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Zinz= Zinz+λ／2
2、λ／4变换性: Zinz- Zinz+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| 0 1 0＜|Γ|＜1
ρ 1 ∞ 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Zin=Zg﹡时,负载能得到最大功率值;
《微波与天线》课程教学大纲
一、课程基本信息
1、课程代码：ES326
2、课程名称：微波与天线/Microwave Techniques and Antennas
3、学时/学分：63学时/3.5学分
4、先修课程：工程数学、普通物理、电路基础、电磁场与波
5、面向对象：电子信息类各专业本科生
6、开课院（系）、教研室：电子信息与电气工程学院（电子工程系）、电磁场与微波技术教研室
7、教材、教学参考书：
教材：《微波技术与天线（修订版）》，赵姚同、周希朗，东南大学出版社，1995。
参考书：《微波工程基础》，R.E.柯林，吕继尧译 ，人民邮电出版社，1981年。
微波原理，鲍家善等，高等教育出版社，1985年。
二、本课程的性质和任务
本课程是通信工程、电子科学与技术本科专业的一门重要的学科基础课，是在学习了“电路基础”和“电磁场与电磁波”等课程基础上，深入学习无线电频谱中极为重要波段微波领域的重要科目，是理论与工程性、实践性较强的课程。要求学生掌握微波技术与天线的基本概念、基本理论及主要分析计算方法。为后续课程打下必要的理论基础，并具有将微波和天线技术应用于实际的能力。
三、教学内容和要求
本课程主要内容包括传输线理论、规则金属波导、微波集成介质传输系统、微波谐振器、微波网络基础、微波无源元件、天线辐射与接收的理论基础、线天线和面天线。通过学习，要求学生以导行波和导模概念贯穿全书，围绕规则导行波系统理论基础和微波电路元件理论基础，全面掌握微波技术的基础理论、基本技术和基本方法，特别掌握好基本概念；通过天线原理的基本概念、基本原理和基本方法的学习，了解天线系统的性能，掌握提出问题、分析问题、解决问题的方法、为研究设计天线系统打下良好的基础。课程内容如下：
第一章 绪论(2)
1、微波波段的划分及其特点
2、微波的应用
3、天线的功能及分类
4、微波技术与天线课程的基本内容
要求：掌握微波的概念及其特点，微波技术的发展和应用领域。
未知驱动探索，专注成就专业
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微波技术与天线
1. 引言
微波技术是一种高频电磁波技术，其波长在1mm到1m之间。微波技术在通信、雷达、卫星通信和无线电频谱等领域有着广泛的应用。而天线是将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波的设备。本文将介绍微波技术与天线的基本原理和应用。
2. 微波技术的基本原理
微波技术是利用微波电磁波来传输和处理信息的技术。微波电磁波具有较高的频率和较短的波长，能够提供更高的频宽和更大的信息容量。微波技术的基本原理包括以下几个方面：
2.1 微波的特性
微波电磁波是一种高频率的电磁波，其频率范围为300MHz到300GHz，相应的波长范围为1mm到1m。微波的特性包括强迫共振、反射、透射、衍射、折射和干涉等。
2.2 微波传输技术
微波传输技术是将微波信号通过天线发射和接收的过程。在微波传输中，需要考虑信号的衰减、传输损耗、干扰等因素。 未知驱动探索，专注成就专业
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2.3 微波放大器
微波放大器是用来放大微波信号的设备，常见的微波放大器有二极管放大器、管式放大器和固态放大器等。
2.4 微波滤波器
微波滤波器是用来对微波信号进行滤波的设备，常见的微波滤波器有带通滤波器、带阻滤波器和低通滤波器等。
2.5 微波集成电路
微波集成电路是将多个微波器件集成在一个芯片上的技术，它可以提高系统的集成度和性能。
3. 天线的基本原理
天线是将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波的设备。天线的基本原理包括以下几个方面：
3.1 天线的类型
常见的天线类型包括单极天线、双极天线、定向天线、全向天线和宽带天线等。
3.2 天线的工作原理
天线的工作原理是将电流转换为电磁波或者将电磁波转换为电流。天线的工作原理涉及到电磁场理论和天线的电路模型。 未知驱动探索，专注成就专业
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3.3 天线的增益与方向性
天线的增益是指天线在某一方向上辐射或接收的电磁波功率与同样功率电源的参考天线（标准天线）相比的比值。天线的方向性是指天线在特定方向上的辐射或接收性能。
第一章
1-1解： f=9375MHz, /3.2,/3.1251cfcml ， 此传输线为长线。
1-2解： f=150kHz, 4/2000,/0.5101cfml ，此传输线为短线。
1-3答： 当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。用1111,,,RLCG表示，分别称其为传输线单位长度的分布电阻，分布电感，分布电容和分布电导。
1-4 解： 特性阻抗 901012101.66510500.66610LLZCC
f=50Hz X1=ωL1=2π×50×16.65×10-9Ω/cm=5.23×10-6Ω/cm
B1=ωC1=2π×50×0.666×10×10-12=2.09×10-9S/cm
1-5 解： ∵ 22jzjzirUzUeUe
2201jzjzirIzUeUeZ
将 2223320,2,42irUVUVz 代入
33223420220218jjzUeejjjV
3412020.11200zIjjjA
34,18cos2jtezuztRUzetV
34,0.11cos2jteziztRIzetA
1-6 解： ∵ZL=Z0 ∴220jzirUzUeU
212321100jjzzUzeUze
