(完整word版)微波技术与天线(重点)

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微波技术与天线

微波技术与天线

shz
c.已知电源电动势Eg,内阻Rg及负载阻抗ZL时
的特解:
U ( z)
Eg Z0 Rg Z0
e z L e 2l ez (1 1 Le2l )
I( z)
Eg Rg Z0
e z L e 2l ez (1 1 Le2l )
其中:
1
Rg Rg
Z0 Z0
L
Z L Z L
Z0 Z0
2.向微波电路的小型化,微型化和单片集 成化方向发展;
3.向开辟新的微波应用领域方向发展。
第二章 传输线的基本理论
第一节 传输线的基本概念
一. 传输线的种类:
1. 微波传输线的定义: 2. 传输线的种类:
a. TEM波传输线: b. 金属波导传输线: c. 表面波传输线:
二 分布参数的概念:
1. 长线与短线的概念:
电流)的一般公式:
U (z) U L IL z0 ez U L IL z0 ez
2
2
I( z)
U L IL z0 2z0
e z
U
L
IL 2z0
z0
e z
解的双曲函数形式为:
U (z) U Lchz ILZ0shz
I( z)
U L Z0
shz
ILchz
b. 已知始端电压U1 和电流 I1时的特解:
L0
jC0 (1
j G0
C0
)
j
L0C0 [1
j
1 2
( R0
L0
G0
C0
)]
( R0 C0 G0 2 L0 2
j
L0 ) j
C0
L0C0
R0
2
C0 G0 L0 2

微波技术与天线考试复习重点(含答案)

微波技术与天线考试复习重点(含答案)

微波技术与天线复习提纲(2011级)一、思考题1. 什么是微波?微波有什么特点?答:微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,频率范围从300MHZ 到3000GHZ ,波长从0.1mm 到1m ;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、视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。

2. 试解释一下长线的物理概念,说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些?一般是采用哪些物理量来描述?答:长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线;以长线为基础的物理现象:传输线的反射和衰落;主要描述的物理量有:输入阻抗、反射系数、传输系数和驻波系数。

3. 均匀传输线如何建立等效电路,等效电路中各个等效元件如何定义?4. 均匀传输线方程通解的含义5. 如何求得传输线方程的解?6. 试解释传输线的工作特性参数(特性阻抗、传播常数、相速和波长) 答:传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z 0,传输常数错误!未找到引用源。

,相速及波长。

1)特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值,其表达式为0Z =它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关;2)传输常数j γαβ=+是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数,其中,α和β分别称为衰减常数和相移常数,其一般的表达式为γ=传输线上电压、电流入射波(或反射波)的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速,即p v ωβ=;4)传输线上电磁波的波长λ与自由空间波长0λ的关系2πλβ==。

7. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的,有何特点,并分析三者之间的关系答:输入阻抗:传输线上任一点的阻抗Z in 定义为该点的电压和电流之比,与导波系统的状态特性无关,10001tan ()tan in Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+ 反射系数:传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数,对于无耗传输线,它的表达式为2(2)10110()||j z j z Z Z z e Z Z βφβ---Γ==Γ+ 驻波比:传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比,也称为驻波系数。

大二上学期末微波技术与天线详细攻略

大二上学期末微波技术与天线详细攻略

大二上学期末微波技术与天线详细攻略微波技术与天线是电子信息工程专业的一门重要课程,涉及到电磁波传播、微波器件和天线原理等内容。

针对这门课程,学生在复习备考时需要关注哪些重点知识?考试中又会涉及哪些难点?本文将从理论基础、重点内容以及备考技巧三个方面为大家详细介绍微波技术与天线课程的复习攻略。

