射頻電路與天線 教學(xué)大綱

射頻電路課程名稱：射頻電路英文名稱：Circuits學(xué)分：3課程總學(xué)時(shí)：48課程性質(zhì)：必修是否獨(dú)立設(shè)課：是課程類別eq\o\ac(□,：)基礎(chǔ)課

□選修□否□專業(yè)基礎(chǔ)課

專業(yè)課面向?qū)I(yè)：息工程、電子科學(xué)與技術(shù)（物理電子學(xué)技(微電子技術(shù))、集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成先修課：磁場(chǎng)與電磁波一、教學(xué)信息課程的性質(zhì)：《射頻電路》課程是電子與通信工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。其任務(wù)是學(xué)習(xí)射頻信號(hào)的產(chǎn)生輸換測(cè)量技術(shù)及電磁波的輻射與接收頻電路》主要講述射頻電路的內(nèi)容。課程的目的與教學(xué)基本要求：課程的目的是通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)生可以掌握射頻電路與天線的基本原理，并具備分析能力與初步的設(shè)計(jì)能力，為無(wú)線通信、光纖通信、移動(dòng)通信等課程提供技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)這門課的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生熟練掌握傳輸線理論，了解波導(dǎo)和諧振腔的基本知識(shí)握微波網(wǎng)絡(luò)理論解各種射頻電路的工作原理握天線的輻射原理和天線的基本參數(shù)，了解各種線天線和面狀天線的工作原理。考核方式：總分?jǐn)?shù)100分作業(yè)考勤占總分?jǐn)?shù)30%閉卷考試占總分?jǐn)?shù)70%二、教學(xué)資源

教材[1]李緒益著波電路出版社[2]褚慶昕著路與天線。多媒體教學(xué)資源（課程網(wǎng)站、課件等資料）教學(xué)課件，教學(xué)視頻，精品課程網(wǎng)站34/rf1/三、教學(xué)內(nèi)容、要求與學(xué)時(shí)分配按各章節(jié)列出主要內(nèi)容，注明課程教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的要求，以及學(xué)時(shí)的分配1第一部分、傳輸線理論（1傳輸線的縱向問(wèn)題-傳輸線理論（8時(shí)）主要內(nèi)容：傳輸線方程及其解、無(wú)耗傳輸線上的行波與駐波、駐波比、反射系數(shù)、不同負(fù)載時(shí)無(wú)耗傳輸?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)、圓圖及其應(yīng)用?；疽螅豪斫忾L(zhǎng)線的概念，理解傳輸線方程及其解的意義，熟練掌握傳播常數(shù)、特性阻抗、反射系數(shù)、駐波比的物理意義，熟練掌握無(wú)耗傳輸線上反射系數(shù)波比入阻抗的特點(diǎn)與相互關(guān)系握不同負(fù)載時(shí)無(wú)耗傳輸線的工作狀態(tài)握阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖的構(gòu)成練應(yīng)用傳輸線理論解決傳輸線問(wèn)題練應(yīng)用圓圖求解傳輸線問(wèn)題。重點(diǎn)耗傳輸線上反射系數(shù)波比入阻抗的意義點(diǎn)和相互關(guān)系，無(wú)耗傳輸線問(wèn)題的求解，圓圖計(jì)算。（2傳輸線的橫向問(wèn)題（8時(shí)）主要內(nèi)容：傳輸線橫向問(wèn)題與縱向問(wèn)題的分解，幾種常用傳輸線的橫向問(wèn)題分析方法和特征參數(shù)公式括矩形波導(dǎo)波導(dǎo)軸線狀線帶線等?；疽螅毫私獾刃щ妷?、等效電流的意義，了解橫向問(wèn)題的場(chǎng)方程，了解縱向分量法，掌握導(dǎo)波系統(tǒng)中模式、傳播常數(shù)、相位常數(shù)和傳輸條件，掌握導(dǎo)波系統(tǒng)截止波長(zhǎng)、波導(dǎo)波長(zhǎng)、相速度、群速度、波阻抗的概念及其特點(diǎn)，了解矩形

