本书为修订版教材。本书包括微波技术8章( 第1章至第8章)、微波管原理6章( 第9章至第14章)和微波管材料与制造工艺4章(第15章至第18章)，三部分共18章。其中微波技术部分以波导系统为主，简单介绍了微带线及微带元件，根据技术发展的需要，特别增加了关于圆图的知识和专门讨论了关于匹配的概念，根据技术发展的需要，这部分还包括了高功率微波的传输与模式变换的内容；微波管原理部分则包括了传统微波管、毫米波、亚毫米波微波管和新型微波器件、相对论电子注器件，以及增加了在THz技术领域特别重要的带状电子注器件的内容；材料及制造工艺部分主要介绍微波电真空器件所用各种材料和零件的制造、处理、连接及总成工艺，以及近年来发展起来的新工艺、新技术在微波电真空器件中的应用。

目 录第 1 章 微波概论 1. 1 微波的特点和应用 1. 1. 1 微波的概念与特点 1. 1. 2 微波的应用 1. 1. 3 微波的防护 1. 1. 4 微波的传输 1. 2 波数和波的传播状态 1. 2. 1 自由空间波数 k 1. 2. 2 截止波数 kc 1. 2. 3 波的传播状态 1. 3 相速、群速和波型 1. 3. 1 相速 1. 3. 2 群速 1. 3. 3 能速 1. 3. 4 波型 1. 4 微波传输线的等效长线理论与阻抗 1. 4. 1 传输线的特性阻抗、输入阻抗及反射系数 1. 4. 2 传输线工作状态 1. 4. 3 驻波系数1.5 传输线的阻抗匹配1.5.1 信号源向负载传输的功率1.5.2传输线的阻抗匹配1.5.3阻抗匹配的作用1.6 传输线圆图1.6.1 阻抗圆图1.6.2 导纳圆图1.6.3 实用圆图及其基本应用第 2 章 微波传输系统2.1规则波导中电磁波的一般特性2.1.1 横向场分量与纵向场分量的关系2.1.2 纵向场分量的亥姆霍兹方程 2. 2 矩形波导 2. 2. 1 矩形波导中的模式 2. 2. 2 矩形波导的截面尺寸 2. 2. 3 矩形波导中的场结构2.2.4TE10模的管壁高频电流 2. 2. 5 矩形波导中的长线概念和部分波概念 2. 3 圆波导 2. 3. 1 圆波导中的模式 2.3. 2 圆波导中的场结构 2. 4 介质填充波导 2. 5 同轴线2.5.1 同轴线中的TEM模2.5.2 同轴线中的高次模式 2. 6 微带传输线 2. 6. 1 微带 2. 6. 2 带状线 2. 6. 3 槽线 2. 6. 4 共面线(共面波导) 2. 7 脊波导、鳍线和槽波导 2. 7. 1 脊波导 2. 7. 2 鳍线 2. 7. 3 槽波导 2. 8 模式的激励与耦合 2. 8. 1 奇偶禁戒规则 2. 8. 2 波导激励形式 第 3 章 单端口、两端口波导元件 3. 1 概述 3. 2 连接元件与元件的连接 3. 2. 1 连接波导 3. 2. 2 波导的连接 3. 2. 3 同轴线的连接 3. 3 终端元件— 匹配负载与短路活塞 3. 3. 1 匹配负载 3. 3. 2 短路活塞 3. 4 阻抗变换元件— 阻抗变换器与调配器 3. 4. 1 阻抗变换器的基本原理 3. 4. 2 阻抗变换器的应用 3. 5 阻抗变换元件—调配器3.5.1 短路分支线调配器3.5.2. 矩形波导调配器 3. 6 功率与相位控制元件— 衰减器与移相器 3. 6. 1 衰减器 3.6. 2 移相器 3. 7 波型变换元件— 波型变换器与抑制器 3. 7. 1 过渡接头 3. 7. 2 波型抑制器 3. 8 频率控制元件— 微波滤波器 3. 8. 1 滤波器的分类与特性 3.8. 