微波集成电路近些年发展迅速,已广泛用于卫星通信、电视转播、中继通信、数据与图像传输、雷达、遥控遥感、电子对抗等领域,工作频段由1GHz覆盖到1OOGHz.且正在向100GHz以上延伸,因此本教材主要讨论微波集成电路,针对目前微波电路发展的*新状况,主要介绍微波半导体器件,包括各种新器件,及其组成的微波、毫米波电路。共包括七章,主要为微波集成电路基础:微波晶体管放大器:微波混频器和检波器:微波倍频器:微波振荡器;微波控制电路等。《微波固态电路》是为电了科学与技术、电磁场与微波技术、电子工程和通信工程等专业的高年级本科生编写的教材,供微波电路、微波固态电路课程使用。也可以作为毫米波雷达、制导、电子对抗、遥感技术、计量仪表专业的研究生以及从事相关研究项目的工程技术人员的参考书。

微波由于频率高(波长短),常规的电路理论一般不能直接应用于求解微波网络问题。这是因为电路理论的集总电路元件近似在微波频段是不成立的。微波元件常常是分布元件,由于器件的尺度与微波波长为同一数量级,所以其电压或电流的相位在器件的物理尺度内有明显的变化。在极低的频率下,其波长足够大,以至于在贯穿一个元件的线度范围内,其相位也没有明显的变化。微波/毫米波还有其他一些特点值得注意,例如,波长随频率的升高而缩短,相应的元件尺寸减小,能使系统紧凑。同时,在同样口径天线下,波长短容易实现窄波束、低副瓣,这使得雷达对目标跟踪时具有更高的分辨率和精度。至于另一个重要而又令人感兴趣的特点是在整个频段内的自由空间传播衰减特性,影响微波,毫米波传播的主要是氧分子和水蒸气,这些气体的谐振将会对微波,毫米波频率产生选择性吸收和散射,如图1.2所示。
在毫米波频段,电磁能量在大气中传播时与大气中气体、浮悬微粒以及含水物质的相互作用要比它们与微波能量的相互作用强得多,这些相互作用通过三种机理,即通过吸收、散射和折射产生。由圈1.2可见,由氧分子谐振引起的吸收峰出现在60GHz和120GHz附近,而由水蒸气谐振引起的吸收峰则出现在22GHz和183GHz附近。同时也看到,在整个毫米波频段有四个传播衰减相对较小的大气“窗口”,它们的**频率在35GHz,94GHz,140GHz和220GHz附近。
本书是为电,科学与技术、电磁场与微波技术、电子工程和通信工程等专业的高年级本科生编写的教材,供微波电路、微波固态电路课程使用。也可以作为毫米波雷达、制导、电子对抗、遥感技术、计量仪表专业的研究生以及从事相关研究项目的工程技术人员的参考书。
本书以编者多年米在电子科技大学为本科生开设的《微波电路》课程所用讲稿为基础,参阅和引用了多本教材和国内外专著编写、补充、完善而成。鉴于微波集成电路近些年发展迅速,已广泛用于卫星通信、电视转播、中继通信、数据与图像传输、雷达、遥控遥感、电子对抗等领域, 工作频段由1GHz覆盖到100GHz, 且正在向100GHz以上延伸,因此本书主要讨沦微波集成电路,针对目前微波电路的发展情况,在对微波半导体器件进行简介的基础上,主要介绍由微波半导体器件所构成的各种微波、毫米波电路。全书共包括七章,**章对微波与毫米波电路的发展做出简要介绍。第二章是微波集成电路基础,介绍了各种微波固态电路中常用的平面集成传输线、阻抗变换器、功分器和耦合器。第三至第七章是本书的主要部分,分别介绍了微波晶体管放大器、微波混频器和检波器、微波倍频器、微波振荡器和微波控制电路。在对各部件的基本工作原理进行了分析的基础上,还介绍了很多具体的微波电路,这些电路有部分内容是本书作者课题组已有科研工作的反映。