一、理论基础1. 电磁波传播微波技术与天线课程首先涉及到电磁波的基本知识,包括电磁波的特性、传播规律、极化方式等内容。

在复习时,要重点掌握电磁波的数学描述以及在不同媒质中的传播特性,例如在导体、介质中的传播情况。

2. 微波器件微波技术涉及到多种微波器件的工作原理和应用,包括功分器、耦合器、滤波器等。

复习时,需要详细学习每种器件的结构特点、工作原理以及使用方法,理解其在微波系统中的作用。

3. 天线原理天线是微波通信系统中的重要组成部分,复习时需要掌握天线的辐射原理、增益计算、波束宽度等基本概念,并了解各种类型的天线的特点及应用场景。

二、重点内容1. S参数与矩阵表示法在微波技术中,S参数是描述微波器件传输特性的重要参数。

学生需要熟练掌握S参数的定义及其在微波电路中的应用,同时了解S参数的矩阵表示法,掌握其计算和应用技巧。

2. 驻波与功率传输学生需要深入理解驻波比的概念及其对微波系统性能的影响,同时需要掌握功率在传输线中的传输规律,包括功率的最大传输定理等内容。

3. 天线参数及增益计算天线的参数包括输入阻抗、辐射效率、增益等,复习时需要重点掌握这些参数的计算方法,并能够应用这些参数进行天线的设计和优化。

三、备考技巧1. 多做练习微波技术与天线是一门理论联系实际的课程,复习时建议多做相关练习题,巩固理论知识,并培养解决实际问题的能力。

2. 注重实践微波技术与天线课程需要结合实验进行理论知识的验证和应用,学生在复习备考时要注重实验过程中的关键环节和数据处理方法,能熟练操作相关仪器。

3. 多交流讨论学生在复习备考过程中,可以多与同学交流讨论,分享彼此的理解和总结,相互帮助,共同进步。

微波技术与天线-考试重点复习归纳

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 j z Z ββββββ++==++2p v f πλβ===/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 e z e e Z Z A eββββ----Γ===Γ+ 1101110j Z Z e Z 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 z β=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。

(完整版)微波技术与天线(重点)(可编辑修改word版)

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微波:是电磁波中介于超短波与红外线之路中的电压和电流除了是时间的函数外,(频率最高)的波段,其频率范围从300Mhz分布参数电路的实际尺寸能和电路的工作(波长 Im)至 3000GHz (波长 0.1m) •微波的特性:1•似光性2•穿透性3•宽频带特对于分布参数电路市传输线理论对其进行集总参数.在一般的电路分析中,电路的所= [A 少'cos( t+ z)+ A € *CO8( t- z)]有参数,如阻抗、容抗.感抗都集中于空间 的各个点上,各个元件上,各点之间的信号特性阻抗:Z 尸曙# (无耗传输线这类电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。

用集总电路近似实位和电流都不相同。

这说明分布参数电间的波段,它属于无线电波中波长最短还是空间坐标的函数。

性4•热效应特性5•散射特性6•抗低频干扰 分析。

特性. 与低频区别:趋肤效应,辐射效应,长线 效应,分布参数。

微波传输线的三种类型:1•双导体传输线,2.均匀传输线方程(电报方程): 竺卫=用D + L 些宀>Qzdt E=Gfer ) + C 竺迪dzdt传输线瞬时电压电流:金属波导管3•介质传输线。

“(ZJ)=A [护"cos( t+ 2)+ A ^cos( t- z)是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为 R=G=0・)集总电路。

平行双导线(直径为d,间距为D ):波长相比拟。

际电路是有条件的,这个条件定实际电路 同轴线(内外导体半径a,b ) :Zo = #inL的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。

相移常数: 对于集总参数电路,由基尔霍夫定律唯输入阻抗:一地确定了电压电流。

分布参数:电路是指电路中同一瞬间相邻两点的电 反射系数:Z _^Z| + Zotan( z)E ° z(, + Zj tan( Z)Z| + Zo终端反射系数:r =Z L Z。

