微波技術(shù)與天線教學(xué)大綱

微波技術(shù)與天線教學(xué)大綱目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、教學(xué)目的和要求 38二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題 38三、教學(xué)內(nèi)容 38第一章緒論 38第二章傳輸線理論 39第三章規(guī)則傳輸系統(tǒng) 39第四章微波集成介質(zhì)傳輸系統(tǒng) 39第五章微波諧振腔 39第六章微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 39第七章微波無源元件 40第八章天線輻射與接收的理論基礎(chǔ) 40第九章線天線 40*第十章面天線 40五、教學(xué)課時(shí)分配 40六、參考書目 40七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和基本要求……………………40一、教學(xué)目的和要求本課程是通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，是在學(xué)習(xí)了“電路基礎(chǔ)”和“電磁場與電磁波”等課程基礎(chǔ)上，深入學(xué)習(xí)無線電頻譜中極為重要波段?微波領(lǐng)域的重要科目，是理論與工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。要求學(xué)生掌握微波技術(shù)與天線的基本概念、基本理論及主要分析計(jì)算方法。為后續(xù)課程打下必要的理論基礎(chǔ)，并具有將微波和天線技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的能力。二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題1．先修課程：工程數(shù)學(xué)、普通物理、電路基礎(chǔ)、電磁場與波。涉及到的各門課程的具體內(nèi)容為：工程數(shù)學(xué)中的矢量分析和數(shù)理方程、普通物理學(xué)中的電學(xué)和磁學(xué)、電路理論中的時(shí)諧電路、電磁場與波中的時(shí)變電磁場等知識(shí)。2．教師在教學(xué)中應(yīng)側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)介紹，緊密聯(lián)系當(dāng)前學(xué)科研究熱點(diǎn)及學(xué)生生活中遇到的實(shí)際問題，以啟發(fā)方式、討論方式將知識(shí)學(xué)習(xí)過程與當(dāng)前問題的解決方案的探尋過程融為一體，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法與能力。三、教學(xué)內(nèi)容本課程主要內(nèi)容包括傳輸線理論、規(guī)則金屬波導(dǎo)、微波集成介質(zhì)傳輸系統(tǒng)、微波諧振器、微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、微波無源元件、天線輻射與接收的理論基礎(chǔ)、線天線和面天線。通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生以導(dǎo)行波和導(dǎo)模概念貫穿全書，圍繞規(guī)則導(dǎo)行波系統(tǒng)理論基礎(chǔ)和微波電路元件理論基礎(chǔ)，全面掌握微波技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和基本方法，特別掌握好基本概念；通過天線原理的基本概念、基本原理和基本方法的學(xué)習(xí)，了解天線系統(tǒng)的性能，掌握提出問題、分析問題、解決問題的方法、為研究設(shè)計(jì)天線系統(tǒng)打下良好的基礎(chǔ)。課程內(nèi)容如下：第一章緒論1、微波波段的劃分及其特點(diǎn)2、微波的應(yīng)用3、天線的功能及分類4、微波技術(shù)與天線課程的基本內(nèi)容要求：掌握微波的概念及其特點(diǎn)，微波技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域。