电波传播概论

微波天线与技术课程报告汇总《微波技术与天线》课程考察报告姓名：专业班级：学号：指导老师：许焱平绪论1．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。

2．微波的定义：把波长从1m 到0.1mm 范围内的电磁波称为微波。

微波波段对应的频率范围为: 300MHz ～3000GHz 。

在整个电磁波谱中，微波介于超短波与红外线之间，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。

3．微波具有如下主要特点：（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；（7）视距传输特性；（8）分布参数的不确定性；（9）电磁兼容和电磁环境污染。

4．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。

f λ31081051010(m)(Hz)3103231063109-13101210-43101510-73101810-10无线电波宇宙射线射频目录绪论 (1)目录 (2)一、均匀传输线理论 (3)二、规则金属波导 (4)三、微波集成传输线……………………5四、微波网络基础 (5)五、微波元器件 (6)六、天线辐射与接收的基本理论 (7)七、电波传播概论 (8)八、线天线 (9)九、面天线 (10)十、微波应用系统 (11)心得体会 (12)本课程我们共学习了十章，主要学习了均匀传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础、微波元器件、天线辐射与接收理论、电波传播概论、线天线、面天线、微波应用系统。

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／22、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：Γz=|Γ1|e jΦ1-2βz= |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;反射系数圆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;2.阻抗原图点、线、面、旋转方向：➢在阻抗圆图的上半圆内的电抗x＞0呈感性,下半圆内的电抗x＜0呈容性;➢实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r min又代表行波系数K,右半轴上的点为电压波腹点,其上的刻度既代表r max又代表驻波比ρ;➢|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;➢在传输线上由负载向电源方向移动时,在圆图上应顺时针旋转,；反之,由电源向负载方向移动时,应逆时针旋转;3.史密斯圆图：将上述的反射系数圆图、归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起,就构成了完整的阻抗圆图;4.基本思想：➢特征参数归一阻抗归一和电长度归一；➢以系统不变量|Γ|作为史密斯圆图的基底；➢把阻抗或导纳、驻波比关系套覆在|Γ|圆上;●回波损耗、功率分配等问题的分析✓回波损耗问题：1.定义为入射波功率与反射波功率之比通常以分贝来表示,即Lrz=10lgP in／Pr dB对于无耗传输线,ɑ=0,Lr与z无关,即Lrz=-20lg|Γ1| dB2.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| L in|越大;P21:有关回波损耗的例题例1-4✓功率分配问题：1.入射波功率、反射波功率和传输功率计算公式反映出了它们之间的分配关系;P192.传输线的传输效率：η=负载吸收功率／始端传输功率3.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●导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无,可分为TE波、TM波和TEM波三种类型;知道概念➢TEM波：导行波既无纵向磁场有无纵向电场,只有横向电场和磁场,故称为横电磁波;E z=0而H z=0➢TM波E波：只有纵向电场,又称磁场纯横向波;E z≠0而H z=0➢TE波H波：只有纵向磁场,又称电场纯横向波;E z=0而H z≠0●导行条件：k c＜k时,f＞f c为导行波;●矩形波导、圆波导主要模式的特点及应用✧矩形波导：将由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称为矩形波导;1)纵向场分量E z和H z不能同时为零,不存在TEM波;2)TE波：横向的电波,纵向场只有磁场;➢TE波的截止波数k c,➢矩形波导中可以存在无穷多种TE导模,用TE