《微波电路》课程教学大纲（本科）.docx

《《微波电路》课程教学大纲（本科）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《微波电路》课程教学大纲（本科）.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、微波电路 （Microwave Circuit） 课程编号：06410160 学 分：2 学 时：32 （其中：讲课学时：24 实验学时：8上机学时：0课程实践学时：0）先修课程：电磁场与电磁波、电路分析、线性代数、高等数学 适用专业：通信工程教 材：微波技术与天线，闫述、郑召文、孔娃，出版社，2015年第1版，2017年第2 次印刷。一、课程性质与课程目标（一）课程性质微波电路是通信工程专业教学计划中的专业基础课程，引导学生从电路问题和电磁场 与电磁波理论基础，转入到微波段通信设备的工程技术问题，学习现代微波技术的基本理论、 分析方法，通过讲授和实验系统地掌握无源微波电路的原理与技术，具备研

2、究和解决信息通信 领域中微波段复杂工程问题的能力，为从事通信网络运行技术保障与支持提供专业背景，为从 事通信设备系统集成与组装提供基本的专业知识。（二）课程目标课程目标1:知识方面1.1 均匀传输线理论、规则波导中的电磁理论，微波网络理论的核心内容，“路”、“场”、“网络” 及测量相结合的综合分析方法。1.2 均匀传输线等效电路、传输特性与工作状态，阻抗匹配，Smith圆图。1.3 矩形和圆形波导中的场分布特征，传输特性，常用模式。L4微波集成传输线的“路”、“场”分析及工程近似，耦合微带线基本理论。1.5 线性无源微波网络参量及转换关系、网络的组合，基本单元电路的网络参量。1.6 典型无源微

3、波器件的基本功能，微波器件的网络分析法及参量。1.7 微波测量线的基本构成与安排，波长、驻波比、阻抗、网络参数的测量。课程目标2：能力和素质2.1 初步具备将本课程专业知识用于综合解决信息通信领域复杂工程问题的能力。2.2 具备判明信息通信领域复杂工程问题类型及需要采用的分析研究方法的能力。2.3 理解实验方案所依据的原理，具备按照实验方案安全地完成实验、获取数据的能力。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重

4、。六、参考书目及学习资料.微波技术与天线（第4版），刘学观、郭辉萍 编著，西安：西安电子科技大学出版社, 2016年第4版,2016年第1次印刷1 .微波技术与天线（第2版），顾继慧 编著，北京：科学出版社，2014年.微波技术与天线习题详解，闫述、封陆游、解欢 编著，出版社，2015年第1版，2017 年第2次印刷。七、大纲说明.采用板书与实验教学手段，建议采用课堂讲授与教师带领实验的方式。1 .课后每章完成38道左右习题，加深学生对所学内容的理解和掌握，建议批改全部作 业并计入总成绩。2 .本课程10个学时的实验内容，任课教师可酌情适当安排。2017年8月15日附录1实验评价内容和评分细则

5、实验报告考查内容与评分比重评分项 编号实验评价内容所占 比重要求备注1实验的设计与实现能力30%能够设计与实现实验2问题分析和观察能力50%能够正确的分析和解释实验数据。3报告清晰，按时提交20%报告清晰，提交准时实验报告评分细则（每次实验报告按100分计算）项目优良中及格不及格实验的设计与 实现能力（30 分）能够根据实验要 求，设计实验， 给出解决步骤， 并总结规律。（27-30 分）能够根据实 验要求，设计 实验，并给出 解决步骤。 （24-26 分）能够根据实验 要求，设计实 验，并给出解 决步骤，但步 骤不完整。（21-23 分）能够根据实 验要求，设 计实验，步 骤不完整。（18-

6、20 分）不能够正确的完 成，或者实验效 果出入较大。（18 分以下）问题分析和观 察能力（50分）根据实验现象分 析正确问题，并 给出改进性建议 （45-50 分）根据实验现 象分析正确 问题。（40-45 分）能够根据实验 现象基本分析 问题。（35-40 分）根据实验现 象部分的分 析问题。（30-35 分）不能根据实验现 象分析问题 （30分以下）报告清晰，按 时提交（20分）报告清楚，按时 提交。（18-20分）报告较清楚， 按时提交。（16 分）推迟一天，但 报告清楚。（14 分）推迟2天， 报告不清 楚。（12分）推迟三天以上。 （12分以下）2.4 初步具备能针对信息通信领域复

