現代高能物理的發展，同其他物理學一樣是理論和實驗的互動，而這種互動主要的橋梁就是散射矩陣。

假設散射源為很好的定域散射源，與被散射粒子的相互作用局限在有限的空間范圍內，那么，無窮遠時間以前粒子處于一個自由態，稱為入態，記為|Ψ>in;無窮遠時間之后粒子也是處于一個自由態，稱為出態，記為|Ψ>out。 入態到初態，相互作用可以用一個矩陣描述，記為S，那么就有:

|Ψ>out=S |Ψ>in

這就是散射矩陣的定義。

散射矩陣直接與可觀測的物理量相聯系，但是我們在量子場論中處理的是場，兩者如何聯系?或者說如何從量子場論計算散射矩陣?我們還要利用一個LSZ約化規則，它聯系了量子場論中的格林函數和可觀測的散射矩陣。這使得理論能夠預言實驗。

散射矩陣() 在微波元件中表示網絡特性的參量之一，在n端口線性網絡中，描述各端口歸一化入射電壓波a與歸一化反射電壓波b之間的關系為[b]=[S][a]，其中

稱為散射矩陣，各矩陣元素Sij稱為散射參量，其優點是在微波網絡中便于測量，且有

Sjj和Sij分別表示除第j端口接信號源外其余端口全部接匹配負載時，第j端口的歸一化電壓反射系數和從第j端口到第i端口的歸一化電壓傳輸系數。

散射矩陣,,是物理學中描述散射過程的一個主要觀測量。

第1章 引言

1.1 微波/毫米波特性

1.2 微波平面電路的發展史

1.3 微波平面電路的應用

1.4 微波網絡理論

1.4.1 等效電壓和等效電流的概念

1.4.2 導納和阻抗矩陣

1.4.3 散射矩陣

1.4.4 參考平面平移引起散射矩陣的變換

1.4.5 鏈矩陣(ABCD)表示法

參考文獻

第2章 傳輸線和集總參數元件

2.1 傳輸線

2.1.1 普通傳輸線結構特性

2.1.2 平面傳輸線特性

2.1.3 各種MIC傳輸媒介的比較

2.2 耦合線

2.3 不連續性

2.4 集總參數元件

2.4.1 集總參數元件的設計

2.4.2 電感器的設計

2.4.3 電容器的設計

2.4.4 電阻器的設計

參考文獻

習題

第3章 諧振器

3.1 引言

3.2 諧振器參數

3.2.1 諧振頻率

3.2.2 品質因數

3.2.3 相對帶寬

3.2.4 有載品質因數

3.2.5 阻尼因子

3.2.6 耦合

3.3 腔體諧振器

3.3.1 同軸諧振器

3.3.2 凹狀同軸腔體諧振器

3.3.3 矩形波導諧振器

3.3.4 圓波導諧振器

3.3.5 橢圓波導諧振器

3.4 平面微帶諧振結構

3.4.1 矩形微帶諧振器

3.4.2 圓盤微帶諧振器

3.4.3 圓環微帶諧振器

3.4.4 三角形微帶諧振器

3.4.5 高Q諧振器

3.4.6 可調諧振器

3.5 介質諧振器

3.5.1 材料

3.5.2 諧振頻率

3.5.3 MIC中介質諧振器與電路的耦合

3.5.4 寄生模

3.5.5 頻率調諧

3.6 YIG(釔鐵石榴石)諧振器

3.6.1 諧振頻率和品質因數

3.6.2 耦合和等效電路

3.6.3 磁路

3.7 諧振器的測量

3.7.1 單端口諧振器

3.7.2 兩端口諧振器

參考文獻

習題

第4章 阻抗變換技術

4.1 引言

4.2 窄帶變換技術

4.2.1 分布元件技術

4.2.2 集總參數元件技術

4.2.3 集總參數與分布參數元件組合技術

4.2.4 T型和π型網絡技術

4.3 寬帶變換技術

4.3.1 Bode??Fano準則

4.3.2 多節四分之一波長變換器

4.3.3 漸變傳輸線變換器

4.3.4 集總參數和分布參數元件匹配網絡

4.3.5 鏡像阻抗終端負載

參考文獻

習題

第5章 混合接頭與耦合器

5.1 引言

5.1.1 混合接頭與耦合器的基本原理

5.1.2 混合接頭和耦合器的類型

5.1.3 應用

5.2 混合接頭的設計

5.2.1 90°混合接頭

5.2.2 環形分支線混合接頭

5.2.3 匹配T形混合接頭(鼠籠式混合接頭)