=|「I '"Z| + ZoRma 严 Z u //4阻抗变换性:任意距离为/4的两点处共轨阻抗匹配传输线上各点阻抗等于传输线特性阻抗。

微波技术与天线

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课程名称:微波技术与天线课程代码:02367理论第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点微波技术与天线是电子与信息工程专业、通信技术专业的一门专业基础课;该课程研究的基本内容是电磁场的基础理论、导行电磁波和导模概念、各个导行波场的求解方法、传输线的基本理论和计算方法、微波网络基础与器件、天线的基本概念、基本理论及天线的基本结构并且与现代通信紧密相关的新技术;二、课程目标与基本要求通过本课程的学习,可以使学生掌握微波与天线的基本概念、基本理论和基本分析方法;并在此基础上,学会利用所学知识去解决微波与天线领域的工程实际问题,为今后从事微波与天线研究和工程设计工作打下良好的基础;三、与本专业其他课程的关系本课程的前导课程是高等数学、电路分析基础、数学物理方法、电磁场理论;是无线通信技术的基础课程;第二部分考核内容与考核目标第一章场论与静态电磁场一、学习目地与要求本章主要研究静态电磁场的基本规律和分析方法;通过本章的学习,使学生能够理解电荷与电流密度的概念,理解并掌握电流连续性方程;理解并掌握静电场和恒定磁场的基础—库仑定律和安培力定律,牢固建立静电场和恒定磁场的概念,并能根据不同电荷分布和电流分布的相关电磁场强度计算表达式,计算一些典型电荷分布和电流分布的电场强度和磁感应强;牢固掌握静电场和恒定磁场的基本方程 ,深刻理解静电场和恒定磁场的基本性质;深刻理解电位和磁位的物理意义,掌握电位与电场强度、磁位与磁感应强度的关系;了解电介质极化和磁介质磁化的物理过程;二、考核知识点与考核目标(一)场论一般识记:矢量运算中的相关规则及矢量恒等式理解:标量场与矢量场的概念、标量场的等值面和矢量场的矢量线、矢量场的散度与旋度、标量场的梯度;应用:应学会应用矢量分析这一重要数学工具去研究电磁场在空间的分布和变化规律;(二)静电场次重点识记:电荷与电荷密度、电场强度、均匀介质中的电场理解:、电场强度的相关计算公式、库仑定律应用:用静电场的基本方程高斯定律求解静电场、计算点电荷系统和一些连续分布电荷系统的电位(三)稳恒电流场一般识记:电流密度、欧姆定律、焦耳定律的微分形式理解:、电荷守恒定律、稳恒电流场的基本方程四恒定磁场次重点识记:磁感应强度、介质的磁化理解:稳恒磁场的基本方程、矢量磁位、磁介质中的安培定律应用:运用安培环路定律求解具有一定对称性分布的磁场、利用矢量磁位求解一些简单的磁场分布问题第二章电磁波原理一、学习目地与要求本章主要讨论了时变电磁场的普遍规律、电场和磁场在交替变化的过程中所形成的电磁波的相关特性,并重点讲述了均匀平面电磁波在无界空间的传播特性和在分界面上的反射和透射特性;通过本章的学习,要求学生们必须牢固掌握麦克斯韦方程组的积分形式、微分形式,深刻理解其物理意义;必须正确理解和使用边界条件、深刻理解坡印廷矢量的物理意义并能用其分析计算电磁能量的传输情况;掌握电磁场的波动方程以及理解矢量位和标量位的概念和满足的相应方程;深刻理解和掌握均匀平面电磁波在无界理想介质中的传播特性,理解描述传播特性的参量的物理意义;掌握三种极化方式的产生条件;熟练掌握平面电磁波对理想导体和理想介质垂直入射时的分析方法和过程;理解平面电磁波向理想导体界面的斜入射;二、考核知识点与考核目标(一)时变电磁场重点识记:正弦电磁场的复数表示法、坡印廷定理、波动方程、唯一性定理理解:麦克斯韦方程、时变场的边界条件、坡印廷矢量应用:从麦氏方程出发,结合边界条件求解相关问题;(二)平面电磁波重点识记:沿任意方向传播的平面波理解:理想介质中的均匀平面波、波的极化应用:计算在自由空间传播的均匀平面波的电场强度或磁场强度;计算描述均匀平面波传播特性的参量如波矢量、波阻抗等;计算坡印廷矢量(三)平面电磁波的反射与折射次重点识记:垂直极化波、平行极化波、理解:垂直极化波入射、平行极化波入射、全透射与全反射(四)平面电磁波向理想导体界面的斜入射一般识记:垂直极化波斜入射、平行极化波斜入射第三章 导行电磁波一、 学习目地与要求本章主要讨论电磁波在导波系统中的传输问题;通过本章的学习,要求同学们必须掌握求解波导中场的重要方法—纵向场分析法,该方法中所涉及到的有关物理量,如传播常数、截止波数的物理意义必须深刻理解,计算公式必须牢固掌握;牢固掌握波沿规则波导传输的一般特性;熟知波沿不同形状的波导传输的相关特性,如矩形波导、圆形波导等,重点掌握矩形波导中的主要传输模式—10TE 模;必须了解同轴线中的传输模式,并能通过恰当选择尺寸的情况下,保证TEM 波的传输;了解波导激励与耦合的方式;二、考核知识点与考核目标(一)规则波导的分析方法和一般特性重点识记:波导中的波型—TE,TM 和TEM 波、波的速度—相速度,群速度、波导波长、波阻抗理解:不同模式的传输条件、截止现象和截止波长应用:能用纵向场法求解波导中电磁波的场解、应用相关公式求出波导中描述波传输特性的相关参量;(二)金属矩形波导的场解重点理解:矩形波导中不同波型的场解、矩形波导中的传输特性、波导的功率容量应用:计算不同模式的截止波长、能确定波导中能传输或截止的模式、熟悉单模传输条件、能绘出10TE 模式的场结构,壁电流分布、计算10TE 模式的相关传输参量(三)圆柱形波导次重点识记:圆波导中不同波型的场解理解:圆波导中的三个主要波型及其应用(四)同轴传输线次重点识记:、同轴线中的高模及尺寸选择理解:同轴线中的TEM 波(五)波导的激励与耦合一般识记:波导激励的方式及激励装置第四章 