天线原理 教学大纲

第页天线原理一、课程说明课程编号：090320Z10课程名称：天线原理/AntennaFundamentals课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2（含实践学时：6）先修课程：电磁场与电磁波、数字信号处理适用专业：通信工程，电子信息工程教材、教学参考书：《天线与电波传播》，宋铮，张建华，黄冶，西安电子科技大学出版社，2007年《天线技术（第三版）》，马汉炎，哈尔滨工业大学出版社，2008年《天线（第三版）》，（美）克劳斯，（美）马赫夫克著，章文勋译，电子工业出 版社，2011年《天线理论与技术》，钟顺时，电子工业出版社，2011年二、课程设置的目的意义天线理论与技术是通信工程、电子信息工程专业的一门专业选修课，是无线通信、天馈系统设计等学科的基础，是一门研究电波传播和电磁信号有效辐射接收的学科。其任务是通过对本课程的学习，使学生深刻理解无线电波的空间传播规律和电磁信号的有效辐射接收原理，系统掌握天线分析和设计的基本原理方法，熟练掌握常用形式天线的辐射特性及其描述方法，了解与通信工程相关的应用领域，为从事相关工作打下理论基础。三、课程的基本要求知识：理解天线在无线通信工程中的地位与作用；熟练掌握天线的电参数描述方法，理解各参数的物理意义和计算方法；掌握电流元的空间辐射场描述方式，掌握对称振子天线辐射特性的分析方法；理解方向图乘积定理；掌握简单线天线、行波天线、非频变天线等常用形式天线的辐射特性分析方法和改善辐射特性的措施；掌握面天线的辐射特性分析方法，掌握喇叭天线和旋转抛物面天线的辐射特性描述方法及其和天线几何参数之间的关系；了解智能天线的基本工作原理，了解天线领域的新技术及其发展动态。能力：掌握最基本的天线辐射理论原理，从应用的角度掌握常见天线的分析和设计方法，将其用于解决实际的天线工程问题；针对具体问题提出有效的天线解决方案，提高设计和开发新型天线的能力；在电磁辐射理论与现代信号处理的交叉知识的讨论中培养创新意识和国际前沿研究视野。素质：建立原理－分析－设计一体的观念，通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，建立从原理分析到仿真设计到实际应用的思维模式，提升求解天线工程应用问题的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第1章绪论天线的起源与发展，无线通信系统的组成440无线通信系统的组成天线的分类教学思路：用典型历史事件和数据结合现状和发展讲解天线在无线通信系统中的重要作用。教学模式：课外文献资料、课外自学和课上提问抢答相结合;课堂讲授第2章天线基础知识基本振子辐射、发射天线的电参数、互易定理、对称振子、天线阵的方向性、对称振子阵的阻抗特性440基本振子辐射、发射天线的电参数特性、天线阵的方向性和方向图乘积定理、对称振子阵的阻抗特性天线阵的方向性和方向图乘积定理教学思路：由电磁波辐射理论讲解基本振子的辐射特性；结合天线工程实际讲解天线电参数特性；用公式推导引出方向图乘积定理。教学模式：课外自学和课上提问抢答相结合;课前导学和课堂作业相结合；一般归纳和重点解析相结合。第3章简单线天线水平对称天线、直立天线、环形天线、引向天线和背射天线642水平对称天线的分析方法、直立天线的分析方法、环形天线、引向天线和背射天线的分析方法引向天线和背射天线的分析方法教学思路：由电基本振子辐射特性，结合积分原理讲解各类线天线的分析方法和辐射特性。教学模式：课前导学、课堂分析、实验测量；第4章行波天线行波单导线、菱形天线、螺旋天线440行波单导线的分析方法、菱形天线的分析方法、螺旋天线的分析方法螺旋天线的分析方法教学思路：由电基本振子辐射特性，结合积分原理讲解各类行波天线的分析方法和辐射特性。教学模式：课前导学、课堂分析、材料制备现场观摩，知识抢答；第5章非频变天线平面等角螺旋天线、阿基米德螺旋天线、对数周期天线440平面等角螺旋天线的分析方法、阿基米德螺旋天线的分析方法、对数周期天线的分析方法对数周期天线的分析方法教学思路：由电基本振子辐射特性，结合积分原理讲解各类天线的分析方法和非频变特性。教学模式：课前导学、课堂分析、材料制备现场观摩，知识抢答；第6章缝隙天线与微带天线理想缝隙天线、缝隙天线阵、矩形微带天线、双频微带天线422理想缝隙天线的分析方法、缝隙天线阵的分析方法、矩形微带天线的分析方法、双频微带天线的分析方法矩形微带天线的分析方法教学思路：由对偶原理讲解缝隙天线辐射特性；由谐振腔法讲解微带天线辐射特性。教学模式：课前导学、课堂分析、实验测量；第7章面天线惠更斯元的辐射、平面口径的辐射、喇叭天线、旋转抛物面天线642惠更斯元的辐射原理、平面口径的辐射特性、喇叭天线的分析方法、旋转抛物面天线的分析方法旋转抛物面天线的分析方法教学思路：由惠更斯元辐射特性，结合积分原理讲解各类面天线的分析方法和辐射特性。教学模式：课前导学、课堂分析、实验测量；合计32266五、实践教学内容和基本要求实验名称实验内容学时基本要求引向天线电参数测量实验测量引向天线的增益、带宽等电参数特性2掌握引向天线的辐射特性、学会天线测量与仪器调试的方法微带天线电参数测量实验测量微带天线的增益、带宽等电参数特性2掌握微带天线的辐射特性、学会天线测量与仪器调试的方法喇叭天线电参数测量实验测量喇叭天线的增益、带宽等电参数特性2掌握喇叭天线的辐射特性、学会天线测量与仪器调试的方法六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、课外作业、课前导学的方式进行，注重过程考核，考核方式包括：笔试、作业、报告、讨论、课内互动，课外阅读等；过程考核占总评成绩的50%，