《微波集成电路与系统》要点

第一章引言（2学时）一、教学内容及要求教学内容1、电磁频谱与电磁空间2、微波电路的发展3、无线系统的发展教学要求了解该章内容，从发展的眼光看待微波集成电路与系统，增强学习的目的性。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、微波电路的发展。2、无线系统的组成。教学难点本章为介绍性质，容易理解，没有难点。解决办法课程思政引导、案例介绍第二章微波系统简介（8学时）一、教学内容及要求教学内容1、 常用微波系统：功能、构架、特点2、 发射以及接收子系统3、 微波在大气中的传播特性4、 微波系统中的噪声与失真教学要求了解典型微波系统的工作原理（以通信系统、雷达系统前端为例）；理解信号在微波系统中的传递、变换、处理等过程；掌握发射机以及接收机的关键指标参数，系统噪声系数计算，信号饱和/非线性分析。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、信号在微波系统中的传递、变换、处理等过程。2、发射机以及接收机的关键指标参数。3、系统噪声系数计算。教学难点1、系统架构的顶层理解。2、各关键器件的选择。3、系统噪声系数计算。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；课后调研、第二课堂汇报与讨论。第三章微波集成电路基础（5学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波传输线2、微波元件3、微带连接器4、微波网络分析方法5、微波集成电路教学要求了解该部分内容；理解微带电路的不连续性；掌握微带线的基本设计方法；掌握微波元件和连接器的原理和级联分析方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、传输线的各种参量。2、阻抗变换的具体实现。3、各种微带匹配元件。4、微波网络分析方法教学难点1、分布参数的概念的理解和使用。2、史密斯圆图在阻抗匹配中的使用。3、各种匹配元件的特性及异同。4、微波网络分析。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；实例分析、课堂讨论和练习、第二课堂训练。第四章微波无源器件（5学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波滤波器2、微波功率分配器3、微带功率耦合器教学要求了解该部分内容；理解微带无源电路的等效模型；掌握微波滤波器、微波功率分配器和微波功率耦合器的基本无源电路原理和设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、微波滤波器。2、微波功率分配器。3、微带功率耦合器。教学难点1、微波滤波器的设计。2、微波功率分配器的设计。3、微带功率耦合器的设计。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；实例分析、课堂讨论和练习、第二课堂训练。第五章微波放大器 （10学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波放大器的定义与分类2、微波放大器的功能与性能3、小信号微波放大器设计4、大功率微波放大器的设计与制备教学要求了解常用微波放大器的工作原理及主要性能参数；理解微波放大器的等效电路模型；掌握低噪声放大器和功率放大器的基本电路原理和设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、微波放大器的特点以及散射参数的定义。2、微波放大器稳定性的判别。3、匹配网络的形式。4、低噪声放大器设计。教学难点1、散射参数的定义。2、低噪声放大器设计与优化。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；鼓励学生参与公式推导、即时点评、课后练习。第六章微波振荡器（4学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波振荡器的定义与分类2、微波振荡器的功能与性能3、微波振荡器的设计与制备4、微波频率合成器教学要求了解振荡晶体管的工作原理及主要性能参数，了解负阻振荡器原理；掌握微波振荡器、微波频率合成器的基本电路原理以及设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、微波振荡器的基本电路。2、微波频率合成器的基本电路教学难点1、微波振荡器的频率稳定2、微波频率合成器的设计解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；课堂讨论和练习第七章微波混频器（5学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波混频器的定义与分类2、微波混频器的功能与性能3、微波混频器的设计与制备教学要求了解微波混频二极管的工作原理及主要性能参数；理解混频二极管的等效电路模型；掌握单二极管混频器、单平衡混频器、双平衡混频器、双双平衡混频器的原理以及设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、基于非线性器件的频率变换基本原理。2、中频、本振、射频等基本概念。3、单平衡、双平衡混频器的电路设计。4、镜频抑制混频单元的组成。教学难点1、单边带和双边带噪声系数的区别。2、镜频抑制混频器的工作原理。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；课堂讨论和练习、课程作业。第八章微波检波器（3学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波检波器的定义与分类2、微波检波器的功能与性能3、微波检波器的设计与制备教学要求了解微波检波二极管的工作原理及主要性能参数；理解检波二极管的等效电路模型；掌握微波检波器的基本电路原理以及高灵敏度、宽带化设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、微波检波二极管的种类及特性。2、常用微波检波器的工作原理、主要性能参数以及应用范围。教学难点1、微波检波电路的综合。2、微波检波器的优化设计。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；课堂讨论和练习、课程作业。第九章微波倍频器（4学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波倍频器的定义与分类2、微波倍频器的功能与性能3、微波倍频器的设计与制备教学要求了解微波倍频二极管的工作原理及主要性能参数；理解倍频器二极管的等效电路模型；掌握变容二极管倍频器、肖特基势垒二极管倍频器和晶体管倍频器的基本电路原理以及设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、非线性电容、非线性电阻的概念及运用。2、变容管的特点及变容管倍频器的工作原理。3.几种常用倍频器的工作原理和电路形式教学难点1、变容管的特性和电流电压波形。2、变容管倍频器的工作原理及电路分析和特点。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；课堂讨论和练习、课程作业。第十章微波控制电路（6学时）一、教学内容及要求教学内容1、微波开关2、微波电控移相器3. 微波电调衰减器4. 微波限幅器教学要求了解PIN二极管的工作原理及主要性能参数；理解PIN的等效电路模型；掌握微波开关、移相器、衰减器、限幅器的基本电路原理以及设计方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、PIN管和FET器件作为控制器件的基本原理，可应用于开关限幅和衰减器的设计中。2、单刀单掷开关向单刀双掷、多掷开关的演变原理。3、理解在微波开关设计中必须对插损和隔离度两个指标进行折中。4、理解移相器不同类型之间的用途差别。教学难点1、单刀多掷开关的偏置电路。2、不同类型移相器的用途解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；实例分析和讨论。第十一章电路与系统仿真软件（4学时）一、教学内容及要求教学内容1、ADS简介与仿真案例2、HFSS简介与仿真案例3. IRIS简介与仿真案例4. XDS简介与仿真案例教学要求了解常用电路与系统仿真软件的设计流程；掌握ADS、HFSS的基本使用方法。二、教学重点、难点及解决办法教学重点1、ADS仿真软件使用方法。2、HFSS仿真软件使用方法。教学难点本章为软件学习，容易理解，没有难点。解决办法课程思政引导、情怀与能力提升；实例分析和讨论。实验教学（8学时）一、教学内容及要求教学内容1. 放大器测试（3学时）2. 混频器测试（3学时）.3. 微波压控振荡器测试（2学时）教学要求熟悉放大器的工作原理；掌握用网络分析仪测量放大器的参数，包括：3dB带宽、功率平坦度、增益、1dB压缩点、输入/输出阻抗、驻波比及反向隔离度。熟悉混频器的工作原理；熟悉频谱分析仪的使用方法；掌握混频器的变频损耗测试方法。了解常用微波压控振荡器的基本工作原