mn表示;➢最低次波形为TE10,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;4)主模TE10的场分布及其工作特性➢主模的定义：在导行波中截止波长最长截止频率最低的导行模➢特点：场结构简单、稳定、频带宽和损耗小等;✧圆波导：若将同轴线的内导体抽走,则在一定条件下,由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量,这就是圆形波导;➢应用：远距离通信、双极化馈线以及微波圆形谐振器等;➢圆形波导也只能传输TE和TM波形;➢主模TE11,截止波长最长,是圆波导中的最低次模;圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容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;➢圆对称TM01模：圆波导的第一个高次模,由于它具有圆对称性故不存在极化简并模;因此常作为雷达天线与馈线的旋转关节中的工作模式;➢低损耗的TE01模：是圆波导的高次模式,它与TM11模是简并模;它是圆对称模,故无极化简并;当传输功率一定时,随着频率升高,管壁的热损耗将单调下降;故其损耗相对于其他模式来说是低的,故可将工作在此模式下的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q值的谐振腔;●熟悉模式简并概念及其区别1.矩形波导中的E-H简并：对相同的m和n,TE mn和TM mn模具有相同的截止波长或相同的截止频率;虽然它们的场分布不同,但是具有相同的传输特性;2.圆波导中有两种简并模：➢E-H简并：TE0n模和TM1n模的简并➢极化简并模：考虑到圆波导的轴对称性,因此场的极化方向具有不确定性,使导行波的场分布在φ方向存在cosmφ和sinmφ两种可能的分布,它们独立存在,相互正交,截止波长相同,构成同一导行模的极化简并模;●熟悉矩形波导壁电流分布及应用●波导激励的几种类型1.电激励2.磁激励3.电流激励●方圆波导转换器的作用圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容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;第三章微波集成传输线●带状线、微带线的结构及特点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;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,再将导体圆柱变换成导体带,并在导体带之间加入介质材料,从而构成了微带线;微带线是半开放结构;➢工作模式：准TEM波●带状线、微带线特征参数的计算会查图➢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v p和波导波长λg ●介质波导主模及其特点➢主模HE11模的优点：a)不具有截止波长；b)损耗较小；c)可直接由矩形波导的主模TE10激励;第四章微波网络基础●熟练掌握阻抗参量、导纳参量、转移参量、散射参量结合元件特性和传输参量的定义P84-P93➢阻抗矩阵Z➢导纳矩阵Y➢转移矩阵A➢散射矩阵S➢传输矩阵T●掌握微波网络思想在微波测量中的应用三点法的条件➢前提条件：令终端短路、开路和接匹配负载时,测得的输入端的反射系数分别为Γs,Γo和Γm,从而可以求出S11, S12, S22;第五章微波元器件●匹配负载螺钉调配器原理、失配负载；衰减器、移相器作用➢匹配负载作用：消除反射,提高传输效率,改善系统稳定性；➢螺钉调配器：螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配原件,它是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配原件;螺钉深度不同等效为不同的电抗原件,使用时为了避免波导短路击穿,螺钉·都设计成为了容性,即螺钉旋入波导中的深度应小于3b/4b为波导窄边尺寸;➢失配负载：既吸收一部分微波功率又反射一部分微波功率,而且一般制成一定大小驻波的标准失配负载,主要用于微波测量;➢衰减器,移相器作用：改变导行系统中电磁波的幅度和相位；●了解定向耦合器的工作原理P106➢定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件,它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的;➢利用波程差;●熟练掌握线圆极化转换器的工作原理及作用●了解场移式隔离器的作用P122➢根据铁氧体对两个方向传输的波型产生的场移作用不同而制成的;●了解铁氧体环行器的分析及作用P123➢环行器是一种具有非互易特性的分支传输系统;第六章天线辐射与接收的基本理论第七章电波传播概论●天波通信、地波通信、视距波通信的概念1.天波通信：指自发射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式,也成为电离层电波传播;主要用于中波和短波波段2.地波通信：无线电波沿地球表面传播的传播方式;主要用于长、中波波段和短波的低频段;3.视距波通信：指发射天线和接收天线处于相互能看见的视距距离内的传播方式;地面通信、卫星通信以及雷达等都可以采用这种传播方式;主要用于超短波和微波波段的电波传播●天线的作用●无线电波传输是产生失真的原因无线电波通过煤质除产生传输损耗外,还会使信号产生失真——振幅失真和相位失真两个原因：1.煤质的色散效应：色散效应是由于不同频率的无线电波在煤质中的传播速度有差别而引起的信号失真;2.随机多径传输效应：会引起信号畸变;因为无线电波在传输时通过两个以上不同长度的路径到达接收点;接收天线收到的信号是几个不同路径传来的电场强度之和;。

