微波技术与天线

微波技术与天线课程考查报告班级：13通信—1姓名：段德坤学号：1316351010评定成绩：知识梳理绪论的应用。第一章均匀传输线理论TEM1.1均匀无耗传输线的输入阻抗z两个特性：(1)λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Zin(z)=Zin(z+λ／2)；(2)λ／4变换性:Zin(z)-Zin(z+λ／4)=Z021.2均匀无耗传输线的三种传输状态行波状态：无反射的传输状态，流在任意点上同相；纯驻波状态：全反射状态，负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态；1.3传输线的三类匹配状态到负载的入射波，而无反射波。这种电源称之为匹配电源。此时，信号源端无反射。共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Zin=Zg﹡匹配的目的就是使负载得到最大功率。1.4阻抗圆图的应用反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|ej(Φ1-2βz)=|Γ1|ejΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βzz图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小。阻抗原图（点、线、面、旋转方向：x＞0x＜0轴上的点代表纯电阻点，左半轴上的点为电压波节点，其上的刻度既代表K，rmaxρ。|Γ|=1的圆图上的点代表纯电抗点。实轴左端点为短路点，右端点为开路点，中心点处是匹配点。源向负载方向移动时，应逆时针旋转。史密斯圆图：成了完整的阻抗圆图。基本思想：（阻抗归一和电长度归一|Γ|的基底；把阻抗（或导纳、驻波比关系套覆在|Γ|圆上。1.6回波损耗问题：定义为入射波功率与反射波功率之比（通常以分贝来表示Lr(z)=10lg(Pin／Pr)(dB)对于无耗传输线，ɑ=0，LrzLr(z)=-20lg|Γ1|(dB)插入损耗：定义为入射波功率与传输功率之比(3)|Γ1|越大，则|Lr|越小；|Γ1|越小，则|Lin|1.7功率分配问题：系。传输线的传输效率：η=负载吸收功率／始端传输功率。传输效率取决于传输线的损耗和终端匹配情况。第二章规则金属波导TETMTEM种类型。TEM横电磁波。Ez=0Hz=0；TM（E：只有纵向电场，又称磁场纯横向波。Ez≠0(3)TE（H：只有纵向磁场，又称电场纯横向波。Ez=0为矩形波导。（1)EzHzTEM（2)TETEkc,TETEmnTE10，截止频率最低。（3)TM波TM11模是矩形波导TM波的最低次模，其他均为高次模。形空间也能传输电磁能量，这就是圆形波导。TETM方圆波导转换器的作用TE11TE10易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导。即构成方圆波导变换器。激励波导的方法通常有三种（1）电激励（2）磁激励（3）电流激励第三章微波集成传输线3.1带状线：是由同轴线演化而来的，即将同轴线的外导体对半分开后，再将两半外导体向左右展平，并将内导体制成扁平带线。主要传输的是TEM波。可存在高次模。用途：替代同轴线制作高性能的无源元件。特点：宽频带、高Q值、高隔离度缺点：不宜做有源微波电路。3.2微带线：是由双导体传输线演化而来的，即将无限薄的导体板垂直插入双导体中间，微带线是半开放结构。工作模式：准TEM波带状线和微带线的传输特性参量主要有：特性阻抗Z0、衰减常数ɑ、相速vp和波导波长λg3.4分析光纤波导统。如图，光纤的结构光纤的分类 石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤全塑料光纤三种常见的光纤波导光纤的传输特性参数主要有光纤的损耗和色散第四章微波网络基础波结构实现它，这就是微波网络的综合。单口网络TTT以分析二端口网络的工作特性阻抗矩阵与导纳矩阵转移矩阵了解多口网络的散射矩阵特性即在与网络相连的各分支传输系统的端口参考面上入射波和反射波的相对大小关系基础上的网络参数矩阵第五章微波元器件器件。短路负载连接匹配元件终端负载元件 匹配负载失配负载微波连接元件：波导接头、衰减器、相移器、转换接头螺钉调配器阻抗匹配元件 阶梯阻抗变换器渐变型阻抗变换器功率分配元件 定向耦合器它是一种具有定向传输特性的四端口元件，由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。功率分配器：将一路微波功率按一定比例分成n不等功率分配器。波导分支器，常用的有ETHTT。环行器。第六章天线辐射与接收的基本理论通信的目的是传递信息,根据传递信息的途径不同,可将通信系统大致分为两大类:一类是在相互联系的网络中用各种传输线来传递信息,即所谓的有线通系统。天线有以下功能：天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量；天线应使电磁波尽可能集中与确定的方向上；天线应能发射或接收规定极化的电磁波；天线应有足够的工作频带。电基本振子lI线电流元,它是线天线的基本组成部分,任意线天线均可看成是由一系列电基本振子构成的。天线方向图及其有关参数所谓天线方向图，是指在离天线一定距离处,辐射场的相对场强（归一化模值）随方向变化的曲线图,通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示。在地面上架设的线天线一般采用两个相互垂直的平面来表示其方向图水平面铅垂平面超高频天线,通常采用与场矢量相平行的两个平面来表示EH天线的方向图参数主瓣宽度旁瓣电平前后比方向系数第七章电波传播概论四种：式；传播方式；线低架于地面，且最大辐射方向沿地面时，这时主要是地面波传播；不均匀媒质的散射传播：电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀称为不均匀媒质的散射传播。横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长结构的天线称为线天线泛地应用于长、中、短波及超短波波段。水平振子天线：特点：水平振子天线架设和馈电方便；地面电导率的变化对水平振子天线的影响较直立天线小；响。引向天线：又称八木天线，它由一个有源振子及若干个无源振子组成电视发射天线特点：频率范围宽；（2)弱，因此零辐射方向的出现，对电视广播来说是不好的；由于工业干扰大多是垂直极化波，即天线及其辐射电场平行于地面；上。移动通信基站天线特点：线有足够的机械强度和稳定性；为使用户在移动状态下使用方便，天线应采用垂直极化；采用全向天线；为了节省发射机功率，天线增益应尽可能的高；为了提高天线的效率及宽带，天线与馈线应良好地匹配。螺旋天线：将导线绕制成螺旋形线圈而构成的天线称为螺旋天线。线末端接匹配负载来消除反射波而构成的。或几倍频程范围内无明显变化，就可称为宽频带天线。微带天线特点：体积小、重量轻、低剖面，适合大规模生产。智能天线优点：具有较高的接收灵敏度；使空分多址系统称为可能；消除在上下链路中的干扰；抑制多径衰落效应。第九章面天线作波长，它常用在无线电频谱的高频端，特别是微波波段。性旋转抛物面天线：分析方法：口径场法和面电流法卡塞格伦天线优点：(1(2)可以采用短焦距抛物面天线作主反射面，减少了天线的纵向尺寸；间的传输线缩短，减小了传输线损耗所造成的噪声。心得体会我们的关心和对这门课程的精彩讲解。通过这一学期对微波技术与天线的学习，加强了