微波技术与天线复习笔记整理

微波技术与天线(重点)微波：是电磁波中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（频率最高）的波段，其频率范围从300Mhz （波长1m）至3000GHz（波长0.1m）. 微波的特性：1.似光性2.穿透性3.宽频带特性4.热效应特性5.散射特性6.抗低频干扰特性.与低频区别：趋肤效应，辐射效应，长线效应，分布参数。

微波传输线的三种类型:1.双导体传输线，2.金属波导管3.介质传输线。

集总参数：在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。

这类电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。

用集总电路近似实际电路是有条件的，这个条件是实际电路的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。

对于集总参数电路，由基尔霍夫定律唯一地确定了电压电流。

分布参数：电路是指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。

这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。

分布参数电路的实际尺寸能和电路的工作波长相比拟。

对于分布参数电路由传输线理论对其进行分析。

均匀传输线方程（电报方程）：tt ziLt zRizt zu∂∂+=∂∂),(),(),(，tt zuCt zGizt zi∂∂+=∂∂),(),(),(传输线瞬时电压电流：)cos()cos(),(21zteAzteAt zu zzβωβωαα-++=-+)]cos()cos([1),(21zteAzteAZt zi zzβωβωαα-++=-+特性阻抗:CjGLjRZωω++=(无耗传输线R=G=0.)平行双导线(直径为d,间距为D):dDZr2ln1200ε=同轴线（内外导体半径a,b）:abZrln600ε=相移常数：λπωβ2==LC输入阻抗：)tan()tan(110zZZzZZZZinββ++=反射系数：z jzj eeZZZZzββ--Γ=+-=Γ111)(终端反射系数:1||101011φj e Z Z Z Z Γ=+-=Γ 输入阻抗与反射系数关系：)(1)(10z z Z Z in Γ-Γ+= 驻波比：||1||111Γ-Γ+=ρ；11||1+-=Γρρ1. 行波状态沿线电压电流振幅不变，驻波比为1，终端反射系数0，传输线上各点阻抗等于传输线特性阻抗。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义: 微波就是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率范围:３００ＭＨz~300０ＧHz ,其对应波长范围就是1m~０、1mｍ●微波的特点(要结合实际应用) :似光性,频率高(频带宽),穿透性(卫星通信),量子特性(微波波谱的分析)第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗(２个特性)定义:传输线上任意一点z处的输入电压与输入电流之比称为传输线的输入阻抗注:均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z iｎ(z)= Z in(ｚ＋λ/２)2、λ/4变换性: Zｉn(z)- Z in(z＋λ／4)=Ｚ02证明题:(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态( 要会判断 )1.行波状态:无反射的传输状态▪匹配负载:负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压与电流振幅不变▪电压与电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态(知道概念)▪负载阻抗匹配:就是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波。

▪源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源与传输线就是匹配的,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Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配(λ/4阻抗变换)(P15与P17)●阻抗圆图的应用(*与实验结合)史密斯圆图就是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.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＝Φ1-２βｚ就是z处反射系数的幅角。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率*围：300MHz~3000GHz ,其对应波长*围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)=Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性:Z in(z)-Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)=|Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。

第一章 学习知识要点1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。

微波波段对应的频率范围为: 300M Hz ～3000GHz 。

在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽1000倍。

一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波和亚毫米四个波段。

2．微波具有如下主要特点：1) 似光性；2) 穿透性；3) 宽频带特性与与信息性；4) 热效应特性；5）散射特性；6）非电离特性；7）抗低频干扰特性；8）视距传输特性；9）分布参数的不确定性；10）电磁兼容和电磁环境污染。

3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用；2) 在通讯方面的应用；3) 在科学研究方面的应用；4) 在生物医学方面的应用；5) 微波能的应用。

