2010《微波技术与天线》教学大纲20121008_免费下载.doc

微波技术与天线课程教学大纲 课程代码：030632008课程英文名称：Microwave technologies and antennas课程类别：专业基础非学位课课程性质：选修课适用专业：通信工程课程总学时：56 讲课：40 实验：16 上机：0大纲编写（修订）时间：2011.09一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是通信工程专业的学生的专业基础课，是较重要的非学位选修课程。该课程是一门实践性很强的课程，也是有关的工程技术人员和相关专业的技术人员的需要掌握的重要内容，它是研究微波和无线电通信系统中的关于信号发射、传输、信号衰落、接收即信号传输与处理的一门科学。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求知识的应用结构是由课堂讨论、习题两部分组成。在知识方面，向学生介绍微波技术与天线的基本理论及其分析方法。能力方面首先要有自学能力，其次是形成思维有序、有据、会归纳的逻辑思维方法，以提高分析问题的能力。（三）实施说明（1）本着先易后难，循序渐进的原则，按照大纲基本要求实施教学过程，酌情安排各部分课时，课时分配表仅供参考。（2）传输线理论部分和天线的中地面反射的影响可根据学生数学基础适当增减，丰富教学方式，采用课堂讲授、研讨相结合，并适当采用多媒体进行辅助教学。（3）注意知识的内在联系，启发学生独立思考，提高解决问题能力。 （四）对先修课的要求 其先修课程有：高等数学、电路分析、电磁场与电磁波。 （五）对习题课、实践环节的要求对涉及到的每一章节的内容应选典型题进行课上讲解及留做课后作业，在习题的训练过程中加深对知识的理解和把握。要学会分析计算简单的典型问题。（六）课程考核方式1.考核方式：闭卷，笔试。2.考试目标：在考核学生对微波技术与天线的基本知识、基本原理和设计方法的基础上，重点考核学生的分析能力、解决问题能力。3.成绩构成：最终理论考试（70%）、平时考核（15%）（包括中期考试、作业、小测验、提问等）、试验成绩（15%）的总和。（七）参考书目1.王新稳等编著微波技术与天线电子工业出版社 2008.012.闻映红编著天线与电波传输理论修订本 第四版 北京交通大学出版社 2007.08二、中文摘要本课程主要是使学生掌握微波与天线技术的基本理论、基本工作原理、分析微波传输线和天线的基本方法和基本的实验技能, 为下一步深入学习后续课程打下必要的基础。培养学生解决和处理实际问题的思维方法与独立动手能力。三、课程学时总体分配表序号教学内容学时讲课实验上机1微波技术概述22002微波传输线理论1814403天线理论基础106404发射天线的电参数66005接收天线理论84406天线阵84407地面发射的影响4400合计5640160四、教学内容及基本要求第1部分微波技术概述总学时2学时 讲课 2学时 实验0学时 上机0学时具体内容：1、微波及其特点2、研究对象及应用3、微波的发展简史回顾重 点：微波的概念及特点难 点：微波的共度性、非电离性及应用习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅第2部分 微波传输线理论总学时 18 学时 讲课 14 学时 实验4学时 上机0学时2.1 分布参数电路模型及长线方程具体内容：1集总参数电路模型；2分布参数电路模型；3长线方程的建立。重 点：1分布参数电路模型；2长线方程的建立。难 点：分布参数电路模型。习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.2 长线方程的解具体内容：1长线方程的通解；2已知始端条件的解；3已知终端条件的解；重 点：对长线方程进行求解难 点：已知终端条件的解；习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.3 传输线的特性参数具体内容：1传输线的输入阻抗；2传输线的反射系数。重 点：传输线特性参数的概念及物理意义。难 点：传输线特性参数分析及求解。习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.4 均匀无耗长线的行波状态与驻波状态具体内容：1行波工作状态；2驻波工作状态(终端短路、终端开路)。重 点：行波工作状态与驻波工作状态的物理概念和工作特点。