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書籍詳細

大学講義シリーズ

  マイクロ波・光工学

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宮内一洋 東京理科大教授 工博 著

赤池正巳 東京理科大教授 工博 著

石尾秀樹 大阪工大教授 工博 著

発行年月日:1989/10/25 , 判 型: A5,  ページ数:228頁

ISBN:978-4-339-00136-5,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

マイクロ波工学と光工学とは共通点が多い。近年大きく進展し,応用範囲も飛躍的に広がった両分野を一本化して,主要な伝送線路や回路の構成および特性とその解析手法を解説した教科書。

【目次】

1. マイクロ波・光工学概論
1.1 マイクロ波・光技術の特徴と利用分野
1.2 伝送線路
  1.2.1 各種の伝送線路
  1.2.2 導波管および光ファイバにおける電磁波の伝搬
1. マイクロ波・光工学概論
1.1 マイクロ波・光技術の特徴と利用分野
1.2 伝送線路
  1.2.1 各種の伝送線路
  1.2.2 導波管および光ファイバにおける電磁波の伝搬
1.3 受動回路
  1.3.1 マイクロ波・光波帯の受動回路の特徴
  1.3.2 接続回路および結合回路
  1.3.3 減衰器および無反射終端器
  1.3.4 リアクタンス素子
  1.3.5 共振器およびフィルタ
  1.3.6 方向性結合器およびハイブリッド
  1.3.7 分波器
  1.3.8 アイソレータ,サーキュレータ
  1.3.9 四分の一波長原理の応用例
1.4 能動デバイス
1.5 マイクロ波集積回路
1.6 光回路の小形化と光集積回路
演習問題
2. 電磁界解析の基礎的事項
2.1 基礎的な関係式
  2.1.1 マクスウェルの方程式
  2.1.2 電磁界のエネルギーと複素ポインチングベクトル
  2.1.3 境界条件
  2.1.4 スケーリング則
  2.1.5 光線近似
2.2 電磁波とその性質
  2.2.1 波動方程式
  2.2.2 平面波
  2.2.3 導波路の方程式(直角座標系)
  2.2.4 導波路を伝搬する電磁波の分類
  2.2.5 導波路の方程式(円柱座標系)
2.3 平面波の伝搬特性
  2.3.1 平面波の一般的表示式
  2.3.2 偏波
  2.3.3 表面波
  2.3.4 導電媒質中の平面波
  2.3.5 誘電体境界面における平面波の反射と屈折
演習問題
3. 導波管,光ファイバおよびストリップ線路
3.1 方形導波管の固有モードの解析
  3.1.1 TEモードの解析
  3.1.2 TMモードの解析
3.2 円形導波管および同軸線路の固有モードの解析
  3.2.1 円形導波管のTEモードの解析
  3.2.2 円形導波管のTMモードの解析
  3.2.3 同軸線路のモードの解析
3.3 導波管の伝送特性
  3.3.1 伝搬定数の性質
  3.3.2 位相速度と群速度
  3.3.3 熱損失の影響
3.4 ステップ形光ファイバの固有モードの解析
  3.4.1 基本的事項
  3.4.2 電磁界と固有値の決定方程式
  3.4.3 固有モードの分類とその遮断条件
3.5 グレーデッド形光ファイバにおける光波の振舞い
  3.5.1 光線としての振舞い(幾何光学理論)
  3.5.2 伝搬モードの特性(波動光学理論)
3.6 光ファイバの伝送特性
  3.6.1 単一モード伝送の条件
  3.6.2 ステップ形光ファイバにおけるモード特性の数値例
  3.6.3 多モード光ファイバの基本パラメータ
  3.6.4 光ファイバの伝送損失
  3.6.5 光ファイバの分散特性
  3.6.6 光ファイバの具体例
3.7 ストリップ線路
演習問題
4. 等価回路的手法
4.1 伝送線路の方程式
  4.1.1 基本式
  4.1.2 インピーダンスと反射係数
  4.1.3 負荷で終端した伝送線路
  4.1.4 定在波と定在波測定器
  4.1.5 無損失伝送線路
  4.1.6 代表的な事例
  4.1.7 スミス線図
4.2 S行列
4.3 共振器の等価回路
  4.3.1 無負荷の共振器
  4.3.2 共振条件
  4.3.3 外部伝送線路と結合のある共振器
4.4 伝送線路の不連続
  4.4.1 単一モード導波管における不連続
  4.4.2 多重モード導波管における不連続
  4.4.3 開放形伝送線路における不連続
4.5 伝送線路の結合
  4.5.1 離散的結合
  4.5.2 連続的結合
  4.5.3 モード間結合
演習問題
5. 基本的な回路とその特性
5.1 変換回路
  5.1.1 インピーダンス変換器
  5.1.2 同軸・導波管変換器
  5.1.3 モード変換器
5.2 ハイブリッドおよび方向性結合器
  5.2.1 ハイブリッド(ハイブリッド結合器,hybrid)
  5.2.2 方向性結合器
  5.2.3 ハイブリッドおよび方向性結合器の応用回路
5.3 空胴共振器
5.4 マイクロ波フィルタ
  5.4.1 四分の一波長結合形フィルタの原理
  5.4.2 空胴共振器の構造と特性
  5.4.3 四分の一波長結合形導波管帯域フィルタの設計手順
  5.4.4 補足事項
5.5 光ファイバの接続
  5.5.1 光ファイバの接続損失発生要因
  5.5.2 光コネクタの構造と特性
  5.5.3 永久接続
5.6 光の結合系とモジュール構造
  5.6.1 光源の放射パターン
  5.6.2 直接結合とレンズ結合
  5.6.3 光結合系の基本構造
  5.6.4 受光素子と光ファイバとの結合
  5.6.5 モジュール構造
5.7 光合分波回路
  5.7.1 波長選択形光分波回路
  5.7.2 角度分散素子を用いた光合分波回路
  5.7.3 誘電体多層膜の伝送特性の解析
5.8 非相反回路
  5.8.1 フェライトとその特性
  5.8.2 ファラデー効果
  5.8.3 アイソレータ
  5.8.4 サーキュレータ
演習問題
付録
A. 単位の名称(接頭語)
B. ギリシャ文字
C. 国際単位系(SI)
D. 電磁気の単位
E. 物理定数
F. ベクトル演算公式
G. 複素ポインチングベクトル
H. 積分形のマクスウェルの方程式と境界条件
I. グレーデッド形光ファイバの波動光学理論
J. 光線近似とスカラ波動方程式
演習問題解答
参考文献
索引

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