波導(dǎo)和圓波導(dǎo)的模式，熟練掌握矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)和傳輸特性的計(jì)算，了解矩形波導(dǎo)波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)、壁電流分布、單模傳輸條件，了解圓波導(dǎo)三個(gè)主要模式特點(diǎn)和場(chǎng)結(jié)構(gòu)，了解同軸線的波型及同軸線的選擇，了解帶狀線、微帶線主模的橫向場(chǎng)分布，了解分析耦合線的奇偶模法。重點(diǎn)形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)和傳輸特性形波導(dǎo)TE10波特點(diǎn)。同軸線、帶狀線和微帶的TEM?；驕?zhǔn)TEM模。2第二部分、傳輸線諧振器與諧振腔（6時(shí)）主要內(nèi)容：傳輸線諧振器，傳輸線諧振器的基本參數(shù)、矩形諧振腔、圓柱形諧振腔、同軸型諧振腔、微帶諧振器，介質(zhì)諧振腔。基本要求：掌握傳輸線諧振器的分析方法，掌握傳輸線諧振器的諧振條件和諧振頻率與品質(zhì)因子的計(jì)算解矩形諧振腔和圓柱形諧振腔的模式解矩形諧振腔TE101和圓柱形諧振腔三種主要模式的特點(diǎn)，了解同軸型諧振腔和微帶諧振器的諧振條件，了解介質(zhì)諧振腔的諧振原理。重點(diǎn)：傳輸線諧振器的諧振條件，矩形諧振腔和圓柱形諧振腔模式與諧振波長(zhǎng)。3第三部分、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（6時(shí)）基本內(nèi)容：了解不連續(xù)性的處理方法、網(wǎng)絡(luò)的主要參數(shù)、雙端口網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量。基本要求壓與電流的歸一化波網(wǎng)絡(luò)的等效原理與主要特點(diǎn)，掌握Z(yǔ)YAT參數(shù)的定義，了解雙端口網(wǎng)絡(luò)的主要工作特性參量。重點(diǎn)：數(shù)的定義。4第四部分、無(wú)源電路（12時(shí)）基本內(nèi)容：基本元件（電抗元件、連接元件、分支元件、耦合元件等阻抗匹配器、定向耦合器、功率分配器、濾波器、微波鐵氧體器件?；疽蠡驹淖饔煤吞幚矸椒ㄗ杩蛊ヅ淦黢詈掀?、

功率分配器、濾波器的原理，了解微波鐵氧體器件的功能。重點(diǎn)：阻抗匹配、定向耦合器、功率分配器、低通和帶通濾波器的結(jié)構(gòu)和原理5第五部分、有源電路（8時(shí)）基本內(nèi)容：振蕩器、放大器、混頻器、控制電路?；疽螅毫私庹袷幤?、放大器、混頻器、控制電路的工作原理，了解這些器件的典型結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。重點(diǎn)：振蕩器、放大器、混頻器和控制電路的工作原理。

天線課程名稱：天線英文名稱：Antenna學(xué)分：2課程總學(xué)時(shí)：32課程性質(zhì)：必修是否獨(dú)立設(shè)課：是課程類別eq\o\ac(□,：)基礎(chǔ)課

□選修□否□專業(yè)基礎(chǔ)課

專業(yè)課面向?qū)I(yè)：息工程、電子科學(xué)與技術(shù)（物理電子學(xué)技(微電子技術(shù))、集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成先修課程：電磁場(chǎng)與電磁波大綱編制人：褚慶昕一、教學(xué)信息課程的性質(zhì)：

謝澤明王世偉涂治紅陳付昌《天線》是電子與通信工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是學(xué)習(xí)射頻信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、變換、檢測(cè)、測(cè)量技術(shù)及電磁波的輻射與接收。本課程主要講述天線的內(nèi)容。天線是通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航等無(wú)線電系統(tǒng)不可缺少的設(shè)備，作用是輻射和接收電磁波，本課程的內(nèi)容是《射頻電路與天線》課程的重要組成部分。課程的目的與教學(xué)基本要求：課程的目的是讓學(xué)生掌握天線的原理與設(shè)計(jì)，為無(wú)線通信、移動(dòng)通信、廣播等課程提供技術(shù)基礎(chǔ)過(guò)本課程的學(xué)習(xí)求學(xué)生掌握天線輻射和接收的基本原理握天線的基本電參數(shù)解無(wú)線通信系統(tǒng)中常用的線天線和面天線的構(gòu)成和工作原理，并具備簡(jiǎn)單天線分析與設(shè)計(jì)能力。考核方式：總分?jǐn)?shù)100分作業(yè)考勤占總分?jǐn)?shù)30%閉卷考試占總分?jǐn)?shù)。

二、教學(xué)資源教材[1]李緒益著波電路出版社[2]褚慶昕著路與天線。多媒體教學(xué)資源（課程網(wǎng)站、課件等資料）教學(xué)課件，教學(xué)視頻，精品課程網(wǎng)站34/rf1/三、教學(xué)內(nèi)容、要求與學(xué)時(shí)分配1.線天線的輻射原理與基本參數(shù)（12時(shí)）基本內(nèi)容：電流元輻射、對(duì)偶原理、磁流元輻射、對(duì)稱振子輻射、發(fā)射天線的基本參數(shù)、行波天線、引向天線、電視發(fā)射天線、移動(dòng)通信天線、線天線的饋電。基本要求：掌握電流元的輻射場(chǎng)，了解對(duì)偶原理與此流元輻射，掌握對(duì)稱陣子天線輻射場(chǎng)，掌握天線的輻射電阻、方向性圖、方向性系數(shù)、增益、效率、輸入阻抗的概念解天線的極化特性與帶寬握電流元和半波陣子天線的輻射電阻、方向性系數(shù)，了解行波天線、引向天線、折合陣子、單極天線、十字形旋轉(zhuǎn)場(chǎng)天線的原理，了解平衡與不平衡變換。重點(diǎn)：電流元輻射，對(duì)稱陣子天線輻射，方向性圖、方向性系數(shù)、增益的概念。2.接收天線（4時(shí)）基本內(nèi)容和要求：了解接收天線的互易原理，理解有效長(zhǎng)度和有效面積。3.天線陣（6時(shí)）基本內(nèi)容向性圖相乘原理元天線陣有直線陣阻抗阻抗。基本要求：掌握方向性圖相乘原理，掌握二元天線陣的陣因子和輻射特性，掌握均勻直線天線陣的陣因和輻射特性解自阻抗和互阻抗解地面對(duì)天線特性的影響。