电视传播概论考试题（综合版含答案）一、名词解释广播电视: 泛指通过无线电波或导线向广大地区或特定范围传播声音、图像节目的大众传播媒介。

其中只播送声音的称为“电声广播”简称广播，同时播出声音和图象的，称为“电视广播”简称“电视”。

有线电视：是指利用宽频线缆组成传输分配网络，把电视节目传送给观众的电视广播方式。

蒙太奇: 在影视制作的后期，将拍摄下来的许多镜头按照一定的要求，重新排列、组织、编辑在一起的一种镜头组接。

被人称为蒙太奇。

两方面意思：一是镜头组接的技巧手段，二是视听语言的思维方式。

收视率：是指特定电视覆盖区内观众收视具体节目的数量标志，是描述电视节目拥有观众数量多寡的一种相对的统计指标，通常用百分比表示。

电视制度：或称电视体制，是一国电视事业所赖以建立和组成的所有制形式和结构方法二、简答题1．介绍三个有世界影响的电视机构？（1）CBS—哥伦比亚广播公司。

美国三大商业广播电视公司之一，经费来自广告收入。

节目以新闻和娱乐性节目为主，收视率长时期占三大广播公司首位。

（2）CNN—有线电视新闻网。

最具有当前电视即时化、全球化传播特点的频道。

节目以直播为主，24小时不间断地重复部分新闻内容，世界各地的电视观众随时都能对当天的要闻及时地了解。

（3）BBC—英国广播公司。

被看作是全世界广播的典范。

1927年创立，为各阶层广大听众提供高质量服务，拥有高水平的节目主持人，被认为是一个“深孚众望、才华横溢的完美的群体。

” BBC的信誉主要来自它的新闻报道，报道一直遵循准确与公正的准则并在国际上成为准确与公正准则的代名词。

英国广播公司世界台（BBC—WORLD）是英国广播公司集团的子公司，是美国有线新闻网的一个强有力的竞争对手。

它的节目几乎覆盖了五大洲。

它每天24小时不间断地播出新闻节目。

英国广播公司世界台不收取用户特许权使用费，也不接受国家的补贴，完全靠商业收入来支持自己的运营费用。

（4）NBC——全国广播公司（National Broadcasting Company），简称NBC，美国三大商业广播电视公司之一，原为美国无线电公司（RCA）子公司。

