微波与天线课本总结(优秀)

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。

对称阵子天线：构成：有两根粗线和长度都相同的导线构成，中间为俩个馈电端原理: 若电线上的电流分布已知，则由电基本阵子的辐射场沿整个导线的积分，便得到对称振子的辐射场。

实际上，西振子天线可看成是开路传输线逐渐张开而成，而其电流分布与无耗开路传输线的完全一致，即按正弦驻波分布。

用途:对称振子分为半波对称振子和全波对称振子，半波对称振子广泛的应用于短波和超短波波段，它既可以作为独立天线使用，也可以作为天线阵的阵元，在微波波段还可以作为抛物面天线的馈源。

特点: 方向性比基本振子的方向性稍强一些，平均特性阻抗Z越低R和X随频率的变化越缓慢，其频率特性越好。

所以，欲展开对称振子的工作频带，常利用加粗振子直径的方法。

当h=λ/4n时，其输入阻抗是一个不大的纯电阻具有很好的频率特性，也有利于同馈线匹配，而在并联谐振点附近是一个高阻抗且输入阻抗随频率变化剧烈，特性阻抗不好。

阵列天线：构成:将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统。

构成天线阵地辐射单元，成为天线原或阵元原理：天线的辐射场是各天线元所产生的矢量叠加，只要各天线元上的电流，振幅和相位分布满足适当的关系，就可以得到所需要的辐射特性特点：天线阵的主瓣宽度和旁瓣电平是即相互依赖又相互对立的一对矛盾，天线阵方向图的主瓣宽度小，则旁瓣电平就高，反之，主瓣宽度大则旁瓣电平就低。

均匀直线阵的主瓣很窄，但旁瓣数目多，电平高，二项式直线振的主瓣很宽旁瓣就消失了，旁瓣分散了天线的辐射能量，增加量接受的信噪比，但旁瓣又起到了压缩主瓣宽度的作用。

直立阵子天线：构成:垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立阵子天性原理:单级天线可等效为一对对称振子，对称阵子可等效为一二元阵，但此时等效只是在地面或导体的上半空间成立。

理想导电平面上的单级天线的辐射场可直接应用到自由空间对称振子的公式进行计算。

用途:广泛应用于长，中，短波及超短波段。

特点: 当h《λ时辐射电阻很低。

单级天线效率也很低改善方法是提高辐射电阻降低损耗电阻。

《微波技术与天线》课程教学中理论性与工程应用性的结合探讨摘要:“微波技术与天线”是一门既强调理论性又强调工程性的课程,而传统教学时常常忽略理论性和工程性的结合,通过在教学过程中介绍微波与天线的最新应用,教学实践中应注重培养学生的工程思维和工程意识,将工程观点贯彻于各个教学环节中,提高分析工程问题、解决工程问题的能力。

关键词:教学教改工程思维工程意识随着信息时代的到来,作为信息主要载体的高频电磁波——微波不仅在卫星通信、计算机通信、移动通信、射频识别等领域得到了广泛的应用,而且深入到了各行各业,甚至在人们的日常生活也扮演着角色,因此在教授“微波技术与天线”课程中,不但需要把理论知识传授给学生,还要在教学过程中增强工程应用性。

1 课程有强的理论性和强的工程应用性“微波技术与天线”课程主要涉及微波技术、天线与电波传播和微波应用系统等方面内容,该课程既有强的理论性又有强的工程应用性。

“化场为路”方法分析均匀传输线,它是把传输线等效为分布参数电路,建立传输线方程,求出满足边界条件的电压、电流的分布,分析传输线的阻抗、反射系数及驻波比等传输特性,其结构有平行双线、同轴线、带状线和微带线。

在麦克斯韦方程基础上,求出满足边界条件的波动解,得出空间各点的电场和磁场的表达式,进而分析电磁波传输特性,波导理论介绍矩形波导、圆波导、同轴线等的物理构成及工作原理,它们的场结构在三维空间分布。