第二章傳輸線理論1、傳輸線的分布參數(shù)及其等效電路2、傳輸線方程及其求解3、輸入阻抗和反射參數(shù)4、均勻無耗傳輸線端接不同負(fù)載時(shí)的工作狀態(tài)5、傳輸線的傳輸功率6、圓圖7、傳輸線的阻抗匹配*8、傳輸線上的瞬態(tài)現(xiàn)象要求：能采用路的分析方法，導(dǎo)出用電壓、電流表示的傳輸線的基本方程；在假定電壓、電流時(shí)諧變化情況下求其穩(wěn)態(tài)解，并對(duì)傳輸線的傳輸特性和工作狀態(tài)予以討論；能熟練地運(yùn)用圓圖進(jìn)行阻抗計(jì)算和阻抗匹配。第三章規(guī)則傳輸系統(tǒng)1、柱形傳輸系統(tǒng)中的電磁場2、導(dǎo)波的分類及其導(dǎo)波的特性3、矩形波導(dǎo)4、圓形波導(dǎo)5、同軸線*6、脊形波導(dǎo)要求：掌握矩形、圓形波導(dǎo)和同軸線的傳輸特性及場結(jié)構(gòu)，了解脊形波導(dǎo)的工作頻段、結(jié)構(gòu)特征及分析方法。第四章微波集成介質(zhì)傳輸系統(tǒng)1、TEM模和準(zhǔn)TEM模傳輸線2、非TEM模傳輸線*3、開放式介質(zhì)波導(dǎo)*4、半開放式介質(zhì)波導(dǎo)要求：了解集成介質(zhì)傳輸系統(tǒng)的主要類型，掌握TEM模和準(zhǔn)TEM模傳輸線的主要特性和奇偶模分析方法。第五章微波諧振腔1、諧振腔的基本特性及其參量2、矩形諧振腔3、圓柱形諧振腔4、同軸諧振腔5、微帶諧振腔6、諧振腔的等效電路、耦合與激勵(lì)要求：掌握常用諧振腔的基本特性和分析方法，了解常用諧振腔的激勵(lì)與耦合方法。第六章微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1、等效原理2、阻抗、導(dǎo)納和轉(zhuǎn)移矩陣3、散射矩陣4、傳輸矩陣5、基本電路的網(wǎng)絡(luò)參量6、二端口網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量要求：熟悉等效原理和微波網(wǎng)絡(luò)的各種矩陣參量、特性；重點(diǎn)掌握散射矩陣及其特性；了解微波網(wǎng)絡(luò)的分析方法是“場”、“路”的分析方法和測(cè)量方法相結(jié)合的綜合研究方法。第七章微波無源元件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—微波鐵氧體器件要求：了解微波元器件的分類方法，掌握各類無源元件的工作機(jī)理、等效電路及網(wǎng)絡(luò)特性參量。第八章天線輻射與接收的理論基礎(chǔ)1、基本振子的輻射場2、天線的電參數(shù)3、細(xì)振子天線4、天線陣5、接收天線6、電波傳播要求：掌握電基本振子和磁基本振子的輻射場及其特性；明晰振子天線的輻射特性；了解天線陣的幾何構(gòu)型、陣元間距離和陣元激勵(lì)的相對(duì)振幅和相位對(duì)陣列方向性的影響。第九章線天線1、直立振子天線2、水平振子天線3、引向天線4、行波天線5、寬頻帶天線*6、螺旋天線要求：了解各型線天線的基本電性能和設(shè)計(jì)方法。*第十章面天線1、平面口徑的輻射2、旋轉(zhuǎn)拋物面天線3、卡塞格倫雙反射面天線4、隙縫天線5、微帶天線要求：掌握口徑面輻射的求解方法和基本特性；了解拋物面天線和卡塞格倫天線的工作原理及主要電參數(shù)的工程計(jì)算方法。五、教學(xué)課時(shí)分配教學(xué)課時(shí)分配表序號(hào)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)1緒論22傳輸線理論103規(guī)則傳輸系統(tǒng)104微波集成介質(zhì)傳輸系統(tǒng)45微波諧振腔66微波網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)87微波無源元件68天線輻射與接收的理論基礎(chǔ)49線天線210面天線2備注：以上所列內(nèi)容中，帶*號(hào)的為選學(xué)內(nèi)容。另外，教師可根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)及課時(shí)多少對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行取舍。六、參考書目1．周希朗.微波技術(shù)與天線.東南大學(xué)出版社，2009.2．廖承恩.微波技術(shù)基礎(chǔ).西安電子科技大學(xué)出版社，1994.3．殷際杰.微波技術(shù)與天線.電子工業(yè)出版社，2009.4．趙春暉.微波技術(shù)基礎(chǔ).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006.七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和基本要求