《微波技术基础》课程教学资源（书籍文献）中文版《微波工程》教材PDF电子版（第3版）Microwave Engineering【美】David M.Pozar.pdf_大学文库

序2001年7力间，电子工业出版社的领导间志邀请各高校十儿位通信领域方面的老师，商量引进[母外教材问题。与会同志对出版社提出的计划十分赞同，大家认为、这对我国通信事业、特别是对简等院校通信学科的教学工作会很有好处。教材建设是高校敦学建设的主要内容之一：编写、出版-本好的教材，意味着开设了门好的课程，其至可能预小着-个辆新学科的诞生。20批纪40年代M林背实验室出版的一套28本节达从书，对近代电子学科、特别是对宙达技术的推动作用，就是个很好的例厂。我国领导部门对教材建设-直非常重视20世纪80年代，在原教委教材编审委员会的领导下，汇集了高等院校儿百位富有教学经验的专家，编写、出版了一人批教材；很多院校还根据学校的特点和需要、陆续编与了人量的讲义和参考书，这些教材对高校的教学1作发挥了极好的作用。近年来、随荐教学改革不断深人和科学技术的飞速进步，有的教材内容已比较陈旧、落后，难以适应教学的要求，特别是在电子学和通信技术发展神速、叫以讲是新月异的今天，奶何适应这种情况，更足个必须认真考虑的问题，解决这个问题，除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科外，引进和出版一-些外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进一批英文原版教材，是会有好处的，年多来，也子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了-个“国外电子与通信教材系列”项H组，选派了富有经验的业务骨下负责有关工作，收集了230余种通信教材和参考书的详细资料，调来厂100余种原版教材样：拓、依靠由20余位专家组成的出版委员会，从中精选了40多种，内容丰富、覆盖广电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电了、通信系统、电磁场与微波等方面，既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书，也可作为有关专业人员的参考材料。此外，这批教材、有的翻译为中文，还有部分教材直接影印出版，以供教帅用英语直接授课。希这些教材的川进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。在这里，我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负贡、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度，充分体现了中国教育工作者和出版厂作者的良好美德。随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步，对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。我想，无论如何，要做好引进国外教材的工作，一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同，既要注意科学性、学术性，也要重视可读性，要深人浅出，便于读者自学；引进的教材要适应高校教学改革的需要，针对日前一些教材内容较为陈旧的问题，有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书；要与国内出版的教材相配套，安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例。我们务力使这套教材能尽量满足上述要求，希望它们能放在学生们的课桌上，发挥一定的作用。最后，预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功，为我函电子与通信教学和通信产业的发展培七施肥。也悬切希望读者能对这些籍的不足之处、特别是翻译中存在的问题，提出意见和建议，以便再版时更正。一美体寿一中国程院院上、清华大学教授“国外电子与通信教材系列”出版委员会主任:3:

