微波技术电子教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

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1、普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材配套数字媒体教学资国家级规划教材配套数字媒体教学资源源 微波技术电子教案微波技术电子教案 赵春晖赵春晖 主编主编 张朝柱张朝柱 廖艳苹廖艳苹 编编 高等教育出版社高等教育出版社 高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社 Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第1页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第一章第一章 绪论绪论1-1 微涉及其特点 一、微波概念及波段划分 二、微波特点1-

2、2 微波技术发展和应用 一、微波技术发展 二、微波技术应用1-3 微波技术研究方法和基本内容微波技术第2页2-1 引言 一、传输线种类 二、分布参数及分布参数电路2-2 传输线方程及其解 一、传输线方程 二、传输线方程解 三、入射波和反射波 2-3 传输线特征参量 Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第二章第二章 传输线理论传输线理论微波技术第3页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第二章第二章 传输线理论传输线理论 一、传输常数 二、

3、特征阻抗 三、相速和相波长 四、输入阻抗 五、反射系数 六、驻波比和行波系数 七、传输功率2-4 均匀无耗传输线工作状态分析 一、行波状态 微波技术第4页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第二章第二章 传输线理论传输线理论 二、驻波状态 三、行驻波状态2-5 阻抗圆图及其应用 一、阻抗圆图 二、导纳圆图2-6 传输线阻抗匹配 一、阻抗匹配概念 二、阻抗匹配方法微波技术第5页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第三章第三章 微波传输线微

4、波传输线3-1 引言3-2 交变电磁场基本关系式 一、麦克斯韦方程组 二、边界条件 三、交变电磁场能量关系3-3 理想导波系统普通理论 一、TM波 二、TE波 三、TEM波微波技术第6页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第三章第三章 微波传输线微波传输线3-4 导波系统传输特征 一、传输常数和截止波数 二、波传输速度和色散 三、波阻抗 四、传输功率及损耗3-5 矩形波导 一、矩形波导中传输波型及其场分量 二、矩形波导中电磁波型传输特征 三、矩形波导中TE10模特征微波技术第7页Harbin Engineering

5、 UniversityHarbin Engineering University第三章第三章 微波传输线微波传输线 四、矩形波导中传输功率和功率容量3-6 圆波导 一、TM波场分量表示式 二、TE波场分量表示式 三、截止波长及波型介绍 四、圆波导中三个主要模式3-7 同轴线 一、同轴线传输主模TEM模微波技术第8页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第三章第三章 微波传输线微波传输线 二、同轴线中高次模3-8 带状线 一、特征参量 二、带状线尺寸确实定3-9 微带线 一、微带线传输主模 二、微带线特征参量 三、微带

6、线色散特征和尺寸设计考虑微波技术第9页4-1 引言4-2 波导等效为平行双线4-3 微波元件等效为微波网络 一、网络参考面选择 二、不均匀区等效为微波网络 三、微波网络特征 Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第四章第四章 微波网络基础微波网络基础微波技术第10页4-4 二端口微波网络 一、二端口微波网络网络参量 二、二端口微波网络参量性质4-5 基本电路单元参量矩阵4-6 二端口微波网络组合及参考面移动影响 一、二端口微波网络组合 二、参考面移动对二端口网络参量影响微波技术Harbin Engineering U

7、niversityHarbin Engineering University第四章第四章 微波网络基础微波网络基础第11页微波技术Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University4-7 二端口微波网络工作特征参量 一、电压传输系数T 二、插入衰减A 三、插入相移 四、输入驻波比4-8 多端口微波网络第四章第四章 微波网络基础微波网络基础第12页第五章第五章 惯用微波元件惯用微波元件5-1 引言5-2 波导中电抗元件 一、电容膜片 二、电感膜片 三、谐振窗 四、螺钉5-3 连接元件和终端负载 一、连接元件 二、终端负载微波技术H

8、arbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第13页5-4 衰减器和移相器 一、衰减器 二、移相器 5-5 阻抗变换器 一、单节/4阻抗变换器 二、多节阶梯阻抗变换器 三、渐变线阻抗变换器 5-6 定向耦合器微波技术Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第五章第五章 惯用微波元件惯用微波元件第14页 一、定向耦合器技术指标 二、波导型定向耦合器 三、平行耦合线定向耦合器 四、分支定向耦合器 5-7 微带功分器5-8 波导匹配双T 一、波导T形接头

9、二、普通双T和匹配双T微波技术Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第五章第五章 惯用微波元件惯用微波元件第15页5-9 微波滤波器 一、利用四分之一波长传输线并联电抗元件滤波器 二、利用高低阻抗线组成滤波器 5-10 微波谐振器 一、谐振器电磁能量关系及品质因数Q 二、同轴谐振腔 三、矩形谐振腔 微波技术Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第五章第五章 惯用微波元件惯用微波元件第16页四、圆柱谐振腔五、微带谐振器 六、谐振腔等效电路 微

10、波技术Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第五章第五章 惯用微波元件惯用微波元件第17页第六章第六章 微波电路计算机辅助分析微波电路计算机辅助分析6-1引言6-2 待定导纳矩阵分析 一、待定导纳矩阵定义 二、待定导纳矩阵性质 三、矩阵建立方法和分布参数元件待定导 纳矩阵 四、多端网络组合待定导纳矩阵 五、待定导纳矩阵化简 信息与通信工程学院信号处理技术研究所Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第18页6-3 转移矩阵分析 一、多级级联

11、二、并联分支链 三、串联分支链 四、矩阵链并联 五、矩阵链串联 六、矩阵串并联与并串联 七、电路外特征参数计算 信息与通信工程学院信号处理技术研究所Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第六章第六章 微波电路计算机辅助分析微波电路计算机辅助分析第19页6-4 散射矩阵分析 一、二端口网络级联S参数 二、多端口网络互联S参数 三、多端口S矩阵端口化简 信息与通信工程学院信号处理技术研究所Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第六章第六章 微波

12、电路计算机辅助分析微波电路计算机辅助分析第20页7-1 引言7-2 微波电路最优化设计 一、引言 二、最优化设计基本标准 7-3 目标函数 一、目标函数表示式 二、目标函数极小和最小 三、最优方法概述Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University第七章第七章 微波电路计算机辅助设计微波电路计算机辅助设计微波技术第21页7-4 无约束最优化梯度法 一、最速下降法 二、牛顿法 三、DFP变尺度法7-5 无约束最优化直接方法 一、单纯形法 二、共轭方向法7-6 有约束条件最优化方法Harbin Engineering Univer

13、sityHarbin Engineering University微波技术第七章第七章 微波电路计算机辅助设计微波电路计算机辅助设计第22页Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University 一、外罚函数法 二、内罚函数法7-7 微波电路敏感度分析 一、敏感度定义 二、敏感度直接计算法微波技术第七章第七章 微波电路计算机辅助设计微波电路计算机辅助设计第23页第八章第八章 HFSS微波仿真微波仿真8-1 HFSS基本介绍 一、HFSS发展历程 二、HFSS仿真原理 三、HFSS仿真过程 四、HFSS主要功效 五、HFSS应用领域8-2 HFSS软件系统 一、软件设计环境 二、基本操作Harbin Engineering UniversityHarbin Engineering University微波技术第24页