天线理论介绍各种线天线、面天线的三维结构、馈电原理、辐射方向图等[1]。

本课程多方面体现与工程应用紧密联系。

如同轴线应用在有线电视、闭路监控系统、电信企业的传输部门等;波导应用在功率较高的场合如雷达、基站等,功率分配器、隔离器、定向耦合器等应用在室内分布系统和基站等,天线的应用有手机天线、蓝牙天线、基站天线等等。

2 教学理论性和工程应用性不能很好结合教材可能由于篇幅所限,或过于陈旧,不能很好地体现微波技术与天线的实际工程应用;教学过程中过于偏重理论教学,实践教学所占比重较小,在有限的课时教学中传统方式仅仅能将基本的、重要的概念、原理、方法教授给学生,而对微波技术的发展前沿问题、最新的工程应用涉及较少;另外缺少学科建设及科研经费,造成实验室先进仪器设备相对匮乏,所开实验不能体现微波与天线的工程应用,也不能提供给学生开放式教学所必需的环境。

相速Vp :电压、电流入射波(或反射波)的等相位面沿传输方向的传播速度,用Vp 表示。

波长λ:传输线上电压(或电流)波的相位相差2π的两观察点间的距离称为波长,记为λ。

反射系数Γ:传输线上任一点z 处的反射波电压(或电流)和入射波电压(或电流)的比值,记作Γu(z)(或Γi(z)),它和阻抗本身有周期=λ/2,|Γ|与ρ为系统不变量,|Γ|∈[0,1], ρ∈[1,∞)。

驻波系数ρ:传输线上波腹点电压与波节点电压之比,记为ρ。

沿z 向传播的导行波的相速定义为导波的等相位面向前移动的速度,记为Vp 。

群速Vg :指一群具有非常接近的角频率ω和相移常数β的波,在传输过程中表现出来的共同速度,这个速度代表能量的传播速度,用Vg 表示。

无纵向场分量,即Ez=Hz=0。

只有横向电磁场分量,故称为横电磁模(TEM )。

有纵向场分量。

a)Ez ≠0,Hz=0,为横磁模(TM )。

只有电场才有纵向分量,故又称电模(E);b) Ez=0,Hz ≠0,为横电模(TE )。

只有磁场才有纵向分量,故又称磁模(H);c)Ez ≠0,Hz ≠0,为混合模,TE 、TM 线性叠加。

电基本振子:无限小的线性电流单元,即长度L 远小于工作波长λ,线上电流振幅和相位处处相通。

对称振子:由两根粗细和长度都相同的导线构成,中间为两个反馈点。

全波振子:对称振子的臂长为2h=λ的振子。

半波振子:对称振子的臂长为2h=λ/i 的振子。

谐振fo :在导体中，电储能等于磁储能。

谐振波长:光波长整数倍的波长。

方向性系数D :表示天线向某一个方向集中辐射电磁波的程度,即天线在远区最大辐射方向上某点的平均辐射功率密度(Smax)av 与平均辐射功率相同的无方向性天线在同一点的平均辐射功率密度(So)av 之比(Pr 、R 相同)。