微波传输线的基本理论一、 学习目地与要求本章以双导线为例用路的分析方法主要讨论了微波传输线上的传输特性和电压电流的分布规律,同时推出了一种重要的计算工具—阻抗圆图,并将这一计算工具应用于工程实际中,如阻抗匹配技术;通过本章的学习,要求同学们必须深刻理解微波传输线的分布参数概念,了解传输线方程及其解以及传输线的工作特性参数;必须掌握传输线的三种不同工作状态的条件和特点;必须掌握用阻抗圆图来解决传输线应用中的计算问题;了解不同阻抗匹配器的匹配方法,学会在阻抗匹配时用阻抗圆图来进行计算;了解微波集成电路的主要组成部分—微带线二、考核知识点与考核目标(一)微波传输线的分析次重点识记:分布参数概念、传输线方程及其一般解理解:传输线方程的定解已知终端电压和电流、传输线的工作参数,如特性阻抗、反射系数、输入阻抗、传播常数、相速及波长;应用:应用相关公式计算传输线上的电压和电流、反射系数、输入阻抗(二)均匀无耗传输线的工作状态重点理解:形成行波状态、驻波状态、行驻波状态的条件和特点应用:求出不同工作状态下的电压、电流、输入阻抗、驻波比,并能绘制出相关图形;(三)阻抗圆图重点应用:在传输线问题的相关运算中使用阻抗圆图来进行计算;(四)传输线的阻抗匹配重点应用:会采用不同的阻抗匹配器进行传输线的阻抗匹配(五)微带传输线一般识记:对称微带和不对称微带的演变过程及结构、它们中所传输的波型第五章微波网络与元器件一、学习目地与要求本章主要讨论了微波等效电路的方法,这就是将本质上是场的问题转化为电路问题来处理的重要方法,这对处理横截面形状不均匀物体时极为有用,如微波元器件的分析和处理;通过本章的学习,要求同学们必须掌握如何将波导等效为双线传输线、不均匀体等效为网络,必须深刻理解模式电压和模式电流的意义;必须深刻理解网络参量的物理意义,并学会用任意网络参量去描述一个具体的微波电路;对于二端口网络的级联其重点放在A 参量, 其余参量中的S参量是微波网络所乐于采用的重要参量;微波网络理论的主要应用场合就是对各种微波元器件的分析和处理,对于各种不同的元器件,必须了解其功能及结构,熟知其工作原理及应用场合;二、考核知识点与考核目标(一)微波网络的等效重点理解:模式电压和模式电流的概念、模式矢量函数的归一化条件、归一化模式电压和归一化模式电流的概念;应用:根据相关条件求对应模式的模式电压和模式电流(二)双端口网络的阻抗矩阵、导纳矩阵及A矩阵A重点,Z、Y次重点识记: 阻抗矩阵、导纳矩阵的特点及性质理解:A参量的特点及性质以及不同电路的A矩阵应用:用A矩阵解决二端口网络的级联问题(三)双端口网络的散射矩阵重点理解:散射参量的物理意义、散射参量的性质应用:求解具体电路的S参量(四)多端口网络的散射矩阵一般识记:多口网络的特点及性质(五)微波元件一般识记:各元件的功能及工作原理第六章天线基本原理一、学习目地与要求本章主要讨论了天线产生辐射场的基本原理和各种不同天线的辐射性能;通过本章的学习,要求同学们必须掌握基本振子的辐射性能;必须深刻理解为了增加辐射电阻,提高天线的辐射能力所采用的振子天线的工作原理;必须了解为了获得较强的方向性和其它特性所采用的天线阵列的性能;必须熟知发射天线和接收天线的电参数;简单了解各种线天线和面天线的辐射性能和应用场合;二、考核知识点与考核目标(一)基本振子的辐射重点理解:电流的场解、电基本振子场解、电偶极子的近区场、电偶极子的远区场、磁基本振子;应用:分析和计算天线的辐射场、辐射方向性、半功率宽度、零功率宽度和副瓣电平以及辐射电阻;(二)振子天线重点理解:对称振子的场解、对称振子的方向性,辐射电阻,输入阻抗、发射天线的参数、天线的极化和天线的频带宽度应用:对称振子天线的辐射与电长度之间的关系,重点掌握半波振子天线的方向图(三)天线阵次重点理解: 直线阵列天线的方向图、波瓣宽度、旁瓣电平等的分析与计算(四)接收天线一般识记:接收天线的电参数(五)常用线天线一般识记:各种常用线天线的工作原理(六)面天线一般识记:抛物面天线和双反射面天线的工作原理说明:该项需编纲教师全面考量该课程内容,并对各章节都给出相应的知识层次重点、次重点、一般,在知识层次下对各知识点提出相应的能力层次要求识记、理解、应用;在分配知识层次和能力层次过程中,应注意以下问题:1、知识层次包括“重点、次重点、一般”三个层次,此三层次在命题中的固定比重分别为:65% ,25%,10%;要求编纲教师在分配知识层次时,除考虑知识点本身的重要性外,兼顾各层次在命题中的比例要求;避免出现某一层次知识点过少,不能满足命题中比例要求的情况;2、①能力层次包括“识记、理解、应用”三个层次,此三层次在命题中无固定比重要求,需编纲教师结合本课程的具体考核要求给出比例在“有关说明与实施要求”中给出比例,并在分配知识点能力层次时结合命题比例,做到大纲与试卷要求统一;②大纲中知识点的能力层次分配应全面涵盖三个能力层次,尽量不要缺少,但各章节不是必须全有三个层次的知识点,应根据各章实际情况具体安排;3、大纲中的考核知识点只具体到章,不需要将知识点细化到节;第三部分有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中,按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求;各能力层次为递进等级关系,后者必须建立在前者的基础上,其含义是:识记:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,是低层次的要求;理解:在识记的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系,是较高层次的要求;应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