难 点：行波工作状态和驻波工作状态沿线各点电压、电流的计算。习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.5 均匀无耗长线的驻波状态与行驻波状态具体内容：1驻波工作状态（终端接纯电抗）；2行驻波工作状态。重 点：驻波工作状态与行驻波工作状态难 点：驻波状态与行驻波状态下沿线各点电压、电流的计算习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.6 圆图具体内容：1反射系数圆；2阻抗原图、导纳原图。重 点：圆图的概念难 点：圆图的应用习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.7 长线的阻抗匹配具体内容：1阻抗匹配的概念；2无反射匹配的方法。重 点：阻抗匹配、共轭匹配、无发射匹配的概念难 点：无反射匹配的方法习题内容：以教材的课后习题内容为主，参考书目习题为辅2.8实验（一）史密斯原图设计(4学时)具体内容：学习使用史密斯原图设计阻抗匹配网络重 点：史密斯圆图阻抗匹配计算方法第3部分天线理论基础总学时 10 学时 讲课 6 学时 实验4学时 上机0学时3.1 麦克斯韦方程组具体内容：1.法拉第电磁感应定律；2.安培环路定律；3.高斯定律；4.电荷守恒定理。重 点：麦克斯韦方程组的主要内容。难 点：麦克斯韦方程组的微分形式。习题内容：以参考书目习题为主。3.2 麦克斯韦方程组的求解具体内容：1麦克斯韦方程组的解法；2利用赫芝矢量法求解基本电流元天线的辐射场；重 点：基本电流元天线辐射的特性。难 点：利用赫芝矢量法求解麦克斯韦方程组习题内容：以参考书目习题为主。3.3 均匀平面波的特性具体内容：1. 无耗媒质与有耗媒质的概念。2. 导体与介质、趋肤深度。重 点：无耗媒质、有耗媒质、趋肤深度。难 点：均匀平面波的数学表达式。习题内容：以参考书目习题为主。3.4实验（二）频谱分析仪使用(4学时)具体内容：学习使用频谱分析仪，测量无线网络信号，分析信号参数重 点：频谱分析仪的使用方法及测量信号的参数指标含义第04部分发射天线的电参数总学时6学时 讲课 6学时 实验0学时 上机0学时4.1辐射功率、辐射电阻、及天线的效率具体内容：1辐射功率；2辐射电阻;3天线的效率。重 点：辐射功率、辐射电阻、天线的效率。难 点：辐射功率、辐射电阻的计算方法。习题内容：以参考书目习题为主。4.2 天线的方向性和增益具体内容：1天线的方向性函数、方向性系数；2天线的增益。重 点：天线方向性的描述、天线增益的物理概念及意义。难 点：天线方向性图的绘制。习题内容：以参考书目习题为主。4.3 天线的有效长度和天线的极化具体内容：1天线的有效长度；2天线的极化。重 点：天线有效长度和极化的物理概念。难 点：天线有效长度的计算。习题内容：以参考书目习题为主。第05部分接收天线理论总学时8学时 讲课 4学时 实验4学时 上机0学时5.1 天线接收电磁波的物理过程具体内容：1. 天线接收电磁波的物理过程；2. 利用感生电动势法求解天线的感生电流；重 点：天线接收电磁波的物理过程。难 点：天线感生电流的求解。习题内容：以参考书目习题为主。5.2 接收天线的电参数具体内容：1接收天线的电参数；2互易定理。重 点：互易定理。难 点：接收天线电参数的物理概念。习题内容：以参考书目习题为主。5.3实验（三）天线端口损耗测量(4学时)具体内容：使用频谱分析仪测量天线输入端口的返回损耗重 点：天线输入端口的阻抗匹配，驻波比，返回损耗的参数指标含义第06部分天线阵总学时8学时 讲课4学时 实验4学时 上机0学时6.1 耦合阵子具体内容：1. 两耦合振子的方向性；2. 耦合振子的辐射阻抗；3. 耦合振子的输入阻抗；重 点：两耦合阵子的方向性。难 点：耦合阵子的辐射阻抗和输入阻抗。习题内容：以参考书目习题为主。6.2 方向性相乘原理具体内容：1方向性相乘原理；2均匀直线天线阵；重 点：1方向性相乘原理的概念；难 点：1利用方向性相乘原理求解均匀直线天线阵习题内容：以参考书目习题为主。6.3实验（四）微波通信系统设计(4学时)具体内容：学习设计微波通信系统结构及组成框架重 点：微波通信系统各组成部分结构、工作原理及系统构成第7部分 地面反射的影响总学时4学时 讲课 4 学时 实验0学时 上机0学时7.1 镜像原理具体内容：1镜像原理；2理想导电地平面对偶极子天线的影响；重 点：镜像原理的内容与实