2 微波滤波器结构示例第 4 章 三端口、四端口波导元件 4. 1 功率分配元件— 分支波导 4. 1. 1 T 形接头 4. 1. 2 T 形接头的应用举例 4. 1. 3 Y 形分支波导 4. 2 功率分配元件— 微波电桥 4. 2. 1 双 T 接头和魔 T 4. 2. 2 环形电桥 4. 2. 3 波导窄边裂缝电桥 4. 3 功率分配元件— 定向耦合器的基本原理 4. 3. 1 定向耦合器的技术指标 4. 3. 2 定向耦合器的工作原理 4. 4 小孔定向耦合器的设计 4. 4. 1 单孔定向耦合器 4. 4. 2 多孔定向耦合器 4. 5 微波元件特性的散射参数表示 4. 5. 1 散射参数的定义 4. 5. 2 微波元件特性的 S 参数表示 第 5 章 高功率微波的传输与模式变换 5. 1 高功率微波传输线 5. 1. 1 过模光滑圆波导 5. 1. 2 过模皱纹圆波导 5. 1. 3 准光传输线(波束波导) 5. 2 高功率微波过渡波导 5. 2. 1 高功率微波过渡波导的提出 5. 2. 2 高功率微波过渡波导的设计 5. 3 高功率微波系统的模式变换 5. 3. 1 高功率微波系统中主要的模式变换序列 5. 3. 2 模式变换器的主要参数 5. 4 高功率微波系统的波导模式变换器 5. 4. 1 TE0n—HE11波导模式变换器 5. 4. 2 TM0n—HE11波导模式变换器 5. 5 高功率微波的准光模式变换器 5. 5. 1 准光模式变换器一般介绍 5. 5. 2 准光模式变换器的设计及改进 第 6 章 微带元件 6. 1 微带的连接与不连续性 6. 1. 1 微带过渡接头 6. 1. 2 微带的不连续性 6. 1. 3 微带线节谐振器 6. 2 微带的集总参数元件 6. 2. 1 电感器 6. 2. 2 电容器 6. 2. 3 电阻器 6. 2. 4 集总元件在微带线中的应用举例 6. 3 耦合微带线 6. 3. 1 耦合微带线结构及其参数 6. 3. 2 耦合微带线节 6. 4 微带滤波器 6. 4. 1 微带低通滤波器 6. 4. 2 微带带通和带阻滤波器 6. 5 微带阻抗变换器 6.5.1短路分支线阻抗变换器 6. 5. 2 阶梯阻抗变换器 6. 5. 3 渐变线阻抗变换器 6. 6 微带定向耦合器、环形电桥和功率分配器 6. 6. 1 微带定向耦合器 6. 6. 2 微带环形电桥 6. 6. 3 微带二分功率分配器 第 7 章 微波铁氧体元件与非线性元件 7. 1 微波在铁氧体中的传播特性 7. 1. 1 电磁波的极化 7. 1. 2 微波铁氧体的电磁特性 7. 2 铁氧体隔离器与移相器 7. 2. 1 铁氧体隔离器 7. 2. 2 铁氧体移相器 7. 3 铁氧体环行器 7. 3. 1 结环行器 7. 3. 2 差相移式环行器 7. 3. 3 法拉第旋转式环行器 7. 3. 4 微带铁氧体环行器 7.4 声表面波器件7.4.1 声表面波7, 4, 2 声表面波器件 7. 5 微波检波器 7. 5. 1 金属—半导体结二极管 7. 5. 2 检波器第 8 章 微波谐振器 8. 1 概述 8. 2 谐振器的主要特性参数 8. 2. 1 谐振波长 λ0 8. 2. 2 品质因数 Q0 8. 2. 3 等效电导 G0 和特性阻抗 ρ0 8. 2. 4 有载品质因数 QL 与耦合系数 β 8. 3 矩形波导谐振腔 8. 3. 1 振荡模式及其场分量 8. 3. 2 谐振波长与品质因数 8. 3. 3 矩形腔的主要振荡模式 8. 4 圆波导谐振腔 8. 4. 