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日期:2021-10-21
这本书源于我们在电子、通信和微波工程教学中总共有50年的经验。因此,我们认为有必要有一本简明的教学书,涵盖基础,但也解决微波电路设计的新发展。虽然世界上并没有关于微波电路设计的教科书,包括我们在本书中引用的一些优秀的参考著作,其中许多关于微波电路设计的书籍要么范围非常广泛,涵盖了有源和无源电路,要么在本质上是非常专业的。我们觉得需要有一本新的教材不但在学术上是严谨的,而且还可读和可访问的。我们还想将我们认为是该学科的基础元素收集在一本书籍中,具有从一个主题到下一个主题的清晰而合乎逻辑的流动,使其成为本科和研究生水平的教学或自学参考书籍的理想选择。
强大的计算机辅助设计(CAD)软件的广泛应用极大地提高了微波设计行业的生产力,允许对复杂电路的快速优化,并消除了苛刻的“试错时间(bench time)”。低成本计算机计算能力的广泛使用给工程教育带来了潜在的挑战,因为学生可能会试图切断设计阶段,从概念直接到仿真模拟。在这本书中,我们关注于洞察力和理解的发展,因此使用了不依赖于专门的CAD软件来解决它们的示例和问题。
在本书的第二部分,我们将研究应用于有源电路的各种分析技术,特别是阻纳参数和s参数,以及它们是如何相互关联的。我们已经包含了一个关于双端口网络的增益和稳定性的具体章节,因为这些概念在处理有源器件时是至关重要的。本部分的另外两章涵盖了匹配网络的分析(以及设计),这在很大程度上决定了电路中任何有源元件的性能,因此非常重要。独特的是,这本书包括一章详细的三端口网络分析。我们认为这种材料非常重要,因为今天使用的最常见的有源器件,即晶体管,是三个终端口器件,而三端口分析技术的应用允许微波工程师在设计过程中获得额外的自由度。
这本书以模块化的形式呈现并进行结构化设计,以方便它在教学中的使用。本书前两部分的每一章都可以被视为2小时讲座的基础。这些章节(第1-10章)包含工作示例和一些教程问题,以帮助读者学习。在书的设计部分(第11-17章)中包含的更先进的材料有助于更先进的教学和自我学习。本章节中详细的推导和工作示例将为读者提供在众多微波CAD软件包之一的帮助下扩展他们的学习所需的知识。本章中的材料也适合以讲座的形式进行,在这种情况下,每章的内容可以进行两次讲座介绍。简而言之,这本书可以被认为是一本172小时讲座的教学书籍。
为了保持本书的教学重点,我们在每一章都准备了讲座幻灯片。这些,以及一些有用的MATLAB计算机程序,这些内容可以从配套的网站上获得。