出版说明进人21世纪以来，我国信息产业在生产和科研方面都大大加快了发展速度，并已成为国民经济发展的柱产业之一、但是，与世界」其他信息产业发达的国家相比，我国在技术开发、教育培训等方面都还存在着较人的差距，特别是在加入WTO后的今大，我国信息产业面临着国外竞争对于的严峻挑战。作为我国信息产业的专业科技出版社，我们始终关注着全球电子信息技术的发展方向，始终把进国外优秀电子与通信信息技术教材和专业书籍放在我们工作的重要位置上。在2000年至2001年间，我社先后从界答名出版公司引进出版了40余种教材，形成广一套“国外计算机科学教材系列”，在全国高校以及科研部门中受到了欢迎和好评，得到了计算机领域的大教师与科研工作者的充分肯定。引进和出版一些国外优秀电子与通信教材，尤其是有选择地引进批英文原版教材，将有助于我国信息产业培养具有国际竞争能力的技术人才，也将有助于我国国内在电子与通信教学工作中掌握和跟踪国际发展水平。根据国内信息产业的现状，教育部《关于“十五”期间普通高等教育教材建设马改革的意见》的指示精神以及高等院校老师们反映的各种意见，我们决定引进“国外电子与通信教材系列”，并随后开展了大量准备工作。此次引进的国外电子与通信教材均来自国际著名出版商，具中影印教材约占一平。教材内容涉及的学科方向包括电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等，其中既有本科专业课程教材，也有研究生课程教材，以适应不同院系、不同专业、不同层次的师生对教材的需求，广大师生可自由选择和自由组合使用。我们还将与国外出版商-起，陆续推出-些教材的教学支持资料，为授课教师提供帮助。此外，“国外电子与通信教材系列”的引进和出版工作得到了教育部高等教育司的大力支持和帮助，其中的部分引进教材已通过“教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导委员会”的审核，并得到教育部高等教育司的批准，纳人了“教育部高等教育司推荐一一国外优秀信息科学与技术系列教学用书"为做好该系列教材的翻译工作，我们聘请了清华大学、北京大学、北京邮电大学、南京邮电人学、东南人学、西安交通大学、天津大学、西安电子科技大学、电子科技大学、中山大学、哈尔滨工业人学、西南交通大学等著名高校的教授和骨干教师参与教材的翻译和审校工作。许多教授在国内电子与通信专业领域享有较高的声望，具有丰富的教学经验，他们的渊博学识从根本上保证了教材的翻译质量和专业学术方面的产格与准确。我们在此对他们的率勤工作与贡献表示衷心的感谢。此外，对编辑的选择，我们达到专业对口：对于从英文原书中发现的错误，我停通过与作者联络、从网上下载勘误表等方式，逐一进行了修订；同时，我们对审校、排版、印制质量进行了严格把关，今后，我们将进·步加强同各高校教师的密切关系，努力引进更多的国外优秀教材和教学参考序，为我电子与通信教材达到世界先进水平而努力。出于我们对国内外电子与通信教育的发展仍存在，些认识上的不足，在选题、翻译、出版等方面的工作中还有许多需要改进的地方，感请广大师牛：和读者提出批评及建议。电子工业出版社4:

教材出版委员会主任美佑寿中国1.程院院十、清华大学教授副主任林金桐北京邮电大学校长、教授、博士生导师杨T里总参通信部副部长，中国电子学会会士、副理事长中国通信学会常务理事委员林孝康清华大学教授、博士生导师、电子工程系副主任、通信与微波研究所所长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员徐安七北京人学教授、博士生导师、电子学系主任教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员樊巴信四安电了科技大学教授、博土牛导帅中国通信学会理事、IEEE会土程时昕东南大学教授、博十生导师、移动通信国家重点实验室主任郁道银天津大学副校长、教授、博士牛导师教育部电广估息科学与工程类专业教学指导分委员会委员阮秋琦北京交通大学教授、博土生导师计算机与信息技术学院院长、信息科学研究所所长张晓林北京航空航天大学教授、博士生导师、电子信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会委员郑宝卡南京邮电大学副校长、教授、博土生导师教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员朱世华西安交通大学副校长、教授、博士生导师、电子与信息工程学院院长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员彭启琮电子科技大学教授、博士生导师、通信与信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会委员毛车军发上海交通大学教授、博士生导师、电子信息与电气T程学院副院长教育部电子信息与电气学科教学指导委员会委员赵尔沅北京邮电大学教授、《中国邮电高校学报（英文版）》编委会主任钟允若原邮电科学研究院副院长、总工程师刘彩中国通信学会副理事长、秘书长杜振民电了工业出版社原副社长王志功东南大学教授、博士牛导帅、射频与光电集成电路研究所所长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会主任委员张中兆哈尔滨工业大学教授、博十生导师、电子与信息技术研究院院长范平志西南交通大学教授、博士生导师、计算机与通信工程学院院长.5:

