微波课件第 节

01
卫星通信是利用微波进行远距离 通信的一种方式。微波信号通过 卫星中继站，实现全球范围内的 信息传输和广播服务。
02
卫星通信中的微波传播具有覆盖 范围广、传输容量大、不受地形 限制等优点，广泛应用于军事、 民用和商业领域。
雷达系统中的微波传播应用
雷达系统利用微波的反射和散射特性 ，实现对目标物体的探测、跟踪和识 别。
03 对于不同的介质，其吸收和散射特性也不同，因 此对微波传播损耗的影响也会有所不同。
04
微波传播的干扰因素
自然因素对微波传播的影响
气候条件
如雨、雪、雾等天气现象对微波传播产生影响，可能导致信号衰减 或中断。
地理环境
如高山、峡谷、森林等地形地貌可能阻碍微波传播，导致信号覆盖 不全。
电磁噪声
自然界中的雷电、太阳黑子等天文现象产生的电磁噪声可能干扰微波 信号。
微波传播的原理
总结词
微波传播主要依靠反射、折射和散射等方式进行传播 ，其传播路径受到地形、建筑物、气象等因素的影响 。
详细描述
微波的传播方式主要包括反射、折射和散射等。反射 是指微波在遇到障碍物时，会像光一样被反射回来； 折射是指微波在通过不同介质时，会因为介电常数的 不同而发生方向改变；散射是指微波在遇到小尺寸障 碍物时，会向各个方向散射。此外，微波的传播路径 还会受到地形、建筑物、气象等因素的影响，如山脉 、建筑物和云层等都可能对微波传播产生影响。
雷达系统中的微波传播具有方向性强 、穿透性强、抗干扰能力强等优点， 广泛应用于气象预报、航空导航、军 事侦察等领域。
移动通信中的微波传播应用
移动通信是利用微波进行无线通信的一种方式。微波信号通 过基站和移动设备之间的传输，实现语音、数据和多媒体通 信。

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第1章 射频/微波工程介绍 表1-1
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第1章 射频/微波工程介绍 以上这些波段划分并不是惟一,还有其它许多不同
划分方法,它们分别由不同学术组织和政府机构提出,甚 至还在相同名称代号下有不同范围,因此波段代号只是 大致频谱范围。其次,以上这些波段分界也并不严格,工 作于分界线两边临近频率系统并没有质和量上跃变,这 些划分完全是人为,
作为工科电子类专业学生,有必要掌握这方面知识。
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第1章 射频/微波工程介绍 表1-3
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第1章 射频/微波工程介绍
普通地,射频/微波技术所涉及无线电频谱是表 11 中甚高频(VHF)到毫米波段或者P波段到毫米波段很 宽范围内无线电信号发射与接受设备工作频率。详细 地,这些技术涉及信号产生、 调制、 功率放大、 辐 射、 接受、 低噪声放大、 混频、 解调、 检测、 滤波、 衰减、 移相、 开关等各个模块单元设计和生 产。它基本理论是典型电磁场理论。研究电磁波沿传 播线克斯韦方程出发,在特定边界条件下解电磁 波动方程,求得场量时空改变规律,分析电磁波沿线各 种传播特性；
这些电路测量仪器有频谱分析仪、 频率计数器、 功率计、 网络分析仪等。
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第1章 射频/微波工程介绍
2.
功率用来描述射频/微波信号能量大小。全部电路或系
统设计目标都是实现射频/
影响射
频/微波信号功率主要电路有:
(1) 衰减器: 控制射频/微波信号功率大小。通常由有耗 材料（电阻性材料）组成, 有固定衰减量和可调衰减量之分。
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第1章 射频/微波工程介绍
(2) 频率变换器: 将一个或两个频率信号变为另一 个所希望频率信号,如分频器、 变频器、 倍频器、 混 频器等。

结论2：可将电场、磁场分别等效成电压、电流来分析。
2．集中参数(Lumped Parameters) 集中参数电路：电参数集中在一个小的空间的电路。
在低频电路中，电能量集中在电容器中，磁能量 集中在电感器中，只有电阻元件消耗能量，连接各元 件的导线是一个理想导线，不消耗能量，属于集中参 数电路。 特点：传输线上各点的电压(电流)处处相等，不随位 置变化。
Y1 = G1 + jC1
d2I dz 2
Z1Y1I
令 Z1Y1 (R1 jL1)(G1 jC1) j
——传播常数
d2V dz2
2V
0 ，（1）
——波动方程。 电压的通解
d2I dz2
2I
0
（2）
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z)
dV dz
Z1I
dI dz
1 . 2 . 1 基本概念 1 . 2 . 2 传输线方程及其解
1 . 2 . 1 基本概念
1．TEM波传输线的结构特点
（1）双导体结构；
（2）电场可看成 是由一个导体的 正电荷指向另一 导体的负电荷；
结论1：传输线同 一横截面对应位 置的两导线上的 电流 等幅、反向。
（3）磁场可看 成是由导体上的 电流激发。
Y1V
V(z) = Aez + Bez = Vi(z) + Vr(z)
Z1Y1 (R1 jL1 )(G1 jC1 ) j
I (z) dV
Aez
Bez
Z1dz Z1 / Z1 /( )
A ez B ez
Z0
Z0
Ii(z) Ir(z)
Z0
Z1
Z1 Y1

| s12 |2 + | s13 |2 = 1 | s12 |2 + | s23 |2 = 1 | s13 | + | s23 | = 1
2 2 * s13 s23 = 0
( 5.7.6 ) ( 5.7.7 ) ( 5.7.8) ( 5.7.9 )
式（5.7.9）要求 s13= 0 或 s23= 0，但不论是 s13= 0，还是 ） ， ， s23= 0，都不能使式（5.7.6）、（ ）、（5.7.7）、（ ）、（5.7.8）同时成立 ，都不能使式（ ）、（ ）、（ ） ，即说明前面的假设 sii（i=1，2，3）全为零不成立，亦即说 ， ， ）全为零不成立， 明无耗互易三分支的三个端口不可能同时实现匹配。 明无耗互易三分支的三个端口不可能同时实现匹配。
0
s31 的功率传送到端口 3，这是一种功率分配方式。另一种 2， 2，1/2 3，这是一种功率分配方式。 s33 s13 s23
21 1 输入时，将有 1/4 的功率被反射回去，1/4 的功率传送到端口 输入时， 的功率被反射回去，
s11
s
功率分配方式如图 5.14（a）和图 5.15（a）所示，信号从端口 3 （ ） （ ）所示， 输入，将不存在反射波， 各得一半功率， 输入，将不存在反射波，端口 1 和 2 各得一半功率，称为三分 贝功分器。 贝功分器。图 5.14（b）和图 5.15（b）是将 T形分支当作功率 （ ） （ ） 形分支当作功率 合成器使用的情况， 合成器使用的情况，但此时端口 1 和端 的输入驻波比较大（ ），且 口 2 的输入驻波比较大（ ρ =3），且 ）， 也不相互隔离， 端口 1 和 2 也不相互隔离，性能虽然 不太好，但因其结构简单， 不太好，但因其结构简单，故有时也 被采用。 被采用。