增益系数G :天线在远区最大辐射方向上某点的平均功率密度与平均输入功率相同的无方向性天线在同一点的平均功率密度之比(Pin 、R 相同)。

《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。

2023年微波技术与天线（王新稳著）课后答案下载2023年微波技术与天线（王新稳著）课后答案下载绪篇电磁场理论概要第1章电磁场与电磁波的基本概念和规律1.1 电磁场的四个基本矢量1.1.1 电场强度E1.1.2 高斯(Gauss)定律1.1.3 电通量密度D1.1.4 电位函数p1.1.5 磁通密度B1.1.6 磁场强度H1.1.7 磁力线及磁通连续性定理1.1.8 矢量磁位A1.2 电磁场的基本方程1.2.1 全电流定律：麦克斯韦第一方程1.2.2 法拉第一楞次(Faraday-Lenz)定律：麦克斯韦第二方程1.2.3 高斯定律：麦克斯韦第三方程1.2.4 磁通连续性原理：麦克斯韦第四方程1.2.5 电磁场基本方程组的微分形式1.2.6 不同时空条件下的麦克斯韦方程组1.3 电磁场的媒质边界条件1.3.1 电场的边界条件1.3.2 磁场的边界条件1.3.3 理想导体与介质界面上电磁场的边界条件1.3.4 镜像法1.4 电磁场的能量1.4.1 电场与磁场存储的能量1.4.2 坡印廷(Poyllfing)定理1.5 依据电磁场理论形成的电路概念1.5.1 电路是特定条件下对电磁场的简化表示1.5.2 由电磁场方程推导出的电路基本定律1.5.3 电路参量1.6 电磁波的产生——时变场源区域麦克斯韦方程的解 1.6.1 达朗贝尔(DAlembert)方程及其解1.6.2 电流元辐射的电磁波1.7 平面电磁波1.7.1 无源区域的时变电磁场方程1.7.2 理想介质中的均匀平面电磁波1.7.3 导电媒质中的均匀平面电磁波1.8 均匀平面电磁波在不同媒质界面的入射反射和折射 1.8.1 电磁波的极化1.8.2 均匀平面电磁波在不同媒质界面上的垂直入射 1.8.3 均匀平面电磁波在不同媒质界面上的斜入射__小结习题上篇微波传输线与微波元件第2章传输线的基本理论2.1 传输线方程及其解2.1.1 传输线的电路分布参量方程2.1.2 正弦时变条件下传输线方程的解2.1.3 对传输线方程解的讨论2.2 无耗均匀传输线的工作状态2.2.1 电压反射系数2.2.2 传输线的工作状态2.2.3 传输线工作状态的测定2.3 阻抗与导纳厕图及其应用2.3.1 传输线的匹配2.3.2 阻抗圆图的构成原理2.3.3 阻抗圆图上的特殊点和线及点的移动2.3.4 导纳圆图2.3.5 圆图的应用举例2.4 有损耗均匀传输线2.4.1 线上电压、电流、输入阻抗及电压反射系数的'分布特性 2.4.2 有损耗均匀传输线的传播常数2.4.3 有损耗均匀传输线的传输功率和效率__小结习题二第3章微波传输线3.1 平行双线与同轴线3.1.1 平行双线传输线3.1.2 同轴线3.2 微带传输线3.2.1 微带线的传输模式3.2.2 微带线的传输特性3.3 矩形截面金属波导3.3.1 矩形截面波导中场方程的求解3.3.2 对解式的讨论3.3.3 矩形截面波导中的TElo模3.3.4 矩形截面波导的使用3.4 圆截面金属波导3.4.1 圆截面波导中场方程的求解3.4.2 基本结论3.4.3 圆截面波导中的三个重要模式TE11、TM01与TE01 3.4.4 同轴线中的高次模3.5 光波导3.5.1 光纤的结构形式及导光机理3.5.2 单模光纤的标量近似分析__小结习题三第4章微波元件及微波网络理论概要4.1 连接元件4.1.1 波导抗流连接4.1.2 同轴线——波导转接器4.1.3 同轴线——微带线转接器4.1.4 波导——微带线转接器4.1.5 矩形截面波导——圆截面波导转接器4.2 波导分支接头……微波技术与天线（王新稳著）：内容简介本书是在作者三十多年教学及科研实践基础上编写而成的，系统讲述电磁场与电磁波、微波技术、天线的基本概念、理论、分析方法和基本技术。