5.2.4 尺寸壓縮的準集總式方形混合接頭

5.2.5 改進的鼠籠式混合接頭

5.3 耦合線定向耦合器

5.3.1 孔耦合線的定向耦合器

5.3.2 TEM線定向耦合器

5.3.3 多導體耦合器

5.3.4 分布式耦合器

5.3.5 Wilkinson耦合器、功率分配器和合成器

5.3.6 其他耦合器

5.4 設計考慮

5.4.1 混合接頭的損耗

5.4.2 定向性的改善

參考文獻

習題

第6章 濾波器

6.1 引言

6.1.1 濾波器參數定義

6.1.2 基本形式

6.1.3 應用

6.2 濾波器測量

6.2.1 插入損耗和回波損耗

6.2.2 S參數

6.3 濾波器綜合

6.3.1 通過低通濾波器綜合進行濾波器設計

6.3.2 特殊響應濾波器的綜合

6.3.3 濾波器變換

6.3.4 阻抗和導納變換器

6.4 設計濾波器的實驗方法

6.5 濾波器建模

6.5.1 窄帶近似

6.5.2 濾波器分析

6.5.3 數值方法

6.6 電磁仿真

6.6.1 電磁仿真方法

6.6.2 濾波器示例

6.7 濾波器實現

6.7.1 印制電路濾波器

6.7.2 介質諧振器濾波器

6.7.3 陶瓷板濾波器

6.7.4 緊湊型濾波器

6.7.5 集總元件濾波器

6.8 實際考慮

6.8.1 體積、重量和成本

6.8.2 有限Q值

6.8.3 功率容量

6.8.4 溫度影響

6.8.5 群延時

6.8.6 機械調節濾波器

6.9 電調濾波器

參考文獻

習題

第7章 有源器件

7.1 引言

7.2 半導體器件的基本方程

7.3 材料參數

7.4 雙極晶體管

7.4.1 晶體管基本工作過程

7.4.2 電流增益

7.4.3 限制和二階效應

7.4.4 微波晶體管

7.4.5 等效電路

7.4.6 噪聲系數分析

7.4.7 異質結雙極晶體管

7.5 場效應晶體管

7.5.1 基本工作原理

7.5.2 MESFET模型

7.5.3 小信號模型

7.5.4 等效電路和優值

7.5.5 噪聲系數分析

7.5.6 任意摻雜分布模型和深能級

7.5.7 功率FET

7.6 HEMT

7.6.1 HEMT模型

7.6.2 噪聲特性

7.7 雙極晶體管與FET噪聲系數的比較

參考文獻

習題

第8章 無源器件

8.1 引言

8.2 pn結

8.2.1 理想二極管方程

8.2.2 與理想二極管方程的偏差

8.2.3 結電容

8.3 肖特基勢壘結

8.3.1 表面效應

8.3.2 鏡像力的降低作用

8.3.3 肖特基模型

8.3.4 結電容

8.3.5 整流接觸材料

8.3.6 串聯電阻

8.3.7 等效電路

8.3.8 優值

8.4 變容二極管

8.4.1 等效電路

8.4.2 優值

8.5 變阻器

8.6 pin二極管

8.6.1 器件的基本物理過程

8.6.2 開關速率

8.6.3 等效電路

8.6.4 優值

8.7 階躍恢復二極管

8.7.1 器件的基本物理過程

8.7.2 頻率限制

8.7.3 等效電路

參考文獻

習題

第9章 振蕩器

9.1 引言

9.2 用于微波振蕩器的有源器件

9.3 負阻的概念

9.4 晶體管的三端口S參數特性

9.5 振蕩和穩定條件

9.6 晶體管振蕩器的類型和結構

9.7 固定頻率振蕩器

9.7.1 諧振器作為串聯反饋元件

9.7.2 諧振器作為并聯反饋元件

9.7.3 串聯與并聯反饋

9.7.4 振蕩器最大功率輸出

9.7.5 TDRO的溫度穩定度

9.7.6 TDRO的調諧

9.7.7 傳輸線諧振腔振蕩器

9.8 寬帶可調振蕩器

9.8.1 YIG調諧的振蕩器(YTO)

9.8.2 壓控振蕩器(VCO)