译者序马萨诸塞大学DavidM.Pozar教授编著的本书是一本适用于高年级本科生和研究生使用的教材。这本教材近年来在美国相当流行，前两版得到了读者的巨大反响，这一版又在收集厂大教师和读者的大量反馈信息的基础上，进行了修改和更新，除了教材正文外，教师和学生还可在Wiley出版社的网址上得到为教材中许多（不是全部）习题和例题编写的CAD课件、SERENAIDE电路文件和实验室手册，还可为有资格的教筛提供所有习题的在线题解手册。所有这些均表明这是一本成熟的教材。在电子工业出版社的大力支持下，我们决定翻译此书，以供各高校选用。我们推荐该教材的理由如下：1.第1章至第9章的内容大体上与国内多数在用教材的内容相仿，但实用性更强。2.重视理论分析和基本物理概念的阐述，但更重视应用。本书不但介绍微波器件的原理，还强调器件设计的训练。例如，第9章在论述铁氧体元件时，介绍了多种隔离器、相移器和环行器的原理性设计，这在国内教材中是不多见的。3.以较大篇幅介绍了有源微波器件以及相关的专题（如噪声、交调失真等）。对微波技术应用于无线通信系统，这些内容是不可或缺的。4.取材新颖。第三版主要增添了一些新内容，例如在噪声、非线性效应、射频MEMS、晶体管功放、振荡器的相位噪声等领域都增添了新内容，并改写和增加了新的例题和习题。这些理由使微波工程的教学内容在当今无线通信（手机通信和卫星通信）飞速发展的形势下，增加广新的活力。该书可作为高年级本科生或研究生的微波工程教材，也可作为微波电路及器件研制和开发的工程技术人员的参考书。本书由四人合作翻译，不同译者在译文道词用句上难免存在一些差异，但专业名词力求统一规范。书中的专业术语尽量注上原文，以便读者查询。在翻译过程中，我们尽量使书中主要概念的术语与国内规范译名相符，以免给读者造成不便。全书共分13章和10个附录。其中第1章至第3章由周乐柱教授翻译；前言、第4章、第9章、第10章由徐承和教授翻译；第12章、第13章由吴德明教授翻译；第5章~第8章、第11章及附录由张肇仪教授翻译；徐承和教授还负责进行了全书的审校。刘家祯编审参加了译文的讨论及修改工作，李力工程师参加了文字录人工作，在此一并表示感谢。由于译者水平有限，译文还有不妥之处，希望广大读者给予批评指正。最后，译者感谢电子工业出版社对本书翻译工作的大力支持和促进。·6·

前言通过教育获得的知识，不但是人们对科学事物的积累，而且是人们对事物洞察力的积累。为此，我试图写··本着重于电磁学的基本概念、波传播、网络分析和应用于现代微波工程设计原理的教科书。然而，我避免采用手册的写法，即在较小的篇幅内罗列大量信息，不做或少做解释；本书中相当多的内容涉及到了专用电路和元件的设计，这很有实用价值并可启发读者积极进行思考。在这些设计的背后，我力图给出分析和逻辑思路，以使读者知道和理解应用基本概念得出有用成果的处理过程。能牢固掌握微波工程的基本概念和原理，并知道怎样把这些内容应用于特定设计对象的工程师，最有可能在有创造性和多产出的事业中胜出。与更早时期定位于波导和场论相比，现代微波工程中占支配地位的内容是分布电路分析。当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成电路设计，无需直接求助于电磁场分析。当今微波工程师所使用的基本工具是微波CAD（计算机辅助设计）软件和网络分析仪，而微波工程的教学必须对此给出回应，把重点转移到网络分析、平面电路和元器件以及有源电路设计方面。微波I.程仍总是离不开电磁学（许多较为复杂的CAD软件包要使用严格的电磁场理论求解），而学牛仍将从揭示事物的本质中受益（诸如波导模式和通过小孔耦合），但是把重点改变到微波电路分析和设计上来这一点是不容置疑的。微波与射频（RF）技术已蔓延到了各个方面。在商业等领域，更是如此，其现代应用包括蜂窝电话、个人通信系统、无线局域数据网、车载毫米波防撞雷达、用于广播和电视的直播卫星、全球定位系统（CPS）、射频识别标识（identificationtagging）、超宽频带无线通信和雷达系统以及微波环境遥感系统。防卫系统继续大量地依靠微波技术用于无源和有源测向、通信以及武器操控系统。