1 振荡模式及其场分量 8. 4. 2 谐振波长与品质因数 8. 4. 3 圆柱腔的主要振荡模式 8. 5 同轴线谐振腔 8. 5. 1 二分之一波长同轴线谐振腔 8. 5. 2 四分之一波长同轴线谐振腔 8. 5. 3 电容加载同轴线谐振腔 8. 6 微带线谐振器 8. 6. 1 微带线节谐振器 8. 6. 2 环形微带谐振器 8. 6. 3 圆形微带谐振器 8. 7 介质谐振器和单晶铁氧体(YIG)谐振器 8. 7. 1 介质谐振器 8. 7. 2 单晶铁氧体谐振器 8. 8 开放式光学谐振腔 8. 8. 1 法布里—佩罗腔 8. 8. 2 共轴球面腔 8. 8. 3 开放式光学谐振腔的模式 第 9 章 微波电真空器件概论 9. 1 微波电真空器件的发展 9. 1. 1 普通电子管向微波波段发展的 9. 1. 2 微波电子管发展概况 9. 2 微波管的主要参量 9. 2. 1 增益 9. 2. 2 带宽 9. 2. 3 功率 9. 2. 4 效率 9. 3 微波真空器件中的电子注 9. 3. 1 微波真空器件的基本构造 9. 3. 2 电子枪 9. 3. 3 聚焦系统 9. 3. 4 收集极 9. 4 感应电流及电子流与场的能量交换 9. 4. 1 感应电流 9. 4. 2 电子流与场的能量交换9.5输能窗9,5.1窗片材料9.5.2 同轴窗9.5.3波导窗9.5.4盒形窗9.5.5其它类型输能窗第 10 章 微波电真空器件的高频结构 10. 1 概述 10. 2 重入式谐振腔 10. 2. 1 实心间隙重入式谐振腔 10. 2. 2 空心间隙双重入式谐振腔 10. 2. 3 圆锥形重入式谐振腔 10. 3 多腔谐振系统 10. 3. 1 振荡模式 10. 3. 2 高频场结构 10. 3. 3 谐振频率 10. 4 开放式波导谐振腔 10. 4. 1 缓变截面开放腔的一般理论 10. 4. 2 缓变截面谐振腔的计算 10. 5 慢波系统的一般特性 10. 5. 1 构成慢波系统的条件 10. 5. 2 慢波系统的基本参量 10. 5. 3 周期性结构慢波线 10. 6 螺旋线及其变形慢波系统 10. 6. 1 螺旋线慢波结构的基本工作原理 10. 6. 2 螺旋线的螺旋导电面模型—均匀系统分析 10. 6. 3 螺旋线的螺旋带模型—周期系统分析 10. 6. 4 变态螺旋线 10. 7 耦合腔慢波系统 10. 7. 1 周期加载慢波结构的基本工作原理 10. 7. 2 交错排列耦合孔耦合腔慢波系统的等效电路分析 10. 7. 3 其他耦合腔结构慢波系统 10. 8 其他慢波系统 10. 8. 1 圆盘加载波导 10. 8. 2 全金属慢波结构 10.8.3 带状电子注慢波系统第 11 章 线形注微波管 11. 1 速调管的基本结构和工作原理 11. 1. 1 速调管的基本结构与动态控制原理 11. 1. 2 电子注的速度调制 11. 1. 3 电子注的漂移群聚 11. 1. 4 电子注的能量转换 11. 2 速调管放大器和振荡器 11. 2. 1 双腔速调管 11. 2. 2 多腔速调管 11. 2. 3 反射速调管 11. 3 行波管的工作原理 11. 3. 1 行波管的结构和工作原理 11. 3. 2 耦合腔行波管 11.3.3 行波管的分类 11. 3. 4 行波管与多腔速调管工作原理的不同特点 11. 4 行波管的参数与工作特性 11. 4. 1 行波管的输出参量 11. 4. 2 行波管的输入—输出幅值特性 11. 4. 3 行波管的自激振荡 11. 4. 