4.长线与短线长线：指几何长度L 与工作波长λ可相比拟的传输线，采用分布参数电路描述。

电长度满足L/λ≥0.05的传输线 称为长线。

短线：指几何长度L 与工作波长λ相比可以忽略的传输线，采用集总参数电路描述。

电长度满足L/λ＜0.05的传输线 称为短线。

5.传输线分类：双导体传输线；封闭金属波导；介质传输线。

6．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。

一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。

第二章 学习知识要点1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。

微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率*围：300MHz~3000GHz ,其对应波长*围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)=Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性:Z in(z)-Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)=|Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。

绪论微波：是电磁波中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（频率最高）的波段。

其频率范围从300Mhz （波长1m ）至3000GHz （波长0.1m ），分为分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。

微波的特点：似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播特性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。

分析方法：场的分析方法，路的分析方法。

（微波网络）第一章1.微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式传输系统的总称，作用：引导电磁波沿一定方向传输，因此又称为导波系统，其所引导的电磁波被称为导行波。

一般将截面尺寸，形状，媒介分布，材料及边界条件均不变的导波系统称为规则导波系统，又称为均匀传输线。

2.微波传输线分为三种类型，双导体传输线：平行双线、同轴线、带状线、微带线；均匀填充介质的金属波导管，又称为波导:矩形、圆、脊形、椭圆波导； 介质传输线，又称为表面波波导：介质波导、镜像线、单根表面波传输线；2.特性阻抗：传输线上导行波的电压与电流之比，与工作频率有关，负载，信源无关。

Z0=U+/I+=-U-/I- 驻波比min ||max |U |U =ρ=|1|1|T 1|1T -+ 11|1|+-=ρρT 3.传播常数：y=βαj + 相速Vp=βω/ 波长 r Vp ελβπλ/0f //2===4.输入阻抗：Zin=Z0)tan(10)tan(0j 1z jZ Z z Z Z ββ++与工作频率有关 5.无耗传输线阻抗具有2\λ重复性和阻抗变换特性；反射系数也具有2\λ重复性；5.反射系数：+=U UT u z j T z T β2e 1)(-= )2(|1|z z j e T T βφ-=）（）（z T z T Z z Zin -+=1)(10)( 0)(0)(z Z z Z i n Z z Z i n T +-=）（ 01011Z Z Z Z T +-= 6.行波状态：U(z)=U+(z)=z j A βe 1 I(z)=I+(z)=z j e Z A β01 T=0 1=ρ 结论：沿线电压和电流振幅不变，驻波比为1；电压和电流在任意点上都同相；传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗 7.纯驻波状态：就是全反射状态，即终端反射系数1||1=Γ；包括：短路，开路，纯电抗短路： 沿线各点电压和电流振幅按余弦变化，电压和电流相位相差。

微波技术与天线必考知识点复习微波必考知识点复习1、微波是一般指频率从300M至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从1m 至0.1mm。

从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性等重要特点。

2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点是：（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。

这一分布与频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数；（3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。

3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们组成的导波系统，都可以称为传输线。

若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM波传输线，如平行双导线、同轴线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE波和TM波传输线，如矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE或TM波的叠加。

对传输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、尺寸小和成本低。

一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。

以上划分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。

传输线理论主要包括两方面的内容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性和场的分布规律，称为纵向问题。

横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。

第一章1、天线的任务：用来辐射或接收无线电波的专用装置。

发射天线的作用：是将高频电流（或导波）能量变成电磁波能量，向规定的方向发射出去。

接收天线的作用：是将来自一定方向的无线电波能量还原为高频电流（或导波）能量，经过馈线送入接收机的输入回路。

天线的分类：按波长分：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线；按结构分：线天线和面天线。

线天线一般用于长、中、短波。

面天线一般用于微波波段。

2、电基本振子的近场区为什么称为感应场? 远区场又称辐射场？因电基本振子可看成是由很短的传输线展开的，具有很大的容抗，电动势滞后于电流接近于90度，因而是电场滞后于磁场90度，所以又称感应场。