7、杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求 的单元（部件）、系统的能力。2.5 具备能够在社会、健康、安全、环境、文化、法律等现实约束条件下，通过方案评估、实 验或仿真进行可行性论证的能力注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-4, 3-1, 3-2：指标点14：掌握通信电路、通信系统、通信网络层面的通信工程专业知识，能够将其综合应用 于研究和解决信息通信领域复杂工程问题。指标点能针对信息通信领域复杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求的 单元（部件）、系

8、统。指标点32：能够在社会、健康、安全、环境、文化、法律等现实约束条件下，通过方案评估、 实验或仿真进行可行性评估。指标点 课程目未指标点 1-4指标点 3-1指标点 3-2课程目标1.1V课程目标1.2VV课程目标L3VV课程目标L4VV课程目标L5VV课程目标1.6VV课程目标L7V课程目标2.1VV课程目标2.2VV课程目标2.3V课程目标2.4VV课程目标2.5VV注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求第0章绪论(一)课程内容(1)微波及其特点，微波波段在电磁波频谱中的位置。(2)微波技术的研究方法：其中“路”和“场”的解析法是本

9、课程要求掌握的，知晓数值 方法。(-)教学要求了解微波及其特点，微波波段在电磁波频谱中的位置。(1) 了解微波技术的研究方法(三)重点与难点1 .重点微波技术的研究方法。2 .难点无第一章微波传输线理论(一)课程内容(1)微波传输线的分布参数与等效电路(2)均匀传输线方程，传输线的特性参数和状态参数(3)均匀无耗传输线的工作状态，以及传输功率、效率与损耗(4)阻抗匹配5 5) Smith 圆图(6)同轴线的场分析(二)教学要求(1)理解微波传输线的分布参数与等效电路(2)掌握均匀传输线方程，传输线的特性参数和状态参数(3)掌握均匀无耗传输线的工作状态，以及传输功率、效率与损耗(4)掌握阻抗匹配

10、(5)掌握Smith圆图(6)理解同轴线的场分析(三)重点与难点1 .重点传输线方程，均匀无耗传输线的工作状态，阻抗匹配，Smith圆图。2 .难点行驻波状态下均匀无耗传输线上电压、电流分布，Smith圆图。第二章规则波导（一）课程内容L主要知识点（1）纵向分量法与波导的传输特性（2）矩形波导中的场与传输特性（3）圆形波导中的场与传输特性（4）同轴线的场分析、波导的激励与耦合6 .主要能力点（1）具备运用空腔波导场的分析方法分析矩形和圆波导中场的传输特性的能力。（2）具有根据不同情况确定运用“场”或“路”分析方法的能力；理解电路分析和场分 析法的内在联系的能力。（3）具备根据单模、对称、低耗的

11、传输要求，设计矩形和圆形波导的能力。（二）教学要求（1）理解纵向分量法与波导的传输特性（2）掌握矩形波导中的场与传输特性（3）掌握圆形波导中的场与传输特性（4）理解并掌握同轴线的场分析、波导的激励与耦合（三）重点与难点1 .重点规则波导中的场分布，波导的传输特性，矩形和圆波导常用模式的场分布与工作特性。2 .难点圆波导的模式简并，Bessel函数的性质。第三章微波集成传输线（一）课程内容L主要知识点（1）带状线（2）微带线2.主要能力点（1）初步具备分析集成传输线的路、场的技术能力和运用工程近似的方法能力。（2）初步具备根据特定应用场合的需求，选择TEM传输线，空腔波导，集成传输线的 能力。（

12、3）具备分析影响微波集成传输线性能的主要因素的能力。（二）教学要求（1）掌握带状线的基本理论（2）熟悉微带线的基本理论（三）重点与难点1 .重点耦合微带线理论2 .难点微带线的高次模理论第四章微波网络初步（一）课程内容1 .主要知识点（1）等效传输线与单端口网络（2）双端口网络的参数与参数之间的关系（3）多端口网络的散射矩阵，互易、对称、无耗网络（4）网络的组合，基本单元电路的网络参数（5）网络的外特性参量，散射参量的三点测量法2 .主要能力点（1）深入理解微波网络理论的核心内容，初步具备分析各网络参量及相互之间的关系 的能力；深刻理解互易、对称、无耗网络的组合及性质。（2）具备对通信设备从系