题,是最高层次的要求;说明:省考委统一加以说明,编纲教师不需自行解释;二、教材1、指定教材电磁波工程国防科技大学出版社朱建清第一版2、参考教材微波技术与天线电子工业出版社殷际杰第一版说明:1、大纲中的指定教材为省自考委核准的指定教材,此次配合我省自考教材清理工作,部分课程教材已由主考校提出审核意见并要求调整为推荐教材,如编纲教师认为需更换指定教材或推荐教材不合理,需提交由主考校盖章的教材变更报告,经批准后,方可更改;2、所列教材均需写明:书名、出版社、作者、版本,参考教材可以没有;三、自学方法指导1、在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有数,有的放矢;2、阅读教材时,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固掌握;3、在自学过程中,既要思考问题,也要做好阅读笔记,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力;4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识,培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节,在做练习之前,应认真阅读教材,按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容,在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥,注重理论联系实际和具体问题具体分析,解题时应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次步骤分明的论述或推导,明确各层次步骤间的逻辑关系;说明:该项省考委统一说明,若编纲教师需做个别说明,该部分也可自行撰写;四、对社会助学的要求1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点;2、应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标;3、辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,以免与大纲脱节;4、辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡"认真阅读教材,刻苦钻研教材,主动争取帮助,依靠自己学通"的方法;5、辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启发引导;6、注意对应考者能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导考生逐步学会独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,做出判断,解决问题;7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能力层次中会存在着不同难度的试题;8说明:1、该项1-7省考委统一说明;若编纲教师需做个别说明,该部分也可自行撰写;2、该项中对助学学时的分配,需由编纲教师完成;高等教育自学考试规定每学分18学时,请教师按此规定分配学时;涉及实践考核的课程,实践与理论课时应分别列出;五、关于命题考试的若干规定包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容;试题覆盖到章,适当突出重点;2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:"识记"为 20 %、"理解"为 30 %、"应用"为 50%;3、试题难易程度应合理:易、较易、较难、难比例为2:3:3:2;4、每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占65%,次重点占25%,一般占10%;5、试题类型一般分为:试题类型一般分为:填空题、简答题、证明题、计算题等;6、考试采用闭卷笔试,考试时间150分钟,采用百分制评分,60分合格;说明:1、该部分1、3、4、6项省考委统一规定,编纲教师不用自行填写;2、其中第2项“不同能力层次的试题比例”需编纲教师结合大纲中各章知识点能力层次分配给定;3、第5项“试题类型”,也需编纲教师结合命题要求给出;应尽量全面的涵盖该课程考试中可能出现的试题类型,避免出现考试中出现的题型在大纲中没有举出的情况;六、题型示例样题一、 填空题:1、 已知在自由空间中传播的电磁波的电场强度为y ez t E ˆ)2106cos(7.378ππ+⨯= v/m ,可见此波的波长为 ,自由空间的波数为 ,它是沿 方向传播的;2、终端接任意负载L Z 时,距终端为2λ整数倍的各处,其输入阻抗为 ;距终端为4λ奇数倍的各处其输入阻抗为 ;二、简答题:1、空气填充的矩形波导其单模传输条件是什么若兼顾功率容量,该条件有什么变化3、何谓简并圆波导中有几类简并试举例说明;三、证明题:在无耗传输线某选定参考面上测得sc in Z 接短路负载时、oc in Z 接开路负载时、in Z 接实际负载时,试证明负载阻抗四、计算题:1、有一个二端口网络,如下图,图中jx = j2 为归一化电抗,jb = j1为归一化电纳, 试求: 1散射参量矩阵[]S ;2插入衰减a L 用分贝表示及插入相移θ;4、已知某天线在E 平面上的方向函数为1画出其E 面方向图2计算其半功率波瓣宽度;。