这样的业务发展态势意味着，在可预见的将来，在射频和微波工程方面不存在缺少挑战性的课题；同时对于工程师们，显然需要领悟微波工程的基本原理，同样需要有把这些知识应用于实际感兴趣问题的创造能力。本书前两版的成功推出是令人感奋的。对于这一版，我们从教师和读者那里努力详尽地获取反馈信息一一有关哪些专题应删去和哪些专题应添加的想法。关于去掉某些具体内容儿乎没有相一致的意见（看来本书中的几乎每一个论题都有人来用）。然而，赞成把有源电路设计及相关课题的内容进行扩充的意见相当一致。因此，我们已把原来的12章增加到了13章，并在噪声、非线性效应、RF微机电系统（MEMS）、二极管和晶体管器件特性、场效应管（FET）混频器、晶体臂振荡器、振荡器相位噪声、倍频器等方面增加了新的内容。对交调产物、动态范围、混频器、天线和接收机设计各小节进行了重写，增加了很多新的或修改过的例题和习题，其中一些与平面电路和元件的实际设计问题有关。这一版的另一个新特色是在书的结尾列出了部分习题的答案。这一版还去掉了一些论题，包括惟一性定理、法布里-珀罗谐振腔、电子战以及有关波导的一一些例题。这本微波工程教材针对子高年级本科生或一年级研究生，用于两学期课程的教学。若学生在本科升期间学习电磁学的情况良好，则书中第1章和第2章的内容可很快地复习过去。情况较差的学生则需要详尽地复习这两章的内容。然后循序渐进地学习第3章至第13章，任课教师可以适当地把重点选择在场论方面（第3章至第9章，第13章），或更多地选择在电路设计方面，7

（第4章至第8章，第10章至第12章）。另外，也叫将重点放在第2章、第4章至第8章以及第10章全第13章中所包含的微波电路设计内容上，从而避开有关电磁场分析的内容。在一门有成效的微波工程课程中，应有两项重要内容：使用计算机辅助设计（CAD)模拟软件和微波实验训练。若学生可通过CAD软件对课本中有设计意向的习题结果进行验证，则立刻得到的反馈信息会使学生建立起信心，并使所做的努力得到更为满意的回报。由于消除了令人乏味的重复计算，学生可以很容易地试用另一种方法，并对习题做更加详细的探究。举例来说，传输线损耗影响已在多个例题和习题中加以了探究一一没有现代CAD工具的使用，要有效地做到这一点是不可能的。此外，在课堂上使用CAD工具，可对毕业后的学生提供有用的历练。大多数商业上推出的微波CAD工具是非常昂贵的，但多家软件制造商在其产品中对学院的使用进行打折，或是提供免费的“学生版”。例如，Ansoft公司对他们的SERENADE软件包提供有学生版，该版本可在网站www.ansoft.com上免费下载。装备一个使学生亲身实践的微波教学实验室是很昂贵的，但它为学生提供了开发对微波现象的直觉感知能力和物理观念的最佳途径。针对课程第一学期的实验包括微波功率、频率、驻波比、阻抗和S参量的测量，以及对基本微波元件如调谐器、耦合器、谐振腔、负载、环行器和滤波器特性的测量。通过这些测量，学生们还将获得有关连接器、波导和微波测试设备的重要实际知识。作为一种选择，下学期更为先进的实验课程可考虑诸如噪声系数、交调失真和混频这样的主题。当然，能提供这类实验很大程度上依赖于可用的测试设备。对于本书，我们在Wiley的网站上为学生和教师提供了若干资料。除了为教材中许多习题和例题编写的SERENADE电路文件之外，还有一个样本教学实验室手册，这可在www.wiley.com/college/pozar中找到。获得了授权的教师可通过网站www.wiley.com/college/pozar并进人Instnuc-torsCompanion Site,得到本书中所有习题的在线题解手册。致谢在完成此书的过程中，很多人对我给予了帮助，特别是使用本书前两版的数不清的教师和学生们，在此对他们表示感谢。我还要感谢我多年来在马萨诸塞大学的同事们，尤其是KeithCarver和BobJackson，他们提出了许多有益的建议并做出了很大的贡献，JurajBartolic（Zagreb大学）提供了第11章中参量稳定性准则的简化推导。感谢以下各位提供了本书中的图片：Ml-litech公司的NareshDeo博士，密歇根大学的JohnBryant博士，Alpha工业公司的HarrySyrigos先生，马萨诸塞大学的CalSwift教授、BobJackson教授和B，Hou先生，M/A-COM的J.Wendiler先生，雷声（Raytheon）公司的MikePackard博士-和MarkRussell先生，HP公司HugoVifian先生以及林肯实验室的M.Abouzahura博土。最后，我要感谢JohnWiley&Sons出版社的BillZobrist和全体雇员在这项工作中所给予的宝贵帮助和专业技能方面的贡献。David M.PozarAmherst,MA.8：