我们把电磁波能量离开场源流向空间不再返回的现象称为辐射。

因此电基本振子远区场称为辐射场。

3、天线的电参数的重要性：天线是无线电设备的重要部分，天线性能好坏将直接影响整个系统的性能指标。

因此，定量表征天线性能、功能的物理量就是天线的电参数，为选择和设计天线提供依据。

发射天线的电参数有哪些:天线的方向性及方向性参数、天线的效率与增益系数、天线的极化特性、天线的工作频带宽度、天线的有效长度、输入阻抗。

4、方向图各参数：D 为天线的方向系数、G 为天线的增益、ηA 为天线的效率。

D 用dB 表示时取10 lg, G=ηA D 。

通常超短波和微波天线的ηA 近似为1。

5、天线的输入阻抗的定义Z in =U o /Io U 为馈电点的高频电压。

Io 为该点电流。

辐射阻抗：将天线辐射的功率看成是被一个等效阻抗所吸收的功率，这个等效电阻就是辐射阻抗Z r 。

频带宽度：把天线的各种特性参数不超过规定变化范围的频率范围称为天线的频带宽度，简称天线宽度。

窄带天线：Δf f o×100% Δf=f max -f min 对宽带天线：常用f max /f min 表示。

6、S=D λ24π,S 称为接收天线的有效接收面积。

它代表接收天线吸收外来电波的能力。

微波技术与天线复习1.微波的频率范围2.传输线方程3.传输线方程在终端条件下的解4.色散特性的定义5.传输线上波长的表达式6.输入阻抗与反射系数的关系式7.电压驻波比语电压反射系数的关系式8.电压驻波比与电压反射系数的取值范围9.无耗均匀传输线的三种工作状态及特点10.四分之一波长阻抗的变换性11.二分之一波长的重复性12.输入电阻，反射系数（包括终端电压反射系数），驻波系数，传播常数，衰减常数，相位常数，功率，相速，相波长，特性阻抗的定义及计算（无耗状态下的）13.会用圆图分析阻抗匹配（终端负载为纯电阻和非纯电阻。

）14.阻抗圆图中及导纳圆图中特殊的点线面，及旋向15.会用圆图求12中的参数（步骤）16.平行双线的主模，同轴线的主模及场结构，相速，相波长，特性阻抗与真空中的不同处17.矩形波导主模，主模传播条件，截止波长，截止波数，相速，波阻抗的计算公式，判定波导中存在的模式，相速，相波长，特性阻抗与真空中的不同处，这种传输线的特点，ＴＥ１０模的场结构及主模工作时波导表面电流的结构图。

18.圆波导主模（及其截止波长）及主模传播条件，相速，相波长，波阻抗的计算公式，三种主要模式及其截止波长。

19.模式简并和极化间并。

20.带状线、微带线主模及结构图。

21.二端口微波网络参数的定义及物理意义及简单网络的参数求解。

22.各种元器件的结构图及原理。

波导连接元件：抗流连接的原理及结构图，分支接头：Ｅ－Ｔ分支，Ｈ－Ｔ分支，双Ｔ分支的结构，场结构及特性，匹配负载的原理及结构，衰减器的原理及结构，电抗元件的作用及结构图，短路活塞的结构及原理，定向耦合器的指标定义及公式，波导双孔定向耦合器的结构图及工作原理23.电流元的定义及远区场辐射特性，电流元的方向图函数及方向图，半功率波瓣宽度及方向性系数，半波振子及其全波振子天线的方向图函数及方向图，半功率波瓣宽度及方向性系数、辐射电阻24.方向图函数，方向图，主向，主瓣，副瓣电平，栅瓣，主瓣宽度，主瓣张角，方向性系数和增益的定义及计算方法25.极化定义及分类26.辐射功率，辐射电阻的定义27.振子的粗细对天线特性的影响28.波长缩短效应，末端效应29.天线的有效长度的定义及计算方法30.方向图乘积原理31.由半波振子所构成的阵列天线的分析与计算（包括含地面的情况），例题及作业32.端射阵、侧射阵及斜射阵的定义及原理，相控阵天线的概念及原理33.平行于地面线天线的镜像，垂直于地面天线的镜像34.引向天线、对数周期天线、螺旋天线、缝隙天线、微带贴片天线、旋转场天线、抛物面天线、双反射面天线、单脉冲天线的结构及工作原理及优缺点。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）参数行波驻波行驻波|Γ|010＜|Γ|＜1ρ1∞1＜ρ＜∞Z1匹配短路、开路、纯电抗任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡1.行波状态：无反射的传输状态匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数传输线的三类匹配状态（知道概念）负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

