微波与天线工程基础(新工科暨卓越教育培养计划电子信息类专业系列教材)

   微波技术是近代科学技术研究的重要成果之一，几十年来，它已经发展成为一门比较成熟的学科，从用于国防的雷达技术到普及大众的广播、电视、卫星通信，再到居民家庭的微波炉，微波技术已经融入到每一个人的生活之中。微波的传播离不开天线和无线电波传播，微波技术与天线目前已成为无线电电子工程的专业基础课之一，成为尖端科学发展中不可缺少的现代技术。把微波技术和天线技术合二为一，既考虑到内容的连续性，又适应目前教学课时压缩的需求。
   从实际工程应用出发，通过对集总参数的“路”和分布参数的“场”的比较，注重培养读者对于工程问题的理论分析方法和解决问题的思路。全书内容共分七章，第1章介绍了微波及其特点、微波作为信息载体的应用系统以及天线在其中的作用，为进一步学习和研究此类系统给出了较为明晰的轮廓。第二章从传输线方程出发，分析了均匀传输线的特性参数、状态参量以及工作状态，传输线的传输功率、效率和损耗，以及史密斯圆图的使用方法。第三章讲述了规则金属波导的传输特性和场结构，并介绍了几种集成传输线以及近年来出现的新技术——基片集成波导。第四章在等效传输线的基础上分析了各种网络参量及不同网络参量之间的相互转换关系。第五章阐述了各种微波元件，它们和微波传输线一起构成了微波系统。第六章研究了天线辐射和接收的基本原理和相关参数，并对工程中常见的线天线、面天线和天线阵进行了说明。第七章介绍了电磁仿真软件HFSS的使用方法并给出设计实例，便于读者进行后续学习和微波元件设计。
   本书配有电子课件，欢迎选用本书作为教材的老师使用，具体请联系出版社。
   由于时间仓促，加上作者学识水平有限，书中难以避免不足、错误和疏漏之处，热诚欢迎广大读者给予批评和指正。

   本书为普通高等教育 “新工科暨卓越工程师教育培养计划电子信息类专业系列教材”，共分为七章内容，分别阐述了微波应用系统、均匀传输线原理、波导和集成传输线、微波网络基础、微波元件、天线原理与设计基础，后介绍了分析微波工程问题的全波三维电磁仿真软件HFSS。
   本书从新工科教学改革对本科生的培养要求出发，内容尽量避免繁杂的数学推导，强调理论与工程实际相结合。每章均精选了大量和工程实践相关的例题，涵盖核心内容，选题广泛，难易适中。为便于自主学习，每章附有相应的习题作为巩固练习。
   本书可作为高等学校本科电子信息类相关专业的教材，也可作为与“微波技术与天线”专业相关人员的自学参考书。

郑宏兴，1962年生，教授,博士生导师，于1985、1993和2002年获学士、硕士和博士学位，2001－2005年分别在天津大学光学工程博士后流动站和香港城市大学无线通信研究中心工作。天津市天线与微波技术重点实验室主任，天津市一三一人才工程第二层次人选，天津市优秀教师、优秀留学回国人员，中国电子学会高级会员。 1986年以来，主要从事天线新技术、电磁场数值计算和微波毫米波集成电路设计等教学与研究工作。在无线射频识别与定位技术及其工程应用、超宽带有源电路和天线技术、微波毫米波集成电路的计算机辅助设计和辅助制造技术及应用等课题的研究方面取得了一系列研究成果。他提出的新方法和新技术已成功地应用于汽车、航空和航天等领域。 主持和参与完成9项省部级以上科研项目，目前主持国家自然科学基金、部委预研基金、*科学技术研究重点项目和天津市自然科学基金各一项。与香港城市大学无线通信研究中心、天津大学、西安电子科技大学和空军工程大学等单位联系密切，合作开展科学研究。截至2008年12月，在国内外重要学术期刊和学术会议上发表论文128篇，其中被SCI收录32篇，被EI收录62篇，出版学术和科普著作6部，获得3项国家发明专利。

