具有实操性，完全可以应用到我们实验室的Agilent E5071B网络分析仪上。这本书的难度设置是阶梯式的，从基础的LC振荡器调试，一直过渡到微带线的设计与测试，每一步都恰到好处地提升了读者的能力，让我感觉每完成一个实验，自己都在技术层面上实现了一次飞跃。

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这本书的排版和语言风格，流露着一种老派工程师特有的严谨和务实。它完全没有时下很多技术书籍为了追求“酷炫”而采用的花哨设计，而是采用了一种非常朴素、专注的布局。文字表达上，虽然术语专业，但行文逻辑极其清晰，几乎没有晦涩难懂的长句。我个人偏爱它在描述实验步骤时所采用的那种近乎命令式的语气——“首先连接X，然后设置Y，监测Z”，这种直接的指导性让人感到非常踏实，避免了在阅读过程中因为句子结构复杂而产生的思维断层。对于自学者而言，这种清晰的线性结构提供了极大的便利，我可以完全信任书中的每一步指示，因为它们显然是经过无数次实验验证的。它更像是一位经验丰富的老教授在你的工位旁手把手地指导你完成复杂的射频测量任务，没有丝毫的废话，直击核心。

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我是一名即将毕业的研究生，在撰写毕业论文时，经常需要参考一些具有实战经验的指导手册。这本教程的价值在于它的“工具书”属性远大于“教材”属性。其中关于射频系统噪声系数测量的章节，简直是我的救命稻草。我之前调试一个低噪声放大器（LNA）时，总是无法得到合理的噪声参数，翻阅了大量综述和标准教材都收效甚微。后来偶然翻到这本书的对应章节，作者详细列出了系统校准的每一步细节，包括如何正确使用噪声源，如何排除环境干扰，甚至提到了特定频段下电缆衰减对结果的影响。这种细致到近乎偏执的描述，极大地帮助我定位了问题所在。此外，书后附带的那些针对不同实验平台的通用故障排除指南，也帮我节省了大量的调试时间。这本书真正体现了“实践出真知”，是那种值得放在工具箱里时常翻阅的宝典。

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这本书简直是为我们这种初入电子工程领域的学生量身定制的！我记得我刚开始接触模拟电路的时候，那些复杂的公式和抽象的概念简直让我头大。然而，这本教材的编排方式却非常贴合实际操作。它没有一开始就堆砌一大堆理论，而是巧妙地将基础概念融入到具体的实验步骤中。比如，在介绍滤波器设计时，作者会先给出实际的器件清单，然后引导我们一步步地搭建电路，观察实际的波形变化。这种“边做边学”的模式，极大地激发了我的学习兴趣。我最欣赏的是，书中对于实验数据的分析和讨论部分，非常深入且条理清晰。它不仅仅告诉我们“应该得到什么结果”，更重要的是解释了“为什么会得到这样的结果”，以及实验中可能出现的误差来源。这对于培养我们严谨的科学态度至关重要。而且，书中的插图和电路图都非常精细，即便是复杂的微波器件结构，也能通过图示一目了然。这本书无疑为我打下了坚实的工程实践基础，让我对理论与实践的结合有了更深刻的理解。

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这本书最让我感到惊喜的是它对现代测试设备和软件工具的集成度。在很多老旧的教材中，我们可能还在讨论使用示波器和频谱分析仪进行基本的波形观察，但《微波与射频技术实验教程》显然与时俱进。它深度整合了现代化的矢量网络分析仪（VNA）的操作流程，并且非常详尽地解释了如何利用MATLAB或Python进行后处理，比如对测量数据的去嵌入和端口修正。这种对前沿工具链的覆盖，使得读者在学完书中的内容后，能够迅速适应工业界的主流工作流程。我记得书中有关于建立完整级联放大器链S参数模型的案例，作者不仅指导了硬件连接，还详细展示了如何编写脚本来实现自动化的S参数采集和级联计算。这种前瞻性和实用性的结合，让这本书的价值远超一门基础实验课程的范畴，它更像是一部微波射频领域实战技能的百科全书。

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