微波技术与天线课程报告.docx

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1、微波技术与天线课程报告姓名：学号： 专业班级：指导教师： 许 焱 平课程内容总结：第一章 均匀传输线理论双导体传输线1. 微波传输线大致可分为三种类型均匀填充介质的金属波导管介质传输线2. 建立传输线方程3. 导出传输线方程的解4. 引入传输线的重要参量（1） 输入阻抗 ：传输线上任意一点的电压与电流之比称为传输线在该点的阻抗，它与导波系统的状态特想有关（2） 反射系数：传输线上任意一点的 z 处的反射波电压或电流与入射波电压或电流之比为电压或电流反射系数。（3） 驻波比VSWR：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比，用表示，即：5. 分析无耗传输线的特性 ：对于无耗传输线，

2、负载阻抗不同则波的反射也不同； 反射波不同则合成波不同；合成波不同意味着传输线有不同的工作状态。归纳起来，无耗传输线有三种不同的工作状态1行波状态(无反射的传输状态)2纯驻波状态全反射状态3行驻波状态混合波状态6. 史密斯圆图及其应用7. 了解同轴线的特性阻抗同轴线是一种典型的双导体传输系统, 它由内、 外同轴的两导体柱构成。其次章 规章金属波导2.1 导波原理1. 规章金属管内电磁波2. 传输特性k 2 - k 2c1) 相移常数和截止波数： b = k1- k 2 / k 2c。2) 相速p 与波导波长g。电磁波在波导中传播, 其等相位面移动速率称为相速, 于是有：u = w = w1=c

3、 /m errE。3) 波阻抗。定义即： Z =t。k1- k 2 / k 2pb1- k 2 / k 2Hcct4) 传输功率:2.2 矩形波导1. 矩形波导中的场2. 矩形波导尺寸选择原则2.3 圆形波导1. 圆波导中的场与矩形波导一样, 圆波导也只能传输 TE 和 TM 波型。2.圆波导的传输特性1)截止波长。2)简并模。在圆波导中有两种简并模, 它们是 E-H 简并和极化简并。3.几种常用模式1)主模 TE11 模 2) 圆对称 TM01 模 TM01 模是圆波导的第一个高次模 3)低损耗的 TE01 模 TE01 模是圆波导的高次模式2.4 波导的鼓励与耦合：1. 电鼓励 2. 磁鼓

4、励 3. 电流鼓励第三章 微波集成传输线3.1 微带传输器对微波集成传输元件的根本要求之一就是它必需具有平面型构造, 这样可以通过调整单一平面尺寸来掌握其传输特性, 从而实现微波电路的集成化。共分三种： 1.微带线 2. 微带线 3. 耦合微带线3.2 介质波导介质波导可分为两大类：一类是开放式介质波导，主要包括圆形介质波导和介质镜像线等；另一类是半开放介质波导，主要包括 H 形波导、G 形波导等。3.3 光纤光纤又名光导纤维, 它是在圆形介质波导的根底上进展起来的导光传输系统。光纤按组成材料可分为石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、 塑料包层玻璃芯光纤和全塑料光纤。第四章 微波网络根底4.1 等效

5、传输线1.等效电压和等效电流 2.模式等效传输线4.2 单口网络1. 单口网络的传输特性令参考面 T 处的电压反射系数为l, 由均匀传输线理论可知, 等效传输线上任意点的反射系数为：2. 归一化电压和电流G(z) = G1e j (f1-2 b z )由于微波网络比较简单, 因此在分析时通常承受归一化阻抗, 马上电路中各个阻抗用特性阻抗归一, 与此同时电压和电流也要归一。4.3 双端口网络的阻抗与转移矩阵在各种微波网络中, 双端口网络是最根本的, 任意具有两个端口的微波元件均可视之为双端口网络。第五章 微波元器件5.1 连接匹配元件1. (1) 短路负载(2) 匹配负载(3) 失配负载2. 微

6、波连接元件微波连接元件是二端口互易元件, 主要包括: 波导接头、 衰减器、相移器、转换接头。3. 阻抗匹配元件(1) 螺钉调配器(2) 多阶梯阻抗变换器(3) 渐变型阻抗变换器5.2 功率安排元器件1. 定向耦合器2. 功率安排器(1) 两路微带功率安排器(2) 微带环形电桥微带环形电桥是在波导环形电桥根底上进展起来的一种功率安排元件。3. 波导分支器将微波能量从主波导中分路接出的元件称为波导分支器, 它是微波功率安排器件的一种, 常用的波导分支器有E 面T 型分支、H 面T 型分支和匹配双T。(1) E-T 分支(2)H-T 分支 (3) 匹配双 T5. 3 微波谐振器件在低频电路中, 谐振

7、回路是一种根本元件, 它是由电感和电容串联或并联而成, 在振荡器中作为振荡回路，用以掌握振荡器的频率; 在放大器中用作谐振回路; 在带通或带阻滤波器中作为选频元件等。5.4微波铁氧体器件1. 隔离器1) 谐振式隔离器 2) 场移式隔离器 3) 隔离器的性能指标2. 铁氧体环行器第六章 天线辐射与接收的根本理论6.1 通信的目的是传递信息, 依据传递信息的途径不同, 可将通信系统大致分为两大类:有线通信,无线通信。6.2 根本振子的辐射1. 电根本振子电根本振子是一段长度 l 远小于波长, 电流 I 振幅均匀分布、 相位一样的直线电流元, 它是线天线的根本组成局部, 任意线天线均可看成是由一系列