9.9 振蕩器特性和測量

9.9.1 調制帶寬

9.9.2 頻率和功率牽引

9.9.3 相位噪聲和抖動

參考文獻

習題

第10章 放大器

10.1 引言

10.2 放大器特性

10.2.1 功率增益

10.2.2 噪聲特性

10.2.3 穩定性

10.2.4 非線性特性

10.2.5 動態范圍

10.3 偏置網絡

10.4 小信號放大器設計

10.4.1 FET的選擇

10.4.2 窄帶低噪聲設計

10.4.3 最大增益放大器設計

10.4.4 寬帶放大器

10.5 功率放大器

10.5.1 器件模型:線性和非線性

10.5.2 負載線模型

10.5.3 功率放大器的設計

10.5.4 內匹配功率FET放大器的設計

10.5.5 功率合成技術

參考文獻

習題

第11章 檢波器和混頻器

11.1 引言

11.1.1 檢波和混頻的基本原理

11.1.2 檢波器和混頻器的應用

11.1.3 用于檢波和混頻的非線性阻性器件

11.1.4 檢波器和混頻器的噪聲

11.2 檢波器

11.2.1 工作原理

11.2.2 檢波器靈敏度測量

11.2.3 小信號檢波器理論

11.2.4 大信號檢波器理論

11.2.5 檢波器的設計考慮

11.3 混頻器

11.3.1 混頻器頻譜分量

11.3.2 鏡像增強混頻器

11.3.3 轉換損耗和轉換增益

11.3.4 理想混頻器

11.3.5 外延二極管混頻器

11.3.6 混頻器性能測量

11.3.7 混頻器電路類型

11.3.8 混頻器噪聲

參考文獻

習題

第12章 微波控制電路

12.1 用于控制電路的pin二極管和MESFET模型

12.1.1 pin二極管

12.1.2 砷化鎵MESFET

12.2 開關設計

12.2.1 基本結構

12.2.2 插入損耗和隔離度

12.2.3 器件電抗補償

12.2.4 單刀雙擲開關

12.2.5 串、并聯開關結構

12.2.6 開關速度的考慮

12.3 移相器設計

12.3.1 概述

12.3.2 開關線型移相器

12.3.3 加載線型移相器

12.3.4 反射型移相器

12.3.5 開關網絡移相器

12.3.6 放大器型移相器

12.4 限幅器電路設計

12.4.1 用于限幅的各種現象

12.4.2 pin二極管限幅器

12.4.3 微帶結構限幅器

12.5 可變衰減器設計

12.5.1 pin二極管衰減器

12.5.2 MESFET衰減器

參考文獻

習題

第13章 倍頻器和分頻器

13.1 引言

13.1.1 倍頻器和分頻器基礎

13.1.2 應用

13.2 倍頻

13.2.1 倍頻器類型

13.2.2 非線性電阻倍頻器

13.2.3 非線性電抗倍頻器

13.2.4 有源倍頻器

13.3 分頻

13.3.1 分頻器類型

13.3.2 參量分頻器

13.3.3 再生(帶反饋混頻器)分頻器

13.3.4 注入鎖相振蕩器分頻器

參考文獻

習題

第14章 射頻微電子機械系統器件和電路應用

14.1 引言

14.2 RF MEMS制造和組裝

14.2.1 制造加工

14.2.2 組裝和包裝技術

14.3 射頻MEMS傳動裝置

14.3.1 傳動結構

14.3.2 靜電傳動裝置

14.4 RF MEMS器件

14.4.1 開關

14.4.2 變容管

14.5 射頻MEMS電路的應用

14.5.1 移相器

14.5.2 濾波器

14.5.3 阻抗調諧器

14.5.4 振蕩器

14.5.5 放大器

14.5.6 MEMS機械諧振器和濾波器

14.5.7 微機械元件和電路

參考文獻

習題

第15章 電路制造技術

15.1 引言

15.1.1 材料

15.1.2 掩膜設計

15.1.3 掩膜制造

15.2 印制電路板

15.2.1 PCB制造

15.2.2 PCB的實例

15.3 微波印制電路

15.3.1 MPC制造

15.3.2 MPC例子

15.4 混合集成電路

15.4.1 薄膜MIC

15.4.2 厚膜工藝

15.4.3 共燒陶瓷和玻璃?蔡沾曬ひ?

15.5 單片集成電路

15.5.1 MMIC制造

15.5.2 MMIC例子

15.6 工藝的比較和選擇

參考文獻

附錄A 單位和符號

A.1 SI單位及符號

A.2 米的前綴

A.3 分貝單位

附錄B 物理常數和其他數據

附錄C ABCD參數和S參數

C.1 ABCD參數

C.2 S參數

附錄D 傳遞函數響應

D.1 巴特沃茲響應

D.2 切比雪夫響應