微波技术与天线教学大纲.docx

微波技术与天线教学大纲一、教学目的和要求38二、教学中应注意的问题38三、教学内容38第一章绪论38第二章传输线理论39第三章规则传输系统39第四章微波集成介质传输系统39第五章微波谐振腔39第六章微波网络基础39第七章微波无源元件40第八章天线辐射与接收的理论基础40第九章线天线40*第十章面天线40五、教学课时分配40六、参考书目40七、 实 验 内 容 和 基 本 要求40一、教学目的和要求本课程是通信工程、电子科学与技术本科专业的一门重要的学科基础课，是 在学习了"电路基础和"电磁场与电磁波”等课程基础上，深入学习无线电频谱中 极为重要波段T散波领域的重要科目，是理论与工程性、实践性较强的课程。要 求学生掌握微波技术与天线的基本概念、基本理论及主要分析计算方法。为后续 课程打下必要的理论基础，并具有将微波和天线技术应用于实际的能力。 二、教学中应注意的问题1 .先修课程：工程数学、普通物理、电路基础、电磁场与波。涉及到的各门课程的具体内容为：工程数学中的矢量分析和数理方程、普通物理学中的电学 和磁学、电路理论中的时谐电路、电磁场与波中的时变电磁场等知识。2 .教师在教学中应侧重于基础知识介绍，紧密联系当前学科研究热点及学 生生活中遇到的实际问题，以启发方式、讨论方式将知识学习过程与当前问题的 解决方案的探寻过程融为一体，培养学生独立思考，发现问题、解决问题的方法 与能力。三' 教学内容本课程主要内容包括传输线理论、规则金属波导、微波集成介质传输系统、 微波谐振器、微波网络基础、微波无源元件、天线辐射与接收的理论基础、线天 线和面天线。通过学习，要求学生以导行波和导模概念贯穿全书，围绕规则导行 波系统理论基础和微波电路元件理论基础，全面掌握微波技术的基础理论、基本 技术和基本方法，特别掌握好基本概念；通过天线原理的基本概念、基本原理和 基本方法的学习，了解天线系统的性能，掌握提出问题、分析问题、解决问题的 方法、为研究设计天线系统打下良好的基础。课程内容如下： 第一章绪论1、微波波段的划分及其特点2、微波的应用3、天线的功能及分类4、微波技术与天线课程的基本内容要求：掌握微波的概念及其特点，微波技术的发展和应用领域。第二章传输线理论1、传输线的分布参数及其等效电路2、传输线方程及其求解3、输入阻抗和反射参数4、均匀无耗传输线端接不同负载时的工作状态5、传输线的传输功率6、圆图7、传输线的阻抗匹配*8、传输线上的瞬态现象要求：能采用路的分析方法，导出用电压、电流表示的传输线的基本方程; 在假定电压、电流时谐变化情况下求其稳态解，并对传输线的传输特性和工作状 态予以讨论；能熟练地运用圆图进行阻抗计算和阻抗匹配。第三章规则传输系统1、柱形传输系统中的电磁场2、导波的分类及其导波的特性3、矩形波导4、圆形波导5、同轴线*6、脊形波导要求：掌握矩形、圆形波导和同轴线的传输特性及场结构，了解脊形波导的 工作频段、结构特征及分析方法。第四章微波集成介质传输系统1、TEM模和准TEM模传输线2、非TEM模传输线*3、开放式介质波导*4、半开放式介质波导要求：了解集成介质传输系统的主要类型，掌握TEM模和准TEM模传输线的 主要特性和奇偶模分析方法。第五章微波谐振腔1、谐振腔的基本特性及其参量2、矩形谐振腔3、圆柱形谐振腔4、同轴谐振腔5、微带谐振腔6、谐振腔的等效电路、耦合与激励要求：掌握常用谐振腔的基本特性和分析方法，了解常用谐振腔的激励与耦 合方法。第六章微波网络基础1、等效原理2、阻抗、导纳和转移矩阵3、散射矩阵4、传输矩阵5、基本电路的网络参量6、二端口网络的工作特性参量要求：熟悉等效原理和微波网络的各种矩阵参量、特性；重点掌握散射矩阵 及其特性；了解微波网络的分析方法是“场”、“路”的分析方法和测量方法相 结合的综合研究方法。第七章微波无源元件1、一端口互易元件2、二端口互易元件3、三端口互易元件4、四端口互易元件*5、微波非互易元件一微波铁氧体器件要求：了解微波元器件的分类方法，掌握各类无源元件的工作机理、等效电 路及网络特性参量。第八章天线辐射与接收的理论基础1、基本振子的辐射场2、天线的电参数3、细振子天线4、天线阵5、接收天线6、电波传播要求：掌握电基本振子和磁基本振子的辐射场及其特性；明晰振子天线的辐 射特性；了解天线阵的几何构型、阵元间距离和阵元激励的相对振幅和相位对阵 列方向性的影响。第九章线天线1、直立振子天线2、水平振子天线3、引向天线4、行波天线5、宽频带天线*6、螺旋天线要求：了解各型线天线的基本电性能和设计方法。*第十章面天线1、平面口径的辐射2、旋转抛物面天线3、卡塞格伦双反射面天线4、隙缝天线5、微带天线要求：掌握口径面辐射的求解方法和基本特性；了解抛物面天线和卡塞格伦 天线的工作原理及主要电参数的工程计算方法。五' 教学课时分配教学课时分配表序号内容讲课实验1绪论22传输线理论103规则传输系统104微波集成介质传输系统45微波谐振腔66微波网络基础87微波无源元件68天线辐射与接收的理论基础49线天线210面天线2备注：以上所列内容中，带*号的为选学内容。另外，教师可根据学生基础及课时 多少对授课内容进行取舍。六' 参考书目1 .周希朗.微波技术与天线.东南大学出版社，2009.2 .廖承恩.微波技术基础.西安电子科技大学出版社，1994.3 .殷际杰.微波技术与天线.电子工业出版社，2009.4 .赵春晖.微波技术基础.哈尔滨工业大学出版社，2006.七、实验内容和基本要求结合理论课程教学内容，精心设计几个典型的实验范例，利用实验室拥有的 微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量，包括波长（或频率）、相位、驻波 比（或反射系数）、阻抗（包括阻抗匹配）、耦合系数和功率等，掌握微波测量的基 本原理和基本方法，培养学生的实践技能，提高学生对高级微波测量仪器（如矢 量网络分析仪）的认识与了解。