4 提高行波管效率的方法 11. 5 返波管 11. 5. 1 返波管的慢波系统 11. 5. 2 返波管的工作原理 11. 5. 3 返波管的工作特点 第 12 章 正交场微波管 12. 1 概述 12. 2 静态磁控管的基本特性 12. 2. 1 磁控管的基本结构 12. 2. 2 静态磁控管中的电子运动 12. 3 磁控管中电子与高频场的相互作用 12. 3. 1 电子与行波的同步，空间谐波 12. 3. 2 磁控管中的相位聚焦和电子挑选 12. 3. 3 电子与高频场的能量交换 12. 4 磁控管的自激振荡 12. 4. 1 磁控管自激振荡的条件 12. 4. 2 磁控管振荡的稳定性 12. 5 磁控管的工作状态 12. 5. 1 磁控管的工作特性和负载特性 12. 5. 2 磁控管的效率 12. 5. 3 磁控管的频率调谐 12.5.4 其它类型的磁控管 12. 6 正交场放大管 12. 6. 1 分布发射式正交场放大管 12. 6. 2 注入式正交场放大管 12. 6. 3 正交场放大管的慢波结构 第 13 章 毫米波、亚毫米波及新型电真空器件 13. 1 概述 13. 1. 1 毫米波、亚毫米波器件的发展概况 13. 1. 2 毫米波的特点及应用 13. 2 绕射辐射振荡器 13. 2. 1 奥罗管的基本工作原理 13. 2. 2 具有光栅的准光学谐振腔 13. 3 回旋管 13. 3. 1 回旋管的提出与分类 13. 3. 2 磁控注入枪 13. 3. 3 电子的角向群聚与能量交换 13. 3. 4 回旋管的色散曲线及与 O 型器件的对比 13. 4 其他回旋器件 13. 4. 1 回旋磁控管 13. 4. 2 回旋潘尼管13.4.3 其它类型回旋管 13. 5 扩展互作用速调管 13. 6 微波电真空器件的新发展0 13. 6. 1 微波管的发展方向 13. 6. 2 微波功率模块(MPM) 13. 6. 3 真空微电子器件 13. 6. 4 等离子体填充微波管 13. 6. 5 太赫兹(THz)技术第 14 章 相对论电子注器件(高功率微波器件) 14. 1 概述 14. 1. 1 相对论电子注器件的特点 14. 1. 2 高功率微波的应用 14. 1. 3 相对论电子注电磁辐射的物理基础 14. 2 相对论切伦柯夫器件 14. 2. 1 相对论行波管 14. 2. 2 相对论返波管 14. 2. 3 多波切伦柯夫振荡器 14. 3 相对论正交场器件 14. 3. 1 相对论磁控管 14. 3. 2 磁绝缘线振荡器(MILO) 14. 4 相对论回旋管 14. 4. 1 普通强流相对论电子注回旋管 14. 4. 2 回旋自谐振脉塞(CARM) 14. 5 自由电子激光 14. 5. 1 自由电子激光的结构与特点 14. 5. 2 基本工作原理 14. 5. 3 自由电子激光的分类 14. 6 相对论速调管与虚阴极振荡器 14. 6. 1 相对论速调管 14. 6. 2 后加速相对论速调管 14. 6. 3 渡越管 14. 6. 4 虚阴极振荡器 第 15 章 微波电真空工艺特点和电真空材料 15.1 电真空工艺特点15.2 电真空常用金属与合金15. 2.1 金属材料的性能 15. 2. 2 难熔金属 15. 2.3 非难熔金属 15. 2.4 贵金属 15. 3 电真空常用介质材料 15. 3. 1 电真空陶瓷的特性 15. 3. 2 电真空常用陶瓷 15. 3. 3 电真空玻璃的特性 15. 3. 4 电真空常用玻璃 15. 3. 5 硅橡胶 15. 