Mikrofale. Układy i systemy

Książka stanowi wprowadzenie do techniki mikrofalowej oraz współczesnych systemów radiokomunikacji. Omówiono w niej rachunek decybelowy, podstawy propagacji mikrofal w falowodach i atmosferze Ziemi, opisano działanie biernych elementów wykonanych w technice falowodowej i mikropaskowej oraz dopasowanie impedancyjne. Omówiono ponadto macierz rozproszenia, podstawy anten, miernictwo mikrofalowe i wykorzystanie mikrofal w radiokomunikacji i radiolokacji.
Bardzo przydatny w czasie samodzielnej nauki może być zamieszczony w książce specjalistyczny słownik angielsko-polski i polsko-angielski.
Odbiorcy: inżynierowie i technicy zajmujący się projektowaniem oraz eksploatacją systemów radiokomunikacji i urządzeń mikrofalowych, studenci kierunku Elektronika i Telekomunikacja wyższych uczelni technicznych, uczniowie techników, radioamatorzy i krótkofalowcy.
 


Dostęp w wersji elektronicznej
w serwisie
 

Spis treści:

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW 9

WSTĘP 12

1. CECHY CHARAKTERYSTYCZNE I WYKORZYSTANIE
    MIKROFAL 15

2. RACHUNEK DECYBELOWY 19

3. PROPAGACJA FAL W FALOWODACH  23
3.1. Podstawy elektromagnetyzmu 23
3.1.1. Pole elektryczne i magnetyczne 23
3.1.2. Równania Maxwella 24
3.1.3. Fala płaska typu TEM i warunki brzegowe 25
3.1.4. Efekt naskórkowy i efekt Dopplera   27
3.2. Falowód jako prowadnica fal elektromagnetycznych 29
3.3. Analiza zjawisk propagacyjnych w falowodach  30
3.4. Parametry falowodów 39

4. MACIERZ ROZPROSZENIA 44

5. BIERNE ELEMENTY FALOWODOWE 56
5.1. Wzbudzanie fal w falowodach 56
5.2. Złącza 57
5.3. Obciążenia bezodbiciowe 58
5.4. Tłumiki  59
5.5. Dzielniki, sumatory mocy i sprzęgacze kierunkowe  60
5.5.1. Uwagi ogólne 60
5.5.2. Dzielniki typu T 61
5.5.3. Rozgałęzienie "magiczne T" ,. 62
5.5.4. Sprzęgacz kierunkowy 64
5.6. Wnęki rezonansowe 66
5.7. Odcinki przejściowe falowodów  67
5.8. Filtry  67
5.9. Elementy wykorzystujące ferryty  69
5.9.1. Własności ferrytów 69
5.9.2. Izolator 71
5.9.3. Cyrkulator 73
5.9.4. Przesuwniki fazy  75

6. TECHNIKA MIKROPASKOWA 77
6.1. Wprowadzenie 77
6.2. Podłoża dielektryczne 77
6.3. Prowadnice falowe  78
6.4. Przejście między strukturami mikropaskowymi
       a innymi prowadnicami 80
6.5. Elementy o stałych skupionych i nieciągłości  81
6.6. Dzielniki mocy, sprzęgacze i układy hybrydowe  83
6.7. Rezonatory i filtry 87
6.7.1. Rezonatory mikropaskowe 87
6.7.2. Rezonatory dielektryczne i YIG 88
6.7.3. Filtry 91
6.8. Układy odsprzęgające napięcie zasilania i układy 
       zwierające  95

7. DOPASOWANIE IMPEDANCYJNE  97
7.1. Potrzeba dopasowania impedancji 97
7.2. Wykres Smitha (kołowy) 98
7.3. Transformator ćwierćfalowy  99
7.4. Układy dopasowujące o elementach skupionych  100
7.5. Układy dopasowujące ze stroikami  102
1.6. Układy szerokopasmowe 105