**章 引言
1.1 微波 毫米波频段
1.2 微波电路的发展
1.3 微波集成电路的应用
第二章 微波集成电路基础
§2.1 微波集成传输线
2.1.1 概述
2.1.2 介质基片与导体材料
2.1.3 微带电路的设计与制作
§2.2 微波单片集成电路
2.2.1 概述
2.2.2 微波单片集成电路材料和加工技术
2.2.3 微波单片集成电路常用的元器件
2.2.4 微波单片集成电路工艺过程
2.2.5 MMIC技术及应用
§2.3 微带电路的不连续性
2.3.1 微波电路不连续性
2.3.2 微带元件
§2.4 阻抗变换
2.4.1 并联导纳型( 或串联阻抗型) 的匹配网络
2.4.2 阻抗变换型的匹配电路
§2.5 功率分配器和耦合器
2.5.1 Wilkinson功率分配器
2.5.2 耦合器
第三章 微波晶体管放大器
§3.1 引言
§3 2 微波双极结型晶体管
3.2.1 微波硅双极性晶体管
3.2.2 异质结双极晶体管(HBT)
§3.3 微波场效应晶体管
3.3.1 GaAS MESFET
3.3.2 高电子迁移率晶体管(HEMT)
§3.4 微波晶体管放大器特性
3.4.1 微波晶体管的S参数
3.4.2 微波晶体管放大器的增益
3.4.3 微波晶体管放大器的稳定性
3 4.4 放大器的稳定措施
3.4.5 微波晶体管放大器的噪声特性
§3.5 小信号微波晶体管放大器的设计
3.5.1 高增益设计
3.5.2 固定增益电路
3.5.3 低噪声设计
3.5.4 多级放大器晶体管选择
3.5.5 微波宽带放大器
3.5.6 微波晶体管放大器CAD工具简介
§3.6 微波晶体管功率放大器
3.6.1 功率放大器的特性
3.6.2 晶体管的大信号特性
3.6.3 用小信号S参数设计功率放大器
3.6.4 功率合成技术
习题
第四章 微波混频器和检波器
§4.l 引言 104
§4.2 肖特基势垒二极管和检波二极管
4.2.1 肖特基势垒二极管
4.2.2 检波二极管
§4.3 微波混频器工作原理
4.3.1 非线性电阻混频原理
4.3.2 微波混频器严格理论分析
4.3.3 混频器指标
§4.4 微波混频器的基本电路
4.4.1 单管混频器
4.4.2 单平衡混频器
4.4.3 双平衡混频器
4.4.4 双双平衡宽带混频器
4.4.5 微带平衡混频器设计举例
§4.5 镜像回收混频器
4.5.1 滤波器式镜像回收混频器
4.5.2 平衡式镜像回收混频器
§4.6 毫米波混频及谐波混频
4.6.1 毫米波集成平衡混频器
4.6.2 谐波混频器(subharmonic mixer)
§4 7 微波集成检波器
4.7.1 检波器的工作原理
4.7.2 检波器主要技术指标
4.7.3 检波器电路
习题
第五章 微波倍频器
§5.1 引言
5.1.1 倍频器基础与技术指标
5.1.2 用途
5.1.3 倍频器的类型
5.1,4 倍频器的噪声
§5.2 变容二极管及阶跃恢复二极管
5,2.1 变容二极管
5.2.2 阶跃恢复二极管
§5.3 倍频器基本理论
5.3.1 非线性电阻倍频理论
5.3.2 非线性电抗倍频理论
5.3.3 二极管平衡倍频电路原理
5.3.4 计算机辅助设计倍频电路分析方法简介
§5.4 变容二极管倍频器
5.4.1 变容二极管结电容在激励电压作用下的特性研究
5.4.2 变容管倍频器电路
§5.5 阶跃恢复二极管倍频器
5.5.1 阶跃管倍频器电路原理
5.5.2 阶跃管倍频器电路分析
§5.6 肖特基势垒二极管倍频器
5.6.1 肖特基二极管倍频原理
5.6.2 肖特基二极管倍频电路
§5.7 微波晶体管倍频器
5.7.1 FET倍频原理
5.7.2 晶体管倍频器电路
习题
第六章 微波振荡器
第七章 微波控制电路
附录I 用ADS设计高增益放大器
附录1I 用ADS设计低噪声放大器
附录III 用ADS设计功率放大器
附录Ⅳ 用ADS设计混频器
附录V 使用ADS软件设计VCO
附录Ⅵ 变容管倍频器设计表格
参考文献

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