射频电路与天线 教学大纲

射频电路课程名称：射频电路英文名称：Radio Frequency Circuits学分：3课程总学时：48课程性质：☑必修□选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成先修课程：电磁场与电磁波一、教学信息课程的性质：《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。

其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。

《射频电路》主要讲述射频电路的内容。

课程的目的与教学基本要求：课程的目的是通过这门课程的学习，学生可以掌握射频电路与天线的基本原理，并具备分析能力与初步的设计能力，为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。

通过这门课的学习，要求学生熟练掌握传输线理论，了解波导和谐振腔的基本知识，掌握微波网络理论，了解各种射频电路的工作原理，掌握天线的辐射原理和天线的基本参数，了解各种线天线和面状天线的工作原理。

考核方式：总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。

二、教学资源教材[1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。

[2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。

多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。

三、教学内容、要求与学时分配按各章节列出主要内容，注明课程教学的难点和重点，对学生掌握知识的要求，以及学时的分配1 第一部分、传输线理论（1）传输线的纵向问题-传输线理论（8学时）主要内容：传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。

基本要求：理解长线的概念，理解传输线方程及其解的意义，熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义，熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系，掌握不同负载时无耗传输线的工作状态，掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成，熟练应用传输线理论解决传输线问题，熟练应用圆图求解传输线问题。

重点：无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的意义、特点和相互关系，无耗传输线问题的求解，圆图计算。

（2）传输线的横向问题（8学时）主要内容：传输线横向问题与纵向问题的分解，几种常用传输线的横向问题分析方法和特征参数公式，包括矩形波导、圆波导、同轴线、带状线、微带线等。

基本要求：了解等效电压、等效电流的意义，了解横向问题的场方程，了解纵向分量法，掌握导波系统中模式、传播常数、相位常数和传输条件，掌握导波系统截止波长、波导波长、相速度、群速度、波阻抗的概念及其特点，了解矩形波导和圆波导的模式，熟练掌握矩形波导和圆波导的截止波长和传输特性的计算，了解矩形波导TE10波的场结构、壁电流分布、单模传输条件，了解圆波导三个主要模式特点和场结构，了解同轴线的波型及同轴线的选择，了解带状线、微带线主模的横向场分布，了解分析耦合线的奇偶模法。

重点：矩形波导和圆波导的截止波长和传输特性、矩形波导TE10波的特点。

同轴线、带状线和微带的TEM模或准TEM模。

2 第二部分、传输线谐振器与谐振腔（6学时）主要内容：传输线谐振器，传输线谐振器的基本参数、矩形谐振腔、圆柱形谐振腔、同轴型谐振腔、微带谐振器，介质谐振腔。

基本要求：掌握传输线谐振器的分析方法，掌握传输线谐振器的谐振条件和谐振频率与品质因子的计算，了解矩形谐振腔和圆柱形谐振腔的模式，了解矩形谐振腔TE101和圆柱形谐振腔三种主要模式的特点，了解同轴型谐振腔和微带谐振器的谐振条件，了解介质谐振腔的谐振原理。

重点：传输线谐振器的谐振条件，矩形谐振腔和圆柱形谐振腔模式与谐振波长。

3 第三部分、网络基础（6学时）基本内容：了解不连续性的处理方法、网络的主要参数、双端口网络的工作特性参量。

基本要求：了解电压与电流的归一化，了解微波网络的等效原理与主要特点，掌握Z，Y，A，S、T参数的定义，了解双端口网络的主要工作特性参量。

重点：S参数的定义。

4 第四部分、无源电路（12学时）基本内容：基本元件（电抗元件、连接元件、分支元件、耦合元件等）、阻抗匹配器、定向耦合器、功率分配器、滤波器、微波铁氧体器件。

基本要求：了解基本元件的作用和处理方法，掌握阻抗匹配器、定向耦合器、功率分配器、滤波器的原理，了解微波铁氧体器件的功能。

重点：阻抗匹配、定向耦合器、功率分配器、低通和带通滤波器的结构和原理5 第五部分、有源电路（8学时）基本内容：振荡器、放大器、混频器、控制电路。

基本要求：了解振荡器、放大器、混频器、控制电路的工作原理，了解这些器件的典型结构和特点。

重点：振荡器、放大器、混频器和控制电路的工作原理。

天线课程名称：天线英文名称：Antenna学分：2课程总学时：32课程性质：☑必修□选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成先修课程：电磁场与电磁波大纲编制人：褚庆昕谢泽明王世伟涂治红陈付昌一、教学信息课程的性质：《天线》是电子与通信工程等专业的一门重要的专业基础课。