输出功率与输入端总输入功率的比值（用百分比表示）。

解（1）由于驻波比为1.5，因而反射系数的大小为故输入端的回波损耗为于是，可见，由于输入失配，有4%的功率返回到输入端口。

三路功率分配示意图（2）设传输功率为，由于插入损耗为，故有该功率均匀分配到三个端口，则每个输出端口得到输出功率与输入端口总输入功率的比值应为因此有可见，输入功分器的功率分可分为反射功率，输出功率和损耗功率三部分。

例负载阻抗为Z1＝25Ω，在工作频率为3GHz时与50Ω同轴线线匹配。

求出匹配时，同轴变换器的特性阻抗及长度。

（同轴线内部介2.011l=+-=ρρΓ10lg20lg13.98()inr lrPLP==-Γ=dB0.04r inP P=10lg0.5initPLP==int89.0PP=%7.29inout=PPioutrin3PPPP++=［例 4-2］求如图 4 - 5 所示双端口网络的［Z ］矩阵和［Y ］矩阵。

图4-5 双端口网络 解:由［Z ］矩阵的定义 于是而 例3、求如图所示电路的转移矩阵对称性 例4 求一段电长度为θ的传输线的散射矩阵 解：由传输线特性221111101221011120222202||||I A C I CI C I B C U Z Z Z I UZ Z I U Z Z I U Z Z Z I ======+======+[]A CC C B C Z Z Z Z Z Z Z +⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+++==-C A CC C B C B A B A Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Y )(11ZU 1I 1U 2I 22102|1I U A U ===2102|0U UB I ===-21021|I IC U Z ===2102|1U I D I ===-1122A A =112212211A A A A -=例5 求如图所示电路的散射矩阵（假设两端口所接传输线特性阻抗为Z 0）例 题例1、 同轴波导转接头如下图所示，已知其散射矩阵为⑴求端口2匹配时端口1的驻波比；⑵求当端口2接反射系数为Γ2的负载时，端口1的反射系数；⑶求端口1匹配时端口2的驻波比。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗【注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)、均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）行波驻波行驻波参数0＜|Γ|＜1|Γ|0—11∞1＜ρ＜∞ρZ 1|匹配短路、开路、纯电抗任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡1.~2.行波状态：无反射的传输状态匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相3.4.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5.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数。

传输线的三类匹配状态（知道概念）负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)阻抗圆图的应用（*与实验结合）@史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