4 电真空常用特殊材料— 发射材料 15. 4. 1 电子发射相关物理概念 15. 4. 2 热电子发射和热阴极 15. 4. 3 场致电子发射和场致发射阴极 15. 4. 4 光电子发射和光电阴极 15. 4. 5 次级电子发射与次级发射体 15. 4. 6 铁电阴极 15. 5 电真空常用其他特殊材料 15. 5. 1 膨胀合金 15. 5. 2 吸气材料 15. 5. 3 磁性材料 15. 5. 4 焊料 15. 6 电真空常用辅助材料— 气体和密封材料 15. 6. 1 电真空常用气体 15. 6. 2 真空密封材料第 16 章 微波管零件的制造和处理 16. 1 零件的制造 16. 1. 1 常规机械加工 16. 1. 2 特种加工 16. 1. 3 微细加工与 LIGA 技术、DRIE 技术 16. 2 零件的净化 16. 2. 1 零件净化的必要性 16. 2. 2 零件的机械净化 16. 2. 3 零件的化学及电化学净化 16. 2. 4 零件的超声波清洗 16. 3 零件的热处理 16. 3. 1 热处理的作用 16. 3. 2 零件热处理的方式 16. 4 零件的涂覆 16. 4. 1 表面涂覆的作用 16. 4. 2 零件的机械涂覆和物理涂覆 16. 4. 3 零件的化学涂覆和电化学涂覆第 17 章 微波管零件的连接 17. 1 零件的常用连接方法 17. 1. 1 电阻焊 17. 1. 2 钎焊 17. 1. 3 熔融焊 17. 2 零件的其他连接方法 17. 2. 1 压力焊 17. 2. 2 机械连接 17. 2. 3 黏接法连接 17. 3 陶瓷与金属的封接 17. 3. 1 钼锰法陶瓷金属化 17. 3. 2 活性金属法陶瓷封接 17. 3. 3 金属—陶瓷封接结构 17. 3. 4 金属—陶瓷其他封接方法 17. 4 玻璃与金属的封接 17. 4. 1 金属—玻璃封接的机理与材料 17. 4. 2 金属—玻璃封接结构 17. 4. 3 金属—玻璃封接工艺 第 18 章 微波管总成工艺 18. 1 微波管的装配 18. 1. 1 微波管装配的一般要求 18. 1. 2 微波管装配的特点 18. 2 微波管排气 18. 2. 1 排气不充分的影响 18. 2. 2 微波管排气的一般过程 18. 3 真空系统与排气台 18. 3. 1 排气台 18. 3. 2 真空阀门 18. 3. 3 真空系统的组成 18. 4 真空泵 18. 4. 1 真空泵的分类与基本参数 18. 4. 2 气体输运泵 18. 4. 3 气体捕集泵 18. 5 真空的测量与检漏 18. 5. 1 真空测量—真空计 18. 5. 2 真空检漏 18. 6 微波管的老炼与调试、测试 18. 6. 1 微波管的老炼 18. 6. 2 微波管的调试 18. 6. 3 微波管的测试附录 附录Ⅰ 一些物理常数 附录Ⅱ 用于构成十进倍数和分数单位的词头 附录Ⅲ 微波波段的划分及代号 附录Ⅳ 标准矩形波导数据附录Ⅴ 毫米波段标准矩形波导数据 附录Ⅵ 标准扁矩形波导(BB)、中等扁矩形波导(BZ)和方形波导(BF) 数据 附录Ⅶ 标准圆波导数据 附录Ⅷ 标准单脊波导数据 附录Ⅸ 标准双脊波导数据 附录Ⅹ 国产同轴线参数表 附录Ⅺ 常用导体材料的特性 附录Ⅻ 常用介质材料的特性 附录ⅩⅢ Jm (ξ)和 J′m (ξ)的 200 个根—μmn或 μ′mn 附录ⅩⅣ 分贝值与电压和功率的关系 附录ⅩⅤ 电压反射系数和电压驻波系数对应的分贝值 附录ⅩⅥ 电子速度、相对论因子与加速电压的关系 附录ⅩⅦ 元素周期表 参考文献