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。

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。

微波技术与天线课程考查报告班级：13-通信工程-升******学号：**********一．课程总结绪论1.微波及特点微波是电磁波谱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（即频率最高）的波段，其频率范围从300MHz(波长1m)至3000GHz(0.1mm).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）抗低频干扰特性第一章 均匀传输线理论1.均匀传输线方程主要是基尔霍夫定律的应用2．微波传输线大致可分为三种类型 {双导体传输线均匀填充介质的金属波导管介质传输线如图，各种微波传输线3.传输线的工作特性参数（1） 特性阻抗 （2） 传播常数 （3） 相速与波长4.输入阻抗Z in (z)=U(z)I (z )5.反射系数：定义传输线上任意一点Z 处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比为电压（或电流）反射系数. ：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==++)()_()()_(i u z I z I Γz U z U Γ6.输入阻抗与反射系数的关系U(z)=U+(z)+U-(z)=A 1e j βz ［1+Γ(z )］I(z)=I+(z)+I-(z) = e j βz ［1-Γ(z )］7.驻波比（VSWR ）：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比，用ρ表示ρ=|U|max|U |min 8. 分析无耗传输线的特性 ：对于无耗传输线，负载阻抗不同则波的反射也不同；反射波不同则合成波不同；合成波不同意味着传输线有不同的工作状态。

归纳起来，无耗传输线有三种不同的工作状态（1）行波状态(无反射的传输状态)（2）纯驻波状态（全反射状态）（3）行驻波状态（混合波状态）9.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相同（3）传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗10. 阻抗匹配: 分三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。

微波技术与天线（第二版）总结绪论微波频段：300MHz－3000GHz微波波长：0.1mm—1m （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）一、均匀传输线理论1.1、均匀传输线方程及其解1.1.1传输线的分类：双导体传输线，金属波导管，介质传输线。

分析方法: 场分析法，等效电路法。

（1）特性阻抗—传输线上行波的电压与电流的比值对于均匀无耗传输线特性阻抗：（2）传播常数γ（3）相速υp —传输线上行波等相位面沿传输方向的传播速度（4）传输线的波长1.2、传输线阻抗与状态参量（1）输入阻抗—传输线上任意一点处的输入电压和输入电流之比值。

对无耗均匀传输线, 线上各点电压U(z)、电流I(z)与终端电压Ul、终端电流的关系如下：（2）反射系数—传输线上任意一点处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比。

（3）电压驻波比—传输线上电压最大值与电压最小值之比。

1.3、无耗传输线的状态分析（1）行波状态➢沿线电压和电流振幅不变，驻波比等于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（2）纯驻波状态➢终端短路➢终端开路➢终端接纯电抗Z in= ±j X（3）行驻波状态当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时, 由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收, 另一部分则被反射, 因此传输线上既有行波又有纯驻波, 构成混合波状态, 故称之为行驻波状态。

（1）λ/4 阻抗变换性—无耗传输线上距离为λ/4的任意两点处输入阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方。

（2）λ/2 重复性—无耗传输线上距离为λ/2的任意两点处，电压、电流的大小（绝对值）；输入阻抗；反射系数的值相等，具有λ/2 的周期性。

1.4、传输线的传输功率、效率和损耗1.5、阻抗匹配分类：负载阻抗匹配Zl=Z0信号源阻抗匹配Zg=Z0共轭阻抗匹配Zin=Z g*◆负载阻抗匹配—负载阻抗等于传输线的特性阻抗。

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。

目录一、均匀传输线理论 (2)二、规则金属波导 (5)三、微波集成传输线 (8)四、微波网络基础 (10)五、微波元器件 (12)六、天线辐射与接收的基本理论 (15)七、电波传播概论 (18)八、线天线 (20)九、面天线 (25)十、心得体会 (27)第1章均匀传输线理论微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称, 它的作用是引导电磁波沿一定方向传输,各种微波传输线本章从“化场为路”的观点出发, 首先建立传输线方程, 导出传输线方程的解, 引入传输线的重要参量——阻抗、反射系数及驻波比。