微波技术与天线复习要点微波技术与天线是电子工程中非常重要的两个领域。

微波技术涉及了微波器件、微波电路和微波系统等方面的知识，而天线则涉及到电磁波传输和接收的技术。

下面将从微波技术和天线的基本原理、设计和应用等方面进行复习要点的总结。

一、微波技术的复习要点：1.微波的概念：微波是指频率在0.3GHz到300GHz之间的电磁波。

其特点是波长短、能量集中、穿透能力强。

2.微波器件：包括微波管、微波集成电路和微波半导体器件等。

微波管是一种用于产生、放大、调制和检波微波信号的器件。

微波集成电路是将微波器件集成在一块微波板上，实现微波信号的处理功能。

3.微波电路：包括微波传输线、微波滤波器和微波功率分配器等。

微波传输线用于在电路中传输微波信号，常用的微波传输线有阻抗线、共面波导和同轴线等。

微波滤波器用于选择性地通过或阻断特定频率范围内的微波信号。

微波功率分配器用于将微波信号分配到不同的传输线或输出端口。

4.微波系统：包括微波通信系统、微波雷达系统和微波遥感系统等。

微波通信系统是利用微波信号进行通信的系统，其特点是高速率、抗干扰性强。

微波雷达系统是利用微波信号检测目标的系统，其特点是高分辨率、远距离探测。

微波遥感系统是利用微波信号获取地球表面信息的系统，其特点是穿透云雾、对地物覆盖情况敏感。

二、天线的复习要点：1.天线的基本原理：天线是用于辐射电磁波或接收电磁波的装置。

其基本原理是由电流产生的电场和磁场辐射出去形成电磁波。

根据发射和接收的方式不同，天线分为发射天线和接收天线。

2.天线的参数：包括增益、方向性、波束宽度和极化等。

增益是指天线辐射能量的能力，方向性是指天线在不同方向上的辐射强度不同，波束宽度是指天线辐射的主瓣宽度，极化是指电场矢量的方向。

3.天线的设计：包括天线的结构设计和参数设计。

结构设计涉及到天线的形状和尺寸，参数设计涉及到天线的频率和阻抗匹配。

4.天线的应用：包括通信系统、雷达系统和无线电广播等。

第一章1.均匀传输线（规则导波系统）：截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统。

2.均匀传输线方程， 也称电报方程。

3.无色散波：对均匀无耗传输线, 由于β与ω成线性关系, 所以导行波的相速v p 与频率无关, 称为无色散波。

色散特性：当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速v p 与频率ω有关,这就称为色散特性。

11010010110cos()sin()tan()()tan()cos()sin()in U z jI Z z Z jZ z Z z Z U Z jZ z I z j z Z ββββββ++==++2p v f πλβ===任意相距λ/2处的阻抗相同, 称为λ/2重复性z1 终端负载221021101()j z j zj zj zZ Z A e z e e Z Z A eββββ----Γ===Γ+1101110j Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+ 终端反射系数 均匀无耗传输线上, 任意点反射系数Γ(z)大小均相等,沿线只有相位按周期变化, 其周期为λ/2, 即反射系数也具有λ/2重复性4.00()()()in in Z z Z z Z z Z -Γ=+ 0()1()()()1()in U z Z Z Z Z I z Z +Γ==-Γ 111ρρ-Γ=+ 1111/1/1Γ-Γ+=-+=+-+-U U U U ρ电压驻波比 其倒数称为行波系数, 用K 表示5.行波状态就是无反射的传输状态, 此时反射系数Γl =0, 负载阻抗等于传输线的特性阻抗, 即Z l =Z 0, 称此时的负载为匹配负载。

综上所述, 对无耗传输线的行波状态有以下结论: ① 沿线电压和电流振幅不变, 驻波比ρ=1;② 电压和电流在任意点上都同相; ③ 传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗6终端负载短路：负载阻抗Z l =0, Γl =-1, ρ→∞, 传输线上任意点z 处的反射系数为Γ(z)=-e -j2βz此时传输线上任意一点z 处的输入阻抗为0()tan in Z Z jZ z β=① 沿线各点电压和电流振幅按余弦变化, 电压和电流相位差 90°, 功率为无功功率, 即无能量传输; ② 在z=n λ/2(n=0, 1, 2, …)处电压为零, 电流的振幅值最大且等于2|A 1|/Z 0, 称这些位置为电压波节点；在z=(2n+1)λ/4 (n=0, 1, 2, …)处电压的振幅值最大且等于2|A 1|, 而电流为零, 称这些位置为电压波腹点。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。

《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。

●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

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Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.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3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。

▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，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Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。

共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。

●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。

1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。