第1章 微波应用系统概述
1.1 微波及其特点
1.2 无线通信系统
1.3 无线系统
1.4 雷达系统
1.5 辐射计系统
1.6 微波传输
1.7 其他应用和专题
1.8 电磁波谱
1.9 本章小结
习题19
第2章 均匀传输线原理
2.1 均匀传输线方程及其解
2.2 传输线阻抗与状态参量
2.3 无耗传输线的状态分析
2.4 传输线的传输功率、效率和损耗
2.5 阻抗匹配
2.6 史密斯圆图及其应用
2.7 同轴线及其特性阻抗
2.8 本章小结
习题55
第3章 波导和集成传输线
3.1 导波原理
3.2 矩形波导
3.3 圆波导
3.4 介质波导
3.5 光纤
3.6 微波集成传输线
3.7 基片集成波导
3.8 波导的激励与耦合
3.9 本章小结
习题
第4章 微波网络
4.1 阻抗参量
4.2 导纳参量
4.3 混合参量
4.4 传输参量
4.5 阻抗、导纳、混合和传输参量的转换
4.6 散射参量
4.7 链式散射参量
4.8 本章小结
习题
第5章 微波元件
5.1 阻抗匹配网络
5.2 定向耦合器
5.3 滤波器
5.4 功率分配器
5.5 低噪声放大器 
5.6 功率放大器
5.7 本章小结
习题
第6章 天线原理与设计基础
6.1 天线的方向特性和相关参数
6.3 滞后位 (推迟势)
6.4 电流元天线的辐射
6.5 磁流元天线的辐射
6.6 常用的线天线
6.7 天线阵
6.8 面天阵
习题
第7章 高频仿真软件HFSS
7.1 HFSS概述
7.2 倒F天线
7.3 HFSS谐振腔体分析实例
7.4 本章小结
习题
参考文献
致谢

   本书为普通高等教育 “新工科暨卓越工程师教育培养计划电子信息类专业系列教材”，共分为七章内容，分别阐述了微波应用系统、均匀传输线原理、波导和集成传输线、微波网络基础、微波元件、天线原理与设计基础，后介绍了分析微波工程问题的全波三维电磁仿真软件HFSS。
   本书从新工科教学改革对本科生的培养要求出发，内容尽量避免繁杂的数学推导，强调理论与工程实际相结合。每章均精选了大量和工程实践相关的例题，涵盖核心内容，选题广泛，难易适中。为便于自主学习，每章附有相应的习题作为巩固练习。
   本书可作为高等学校本科电子信息类相关专业的教材，也可作为与“微波技术与天线”专业相关人员的自学参考书。

郑宏兴，1962年生，教授,博士生导师，于1985、1993和2002年获学士、硕士和博士学位，2001－2005年分别在天津大学光学工程博士后流动站和香港城市大学无线通信研究中心工作。天津市天线与微波技术重点实验室主任，天津市一三一人才工程第二层次人选，天津市优秀教师、优秀留学回国人员，中国电子学会高级会员。 1986年以来，主要从事天线新技术、电磁场数值计算和微波毫米波集成电路设计等教学与研究工作。在无线射频识别与定位技术及其工程应用、超宽带有源电路和天线技术、微波毫米波集成电路的计算机辅助设计和辅助制造技术及应用等课题的研究方面取得了一系列研究成果。他提出的新方法和新技术已成功地应用于汽车、航空和航天等领域。 主持和参与完成9项省部级以上科研项目，目前主持国家自然科学基金、部委预研基金、*科学技术研究重点项目和天津市自然科学基金各一项。与香港城市大学无线通信研究中心、天津大学、西安电子科技大学和空军工程大学等单位联系密切，合作开展科学研究。截至2008年12月，在国内外重要学术期刊和学术会议上发表论文128篇，其中被SCI收录32篇，被EI收录62篇，出版学术和科普著作6部，获得3项国家发明专利。