8、电根本振子构成的。2. 磁根本振子的场6.3 天线的电参数1. 天线方向图及其有关参数2. 天线效率天线效率定义为天线辐射功率与输入功率之比3. 增益系数增益系数是综合衡量天线能量转换和方向特性的参数, 它是方向系数与天线效率的乘积, 记为 G, 即：G=DA4. 极化和穿插极化电平5. 频带宽度天线的电参数都与频率有关, 也就是说, 上述电参数都是针对某一工作频率设计的。当工作频率偏离设计频率时, 往往要引起天线各个参数的变化,6. 输入阻抗与驻波比7. 有效长度有效长度是衡量天线辐射力量的又一个重要指标。6.4 接收天线理论接收天线主要考虑以下四个方面：1. 天线接收的物理过程及收发互易性

9、 2.有效接收面积 3. 等效噪声温度 4. 接收天线的方向性第七章 电波传播概论1、了解无线电波在自由空间的传播及传输媒质对电波传播的影响：传输损耗信道损耗衰落现象 传输失真 电波传播方向的变化2、依据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，可将电波传播分为四种：1视距传播2天波传播3地面波传播4不均匀媒质传播（1） 视距传播：指放射天线和接收天线处于相互能观察的视线距离内的传播方式（2） 天波传播：指自放射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式（3） 地面波传播：无线电波沿地球外表传播的传播方式称为地面波传播，当天线低架于地面，且最大辐射方向沿地面时，这时主要是地面波

10、传播。（4） 不均匀媒质的散射传播：电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀的“介质团”时就会发生散射，散射波的一局部到达接收天线处，这种传播方式称为不均匀媒质的散射传播第八章 线天线1、生疏对称振子天线2、阵列天线3、直立振子天线：垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立振子天线，它广泛地应用于长、中、短涉及超短波波段。水平振子天线4、引向天线：又称八木天线，它由一个有源振子及假设干个无源振子组成电视放射天线5、移动通信基站天线6、螺旋天线：将导线绕制成螺旋形线圈而构成的天线称为螺旋天线7、行波天线：假设天线上电流分布是行波，则此天线称为行波天线。它是由导线末端接匹配负载来消退反射波而构成的

11、。8、宽频带天线：按工程上的习惯用法，假设天线的阻抗、方向图等电特性在一倍或几倍频程范围内无明显变化，就可称为宽频带天线。9、缝隙天线：假设在同轴线、波导管或空腔谐振器的导体壁上开一条或数条窄缝，可使电磁波通过缝隙向外空间辐射而形成一种天线，这种天线称为缝隙天线。10、微带天线：特点：体积小、重量轻、低剖面，适合大规模生产。11、智能天线：使用智能天线技术的主要优点有:具有较高的接收灵敏度;使空分多址系统成为可能;消退在上下链路中的干扰;抑制多径衰落效应。参考文献:刘学观 微波技术与天线廖承恩 微波技术根底刘克成 天线原理王元坤 电波传播概论心得体会：许教师连续两学期带我们的两门比较重要的课程

12、，也是比较难学的两门课程，在两个学期的学习生活中，许教师总是努力的为我们讲解各种学习中的难题和其他关于通信行业的学问。虽然教师讲得很认真了，但我还是有一些课本难题没搞懂，我感觉这是学问的难度和我的理解力量造成的，也可能是由于以前的相关学问就没学好，教师讲解的很到位的。这一学期我们跟着许教师学习微波技术与天线，受益匪浅。在面对简单的数学公式计算与推导，教师另辟蹊径，以结论动身，反观初始条件，得到期许的验证，避开成为冗杂乏味的数学公式讲解，而失去应有的物理意义。这对我这这门课程乃至今后的学习都有很大的启发。与此同时，有通过日常可见的天线等与微波天线有关的设备来进一步加深对这门课程的学习与理解，激发

13、学习的乐观性与兴趣。而微波天线作为移动通信的先修课程，更是对快速进展的通信行业生疏的根底。许教师还会给我们讲联通 3G，讲小灵通退市的缘由，讲家里小区架设的路灯型天线，将这些大家喜闻乐见由于我们的学习很近的东西，既丰富了可能枯燥的课程，又让大家懂得了学问。就是期望教师以后可以连续给同学们讲解这些学问，我觉得这是大家最宠爱的承受学问的一种方式了吧。最好可以在讲课之余更增加一些这样的学问，在下课给同学们讲一些您所了解的当前通信行业的一些东西，以及行业就业状况，涨涨同学们的见识。许教师让我们明白微波天线是一门重要而又难学的课程，想学有所成必需下大力气，我们要学习它首先要知道它的体系构造，微波天线是无线电技术的一个重要组成局部，它们争论的对象和目的有所不同。只要把握正确的方法，学习有所侧重，没有什么难倒的。微波与天线让我专业的生疏更加的深刻，特别是对以后专业的方向有明确的轮廓：移动通信，射频工程等。再次深深地感谢许教师对我们电磁场和微波的学习指导与帮助，祝您有以后教和学生活越来越好。