其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。

本课程主要讲述天线的内容。

天线是通信、广播、电视、雷达、导航等无线电系统不可缺少的设备，作用是辐射和接收电磁波，本课程的内容是《射频电路与天线》课程的重要组成部分。

课程的目的与教学基本要求：课程的目的是让学生掌握天线的原理与设计，为无线通信、移动通信、广播等课程提供技术基础。

通过本课程的学习，要求学生掌握天线辐射和接收的基本原理，掌握天线的基本电参数，了解无线通信系统中常用的线天线和面天线的构成和工作原理，并具备简单天线分析与设计能力。

考核方式：总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。

二、教学资源教材[1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。

[2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。

多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。

三、教学内容、要求与学时分配1. 线天线的辐射原理与基本参数（12学时）基本内容：电流元辐射、对偶原理、磁流元辐射、对称振子辐射、发射天线的基本参数、行波天线、引向天线、电视发射天线、移动通信天线、线天线的馈电。

基本要求：掌握电流元的辐射场，了解对偶原理与此流元辐射，掌握对称阵子天线辐射场，掌握天线的辐射电阻、方向性图、方向性系数、增益、效率、输入阻抗的概念，了解天线的极化特性与带宽，掌握电流元和半波阵子天线的辐射电阻、方向性系数，了解行波天线、引向天线、折合阵子、单极天线、十字形旋转场天线的原理，了解平衡与不平衡变换。

重点：电流元辐射，对称阵子天线辐射，方向性图、方向性系数、增益的概念。

2. 接收天线（4学时）基本内容和要求：了解接收天线的互易原理，理解有效长度和有效面积。

3. 天线阵（6学时）基本内容：方向性图相乘原理、二元天线阵、均有直线阵、自阻抗、互阻抗。

基本要求：掌握方向性图相乘原理，掌握二元天线阵的阵因子和辐射特性，掌握均匀直线天线阵的阵因和辐射特性，理解自阻抗和互阻抗，了解地面对天线特性的影响。

4. 口面天线（10学时）基本内容：面状天线基本理论、面元辐射、不同口径的辐射场、喇叭天线、旋转抛物面天线、卡塞格伦天线、缝隙天线、微带天线基本要求：了解惠更斯-菲涅尔原理，了解等效原理，了解矩形和圆形口径面辐射的特点，了解喇叭天线、旋转抛物面天线、卡塞格伦天线、缝隙天线与微带天线的结构和工作原理。

重点：面天线基本理论和不同口径面的辐射场。

射频电路与天线实验课程名称：射频电路与天线实验英文名称：Experiment of Radio Frequency Circuits and Antennas学分：1课程总学时：32 实验学时：32 （其中，上机学时：0 ）课程性质：□必修☑选修是否独立设课：☑是□否课程类别：□基础实验☑专业基础实验□专业领域实验含有综合性、设计性实验：☑是□否面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成、电类联合班先修课程：电磁场与电磁波、射频电路与天线大纲编制人：褚庆昕王云一、教学信息教学的目标与任务：通过实验教学了解射频系统的基本构成，熟悉射频与微波元器件的工作原理，掌握典型射频电路的设计、测量以及调试方法，掌握典型射频测量仪器的使用方法。

通过实验，熟练掌握传输线理论和射频电路基本理论，为开发和设计射频电路打下基础。

教学基本要求：正确理解实验原理和实验方案，熟练使用频谱分析仪等射频测量设备，掌握传输线、功分器、耦合器、滤波器、放大器、天线等简单射频模块的指标参数测量方法。

考核方式：预习、考勤、实验纪律、操作占30% ，实验报告占70% 。

选作综合实验适当加分。

二、教学资源实验指导书与参考书[1]褚庆昕、王云等著，《射频电路与天线实验指导书》，华南理工大学，.2007。

[2]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。

多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）教学课件，实验报告模板，常见问题，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。

三、实验内容与学时安排说明：1. 实验方式：“实物实验”指让学生调试仪器设备、拆卸安装、加工、分析测试等实际操作形式做的实验；。