4.口面天線（學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：面狀天線基本理論、面元輻射、不同口徑的輻射場(chǎng)、喇叭天線、旋轉(zhuǎn)拋物面天線、卡塞格倫天線、縫隙天線、微帶天線基本要求解惠更斯涅爾原理解等效原理解矩形和圓形口徑面輻射的特點(diǎn)，了解喇叭天線、旋轉(zhuǎn)拋物面天線、卡塞格倫天線、縫隙天線與微帶天線的結(jié)構(gòu)和工作原理。重點(diǎn)：面天線基本理論和不同口徑面的輻射場(chǎng)。

射頻電路與天線實(shí)驗(yàn)課程名稱：射頻電路與天線實(shí)驗(yàn)英文名稱：ofRadioFrequency學(xué)分：1課程總學(xué)時(shí)：32

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：32（其中機(jī)學(xué)時(shí)：

0

）課程性質(zhì)eq\o\ac(□,：)必修是否獨(dú)立設(shè)課：是

選修□否課程類別eq\o\ac(□,：)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

□專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)含有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：是

eq\o\ac(□,否)面向?qū)I(yè)：息工程、電子科學(xué)與技術(shù)（物理電子學(xué)技(微電子技術(shù))、集成電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成、電類聯(lián)合班先修課程：電磁場(chǎng)與電磁波、射頻電路與天線大綱編制人：褚慶昕一、教學(xué)信息教學(xué)的目標(biāo)與任務(wù)：

王云通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)了解射頻系統(tǒng)的基本構(gòu)成，熟悉射頻與微波元器件的工作原理握典型射頻電路的設(shè)計(jì)量以及調(diào)試方法握典型射頻測(cè)量?jī)x器的使用方法過(guò)實(shí)驗(yàn)練掌握傳輸線理論和射頻電路基本理論開發(fā)和設(shè)計(jì)射頻電路打下基礎(chǔ)。教學(xué)基本要求：正確理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案練使用頻譜分析儀等射頻測(cè)量設(shè)備握傳輸線、功分器、耦合器、濾波器、放大器、天線等簡(jiǎn)單射頻模塊的指標(biāo)參數(shù)測(cè)量方法?？己朔绞剑侯A(yù)習(xí)、考勤、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、操作占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占。選作綜合實(shí)驗(yàn)適當(dāng)加分。

二、教學(xué)資源實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與參考書[1]褚慶昕驗(yàn)指導(dǎo)書。[2]李緒益著波電路出版社多媒體教學(xué)資源（課程網(wǎng)站、課件等資料）教學(xué)課件模板網(wǎng)站。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排序號(hào)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱

時(shí)數(shù)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要

實(shí)驗(yàn)方式與開出要求

實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備式1

析用

4

測(cè)量簡(jiǎn)單信號(hào)的頻譜，及高次諧波

驗(yàn)求

頻譜分析儀、信號(hào)源2

射頻傳輸線

2

駐波法測(cè)量微帶線上的波長(zhǎng)，觀察傳輸線上的駐波分布，測(cè)量駐波波腹、波節(jié)的位置和駐波比，測(cè)量反射損耗

式驗(yàn)求

微帶傳輸線模塊、頻率合成信號(hào)源、頻譜分析儀、反射測(cè)量電橋，高阻探頭對(duì)短路線，開路線及匹配負(fù)載的

式驗(yàn)

微帶傳輸線模塊、頻率合3

阻抗匹配

2

駐波比進(jìn)行測(cè)量，對(duì)不同的阻抗

成信號(hào)源、頻譜分析儀、進(jìn)行匹配

求式

反射測(cè)量電橋4

功率衰減器

2

測(cè)量功率衰減器的衰減量、駐波比

驗(yàn)求

頻譜分析儀，衰減器模塊式式5

功率分配器

1

測(cè)量功率分配器的特性

驗(yàn)

頻譜分析儀，功分器模塊求6

定向耦合

1

測(cè)量定向耦合器的特性

式

頻譜分析儀，耦合器模塊

序號(hào)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱

時(shí)數(shù)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要

實(shí)驗(yàn)方式與開出要求

實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備器

驗(yàn)求式7

射頻濾波器

4

測(cè)量濾波器的頻率特性，回波損耗

驗(yàn)求

頻譜分析儀，反射測(cè)量電橋，濾波器模塊]式8

射頻放大器

4

測(cè)量放大器的增益、駐波比、頻率特性、動(dòng)態(tài)范圍，三階、二階互調(diào)

驗(yàn)求

頻譜分析儀，反射測(cè)量電橋，放大器模塊9

壓控振蕩器

2

測(cè)量射頻壓控振蕩器的頻率特性、頻譜純度、頻