然后分析无耗传输线的特性, 给出传输线的匹配、效率及功率容量的概念。

最后介绍最常用的TEM传输线——同轴线。

1.1均匀传输线方程及其解1.由均匀传输线组成的导波系统都可等效为均匀平行双导线系统。

其中传输线的始端接微波信号源<简称信源）, 终端接负载, 选取传输线的纵向坐标为z, 坐标原点选在终端处, 波沿负z方向传播。

均匀传输线方程，也称电报方程。

u(z, t>z=Ri(z, t>+Li(z, t>ti(z, t>z=Gu(z, t>+Cu(z, t>t2.电压的通解U(z>=U+(z>+U-(z>=A1e +γz+A2e -γz电流的通解为 I(z>=I+(z>+I-(z>=A1e +γz-A2e -γz, Z。

=3.1> 特性阻抗Z 2> 传播常数γ 3> 相速vp与波长λ1.2传输线阻抗与状态参量传输线上任意一点电压与电流之比称为传输线在该点的阻抗，它与导波系统的状态特性有关。

因为微波阻抗是不能直接测量的，只能借助于状态参量如反射系数或驻波比的测量而获得，为此，引入物理量：输入阻抗、反射系数和驻波比。

1.输入阻抗对无耗均匀传输线, 线上各点电压U(z>、电流I(z>与终端电压U l、终端电流I l的关系如下：定义传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比为该点的输入阻抗, 记作Zin(z>=2. 反射系数定义传输线上任意一点z处的反射波电压<或电流）与入射波电压<或电流）之比为电压<或电流）反射系数, 即：通常将电压反射系数简称为反射系数, 并记作Γ(z>。

微波技术与天线期末总结本学期的微波技术与天线课程是电子信息类专业的必修课之一，主要学习了微波器件与系统的基础知识以及天线的设计与应用。

通过学习这门课程，我不仅对微波技术和天线有了更深入的了解，同时也提高了我解决工程问题的能力和独立思考的能力。

一、微波技术基础知识的学习微波技术是现代通信领域中的关键技术之一。

在本门课程中，我们学习了微波电磁场的特性、传输线理论、微波器件的工作原理和参数、微波功率的传输与处理、微波网络分析理论等内容。

通过上课、课后作业和实验实践，我们深入了解了微波能量的传输和与环境的交互作用，进一步拓宽了自己的知识面。

同时，我们还学习了专业术语和常用的分析方法，通过实验掌握了基本的微波测量技术。

二、微波器件与系统的设计在微波技术的学习过程中，我们重点学习了微波器件的设计和系统的组成。

通过学习传输线的基本特性和参数，我们了解了微波器件中构成元件的工作原理和性能指标。

在此基础上，我们学习了常用的微波器件设计方法，包括微带线的设计、波导器件的设计等。

通过实验设计和仿真软件的使用，我们学会了对不同的电路结构进行选取和优化，使其满足指定的性能要求。

三、天线设计与应用天线是电磁波传播中的核心组成部分，也是微波技术中的重要内容。

在本门课程中，我们学习了天线的基本原理、天线设计的基础知识等内容。

通过学习天线的缩比模型设计和测量，我们对天线的辐射功率、辐射模式、增益等参数有了更深入的了解。

另外，我们还学习了主动天线和阵列天线的基本原理和应用，了解了天线的其他功能和应用领域，比如雷达系统。

四、实验与实践本学期我们还进行了多个微波技术和天线相关的实验，这些实验既加深了我们对理论知识的理解，同时也培养了我们的动手能力和团队合作精神。

实验内容包括传输线参数测量、微带线及贴片式天线的制作和测试、天线参数测量等。

通过这些实验，我不仅掌握了实验仪器的使用方法，还加深了对微波技术和天线的理论知识的理解。

同时，我也意识到实验中往往存在的误差和不确定性，加强了我的实验分析和数据处理能力。

微波技术与天线考试重点复习归纳第⼀章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 jz Z ββββββ++==++02p rv fλπλβε===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 ez eeZ Z A eββββ----Γ===Γ+ 1101110j Z Z eZ 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==-Γ111ρρ-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 zβ=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。