电波传播原理
电波传播原理是指电磁波在空间中传播的方式和规律。

电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，它们在传播时具有相同的物理性质。

电磁波的传播需要介质的支持，可以是气体、液体、固体或真空。

在传播过程中，电磁波会通过周期性的变化产生电场和磁场，形成电磁场的波动。

电磁波的传播速度是一个重要的参数，通常用光速来表示。

在真空中，电磁波的传播速度为299,792,458米/秒。

在不同的介质中，电磁波的传播速度会发生变化，根据介质的不同，传播速度会减小或增大。

电磁波的传播具有直线传播和衍射传播两种方式。

直线传播指的是电磁波在空间中传播的直线路径，不会发生弯曲或偏折。

衍射传播是指电磁波在遇到边缘或障碍物时发生弯曲和扩散，改变传播方向。

电磁波的传播还受到频率和波长的影响。

不同频率和波长的电磁波具有不同的传播特性。

低频电磁波会更容易穿透建筑物和其他障碍物，但传播范围较短；高频电磁波传播范围更广，但对障碍物的穿透能力较差。

总而言之，电波传播原理是通过介质支持电磁波在空间中传播的方式和规律。

它涉及到电磁场的波动、传播速度、传播方式
以及频率和波长等因素的影响。

电波传播原理是无线通信和广播等电磁波应用的基础。

传播学概论复习重点传播学概论第一章传播与传播学第一节传播的定义一、共享说传播是传受双方分享信息(结果)。

——施拉姆：我们在传播的时候，是努力想同谁确立“共同”的东西，即我们想共享信息、思想或态度。

二、交流说传播是信息的双向交流(过程)。

——J.霍本：传播是用言语交流思想。

三、影响说传播是传者对受者的影响行为(目的)。

——霍夫兰等：传播是指某个人传递刺激以影响另外一些人的行为的过程。

——沃伦.韦弗：传播是一个心灵影响另一个心灵的全部程序。

四、符号说传播是符号或信息的流动(形式)。

——B.贝尔雷森：所谓传播，是通过大众传播和人际传播的主要媒介……所进行的符号的传送。

传播：人类借助符号和媒介交流信息的行为或过程。

1、传播是人类的活动2、传播是信息的交流和思想感情的沟通3、传播离不开符号和媒介4、传播的目的是希望产生相应的变化第二节传播的类型一、垂直性传播与水平性传播前者：纵向、轴状、自上而下后者：横向、网状、自左而右“防民之口，甚于防川”二、隐蔽性传播与显明性传播前者：传播目的是潜在的、不易觉察的，被巧妙地隐藏在内容和形式之中，接受者通过体味即可悟出传播者的意图。

后者：目的公开、明显，被突出安排在传播的过程之中，不回避传播的意图，并期望在一定时间内做出反应。

三、四分法（五分法还包括了群体传播）1、人内传播即一个人的传播。

非社会传播。

它是个体头脑里的“主我”同“客我”之间的信息交流，相当于“思考”、“独处”。

如：沉思默想、自言自语、自我反省、内心矛盾斗争等。

特点：隐蔽性、内动性和短途性。

2、人际传播即两个或两个以上的人之间借助语言符号、非语言符号进行的传播。

其下限明确，上限模糊，只要没有组织参与其中，其性质不变。

特点：传受关系多熟悉，时有往来。

其中的深层传播处于“熟人圈”；通常以单个面对面为主；信息交流性强，反馈直接、及时、集中。

可用于较短时间内改变他人态度和行为。

◆亲身传播对大众传播有重要影响。

在商品购买阶段：亲身口传的效率上升到90%，而媒体广告作用下降到10%。

电波传播原理资料电波传播原理（英文：Propagation of radio waves）是指电磁波在空间中的传播过程，是无线通信的基础。

电波是一种电磁波，由振动的电场和磁场组成，可以在空气和其他介质中传播。

电波的传播原理包括发射、传播和接收三个主要环节。

本文将详细介绍电波传播的原理及相关知识。

首先，电波的发射是指将电信号转化为电磁波的过程。

电磁波的频率范围很宽，从低频的几赫兹到高频的几百千兆赫兹不等。

不同频率的电磁波在空间中的传播特性也有所不同。

发射源可以是无线电台、移动通信基站、卫星等。

无线电台是指专门发射和接收电波的设备，它可以将电信号转化为电磁波并向四面八方传播。

其次，电波传播是指电磁波在空间中的传播过程。

电波在空气中的传播速度非常快，约为每秒3×10^8米。

电磁波在空间中的传播是个复杂的过程，受到多种因素的影响，包括频率、天线高度、地形、大气状况等。

以无线电通信为例，低频电波的传播距离远，但传输速率低；高频电波的传播距离近，但传输速率高。

地形和大气状况也会影响电波的传播，如山脉和建筑物会造成衰减和阻挡，大气遇到不稳定层时会发生折返传播现象。

最后，电波的接收是指将传播中的电磁波转化为电信号的过程。

接收设备一般包括天线和接收器。

天线是接收电磁波的装置，它能够将电磁波转化为电信号。

不同类型的天线适用于不同频率的电磁波。

接收器是将接收到的电信号转化为可被手机、电视等设备处理的信号。

接收到的电信号可能受到干扰，如多径效应和杂散电波。

为了提高接收质量，常常需要进行信号处理和解调过程。

总结来说，电波传播原理涉及到发射、传播和接收三个环节。

电波发射将电信号转化为电磁波，电波传播是电磁波在空间中的传播过程，电波接收将传播中的电磁波转化为电信号。

电波的传播受到频率、地形、大气状况等因素的影响，也受到技术和设备的限制。

深入了解电波传播原理对于无线通信的设计和优化非常重要。