13、统的层面上进行网络综合的能力。（3）具备理解和运用微波网络中“场”、“路”分析方法的能力。（二）教学要求（1）掌握等效传输线与单端口网络的定义；（2）理解双端口网络的参数与参数之间的关系；（3）掌握多端口网络的散射矩阵，互易、对称、无耗网络的定义；（4）掌握和熟练运用网络的组合，了解基本单元电路的网络参数；（5）掌握网络的外特性参量，熟练运用散射参量的三点测量法。（三）重点与难点.重点等效传输线，散射参量，参量间的转换、网络的组合，基本单元电路的网络参量。1 .难点等效传输线的概念，网络的组合与单元电路的网络参量。第五章微波元器件（一）课程内容1 .主要知识点（1）连接匹配元件（2）功率分配元

14、件（3）微波谐振器与微波滤波器（4）微波铁氧体器件.主要能力点（1） 了解典型无源微波元器件的基本功能，具备熟练使用网络参数表达器件的外部特 征的能力；拥有用网络的方法分析器件性能，定性地分析器件中场的分布特征的能力。（2）具有可将构成微波器件的不规则波导等效成微波网络的能力。（3）能够根据特定需求，在设计中选择适当的元器件的能力；能够分析影响器件性能 的原因，知晓改善性能的一般途径。（二）教学要求（1）掌握连接匹配元件的原理和特性参数；（2）掌握功率分配元件的原理和特性参数；（3）掌握微波谐振器与微波滤波器的原理和特性参数；（4）掌握微波铁氧体器件的原理和特性参数；（三）重点与难点1 .重点

15、功率分配元器件、金属空腔谐振器、隔离器与环形器的基本参数2 .难点波导分支器和空腔谐振器中的电磁场分析三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1传输线理论2验证必做1. 1, 1.2, 2. 1,2.32阻抗匹配理论2验证必做1. 1, 1. 2, 2. 2, 2. 33功率衰减器2验证必做1.3, 2. 2, 2. 34功率分配器2验证必做1.4, 1.5, 2. 45定向耦合器2验证必做1.6, 1.7, 2. 4,2.5注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等；“要求”填必做、选做。实验1传输线理论1 .实验目的了解传输线、微带线和史密斯圆图特性；(2)学习微

16、带线的设计方法；(3)利用实验模块进行微带线测量，掌握微带线的特性。2 .实验主要内容(1)实验仪器的基本使用方法；(2)测量开路传输线、短路传输线和50 Q无损耗传输线。3 .设备要求(1)射频训练系统(2)示波器实验2阻抗匹配1 .实验目的了解基本的阻抗匹配理论和阻抗转换器的设计方法；(2)利用实验模块进测量，以掌握匹配电路的特性。2 .实验主要内容(1)设计工作中心频率为300MHz,工作带宽为4 MHz的阻抗变换器并进行测量;(2)测量非匹配电路，并与匹配电路进行比对。3 .设备要求(1)射频训练系统(2)示波器实验3功率衰减器1 .实验目的了解功率衰减器的原理及设计方法；(2)利用实

17、验模块进测量，以掌握功率衰减器的特性。2 .实验主要内容(1)设计衰减量为10 dB的兀型功率衰减器并进行测量；(2)设计衰减量为15 dB的T型功率衰减器并进行测量;3 .设备要求(1)射频训练系统(2)示波器实验4功率分配器1 .实验目的了解功率分配器的原理及设计方法；(2)利用实验模块进测量，以掌握功率分配器的特性。2 .实验主要内容(1)设计电阻式功率分配器并进行测量；(2)设计威尔金森式功率分配器并进行测量。3 .设备要求(1)射频训练系统(2)示波器实验5定向耦合器1 .实验目的了解定向耦合器的原理及设计方法；(2)利用实验模块进测量，以掌握定向耦合器的特性。2 .实验主要内容(1

18、)设计L-C双分支定向耦合器并进行测量；(2)设计平行线定向耦合器并进行测量。3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器四、学时分配及教学方法（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课 堂 教 学实 验上 机课程 实践小计第0章绪论22讲授1.1第1章微波传输线理论55讲授1. 1, 1.2,2. 1,2.2第2章规则波导44讲授1.3, 2. 2, 2. 3第3章微波集成传输线44讲授1.4, 2.4第4章微波网络初步55讲授1.5,2. 1第5章微波元器件44讲授c m - c 寸 9.T-i第10章微波电路实验88实验2. 3, 2. 4, 2. 5合计24832注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例五、课程考核注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。考核形式考核要求考核权重备注平时作业按照作业题目进行评分，总分 数按平均计算。20%平时作业 得分的 平均值实验完成实验报告，主要考查观察 与分析能力10%评分细则 JSLPO1期末考试闭卷考试，题型包括填空题、 简答和计算综合等，卷面成绩 的70%计入课程总成绩。70%