《微波技术与天线》教学大纲

1、微波技术与天线microwavetechnology and antennas一、课程基本情况课程类别：专业方向课课程学分： 2 学分课程总学时： 32学时，其中讲课：30学时，实验（含上机）：2学时课程性质：选修开课学期：第6学期先修课程：模拟电子技术，高频电路适用专业：安全科学与工程教 材：微波技术与天线西安电子科技大学出版社刘学观，郭辉萍 2010年开课单位：大气物理学院二、课程性质、教学目标和任务本课程是通信工程、电子科学与技术本科专业的一门重要的学科基础课，是在学习了“模拟电子电路”和“高频电路”等课程基础上，深入学习无线电频谱中极为重要的波段-微波领域的重要科目。微波与天线的理论与

2、技术研究作为无线电科学重要组成的分支学科，具有广泛实用意义与科学意义的应用基础学科和交叉学科，其研究成果将直接影响着电磁波工程系统的整体水平。通过本课程的学习，使学生牢固掌握微波技术与天线的基本理论及主要分析方法（包括传输线理论，导波理论，微带传输线理论，谐振腔理论，天线基本理论等），对微波网络基础、基本的微波元件及各种类型的天线也要有一定的了解，并在此基础上熟悉常用线天线和面天线的技术特点和使用方法，懂得各类天线的设计思想。为以后现代通信技术的学习与应用打下良好的基础。三、教学内容和要求第1章 传输线理论（6学时） (1) 了解阻抗圆图（Smith圆图）的建立及其应用；阻抗圆图的物理意义。

3、(2)理解无耗传输线的三种工作状态（行波状态、驻波状态、行驻波状态）的分析；电压（电流）腹点（节点）的概念；电压（电流）最大点（最小点）的概念；电压驻波比与行波系数及其与反射系数的关系。阻抗匹配的概念，阻抗变换的几种基本方法。（3）掌握传输线的特性参量：传播常数、特性阻抗、波长、相速度等；传输线的输入阻抗、负载阻抗、反射系数及其之间的相互关系。（4）掌握传输线的基本概念与分类；分布参数的概念。 传输线方程（电报方程）的建立及其解。重点：传输线的工作状态、传输线的参量难点：求解传输线方程第2章 波导传输线（6学时）（1）了解同轴线中的TEM波；高次模TM波和TE波。 （2）理解TE模，TM模；截

4、止波长（频率）；基模（主模）与高次模；模式的简并。圆波导的电磁场解；TE模，TM模；截止波长（频率）；基模（主模）与高次模；模式的简并。过极限波导原理及其应用（3）。掌握导行波的传输特性；截止波长、波导波长、波阻抗、相速、群速、色散特性等。矩形波导的电磁场解；（4）掌握波导的定义；规则波导中电磁场的求解方法(直接求解法、赫兹矢量位法、纵向场量法)；导行波波型的分类：横电磁波(TEM波)、横电波(TE，H波)、横磁波(TM，E波)。 重点：矩形波导的特征难点：高次模式分析第3章 微波集成传输线（4学时） （1）了解微带传输线的种类与特点。（2）理解耦合微带的主要特性。介质波导。（3）掌握微带的主

5、要特性。重点：微带线、带状线的特性难点：介质波导第4章 微波网络基础（4学时） （1）了解网络参量的性质及物理意义。网络方程；网络的简化。微波系统的分析方法：直接法、矩阵代数法、等效电源法、信号流图法。 （2）理解网络参数：散射参量、阻抗参量、导纳参量；（3）掌握微波元件等效为微波网络；微波网络的分类；等效的物理含义。 等效电压；等效电流；等效阻抗。重点：网络参数的理解难点：网络参数的计算第5章 微波元器件（2学时） （1）理解功率分配元器件。微波谐振器件。微波铁氧体器件。 （2）掌握连接匹配元件。重点：连接匹配元器件难点：功率分配第6章 天线基本理论（4学时） （1）掌握基本振子的辐射。（2

6、）掌握天线的基本电参数。接收天线理论。重点：天线的参数和接受理论难点：基本振子的辐射第7章 微波与天线应用（4学时） （1）掌握各类天线：线天线，螺旋天线，行波天线，宽带天线，缝隙天线，微带天线，面天线。引向天线与电视天线。（2） 掌握移动通信基站天线。智能天线。雷达系统。微波通信系统。微波遥感系统。重点：雷达系统线天线特征难点：阵列天线的计算四、课程考核（1）作业等：作业：5次（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩、实验成绩和期末考试成绩综合计算。五、参考书目1、S. R. Saunders,.Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems.New York: John Wiley & Sons, 1999