8. ELEMENTY PÓŁPRZEWODNIKOWE I LAMPY
    MIKROFALOWE 106
8.1. Wprowadzenie 106
8.2. Szumy w układach elektronicznych  106
8.3. Lampy mikrofalowe 111
8.3.1. Klistron wielownękowy 111
8.3.2. Lampa z falą bieżącą 112
8.3.3. Magnetron 114
8.4. Typy układów elektronicznych i ich parametry  117
8.5. Diody półprzewodnikowe i ich zastosowania  122
8.6. Tranzystory mikrofalowe 126
8.7. Hybrydowe i monolityczne mikrofalowe układy scalone  128

9. MIERNICTWO MIKROFALOWE  131
9.1. Uwagi ogólne 131
9.2. Generatory mikrofalowe 133
9.3. Częstotliwość  134
9.4: Moc 135
9.5. Tłumienie i wzmocnienie 136
9.6. Dopasowanie impedancyjne 137
9.6.1. Pomiary impedancji 137
9.6.2. Straty odbicia RL i WFS 137

9.7. Pomiar parametrów macierzy rozproszenia  139
9.8. Pomiar szumów 140
9.9. Analizator skalarny i wektorowy  140
9.10. Analizator widma 144

10. ANTENY 159
10.1. Parametry anten 159
10.2. Anteny w łączach mikrofalowych  167
10.2.1. Antena paraboliczna 167
10.2.2. Antena tubowa 177
10.2.3. Antena mikropaskowa 179
10.2.4. Antena logarytmicznie periodyczna  180
10.2.5. Antena śrubowa (helikalna) 182
10.2.6. Anteny szczelinowe 184
10.2.7. Antena soczewkowa 187
10.2.8. Anteny spiralne 189
10.2.9. Anteny dielektryczne 191
10.3. Uwagi praktyczne 192

11. PROPAGACJA MIKROFAL 195
11.1. Podstawowe zależności propagacyjne  195
11.2. Wpływ troposfery na rozchodzenie się fal radiowych  199
11.3. Zaniki 210
11.4. Strefy Fresnela 211

12. ZASTOSOWANIE MIKROFAL W TELEKOMUNIKACJI  217
12.1. System radiokomunikacyjny  217
12.2. Linie radiowe  220
12.3. Systemy satelitarne 224
12.3.1. Wstęp 224
12.3.2. Rodzaje orbit satelitarnych  224
12.3.3. Telewizja satelitarna 226
12.3.4. System nawigacji satelitarnej GPS 238
12.4. System Bluetooth 241
12.5. Abonenckie radiowe systemy dostępowe  242
12.6. Bezprzewodowe sieci komputerowe  244
12.7. Szerokopasmowe sieci bezprzewodowe  246
12.8. Systemy radiokomunikacji ruchomej lądowej  251

13. TECHNIKA RADAROWA 256
13.1. Zastosowania radarów 256
13.2. Zasada działania radaru i równanie radarowe 257
13.3. Wybór częstotliwości pracy  261
13.4. Radar dopplerowski 263
13.5. Radar impulsowy 264
13.6. Próg detekcji i prawdopodobieństwo fałszywych
        alarmów  267
13.7. Całkowanie impulsów 269
13.8. Kompresja impulsów 269
13.9. Niejednoznaczność określania odległości od obiektu  271
13.10. Radar impulsowo-dopplerowski 273
13.11. Skuteczna powierzchnia odbicia 276
13.12. Identyfikacja swój-obcy 278
13.13. Parametry przykładowego radaru dalekiego zasięgu 279
13.14. Walka radioelektroniczna  280
13.15. Radary SAR 285

Dodatek A. Podział pasm mikrofalowych  287
Dodatek B. Formalny opis propagacji fal w falowodach  288
Dodatek C. Parametry falowodów  311
Dodatek D. Parametry laminatów mikrofalowych  314
Dodatek E. Parametry anten mikrofalowych  316
Dodatek F. Mikrofalowe wzmacniacze monolityczne  319
Dodatek G. Statystyczne modele propagacji
                  – wprowadzenie  321
Dodatek H. Modulacja wielotonowa OFDM 327

Słownik polsko-angielski 329
Słownik angielsko-polski 334

Literatura  340
Skorowidz  343