微波技术与天线复习要点

微波技术与天线复习要点

第一章 学习知识要点1.微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。

微波波段对应的频率范围为: 300M Hz ~3000GHz 。

在整个电磁波谱中,微波处于普通无线电波与红外线之间,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。

2.微波具有如下主要特点:1) 似光性;2) 穿透性;3) 宽频带特性与与信息性;4) 热效应特性;5)散射特性;6)非电离特性;7)抗低频干扰特性;8)视距传输特性;9)分布参数的不确定性;10)电磁兼容和电磁环境污染。

3.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。

4.长线与短线长线:指几何长度L 与工作波长λ可相比拟的传输线,采用分布参数电路描述。

电长度满足L/λ≥0.05的传输线 称为长线。

短线:指几何长度L 与工作波长λ相比可以忽略的传输线,采用集总参数电路描述。

电长度满足L/λ<0.05的传输线 称为短线。

5.传输线分类:双导体传输线;封闭金属波导;介质传输线。

6.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。

第二章 学习知识要点1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。

微波传输线是一种分布参数电路,线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数,它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。

微波技术与天线必考知识点复习

微波技术与天线必考知识点复习

微波技术与天线必考知识点复习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。

微波技术与天线重点

微波技术与天线重点

微波介于超短波和红外线之间,无线电波中波长最短,f H(300MHZ~3000GHz)横电磁波TEM(无纵向电磁场分量,只有横向电场和磁场)磁场纯横向波TM(E!=0,H=0,只有纵向电场,又称E波)电场纯横向波TE(E=0,H!=0,只有纵向磁场,又称H波)0特性阻抗Z0(复数,与工作频率有关,由传输线自身分布参数决定,与负载及信源无关)常用的平行双导线传输线的特性阻抗有250Ω、400Ω、600Ω反射系数(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的比值,对于均匀无耗传输线,任意点反射系数大小相等,相位周期性重复λ/2)负载匹配(终端反射系数为0时,此时传输线上反射系数处处为0)驻波(终端不匹配的传输线上各点的电压和电流由入射波和反射波叠加而成)无耗传输线三种不同工作方式(行波状态无反射的传输状态,纯驻波状态全反射状态λ/4阻抗变换性,行驻波状态信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收,另一部分被反射,传输线上既有行波又有纯驻波)史密斯圆图(反射系数圆图、归一化电阻圆图、归一化电抗圆图)k c截止波数(与波导系统横截面形状、尺寸、传输模式有关的参量,相移常数β=0时,波导系统不再传播,此时k c=k)单模光纤所传输的模式是圆形介质波导内的主模HE11,没有截止频率多阶梯阻抗变换器优缺点(使变换器在较宽的工作频带内仍可实现匹配)波导多阶梯、同轴多阶梯、微带多阶梯方向系数(在离天线某一距离处,天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度Smax与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度So之比)D=Smax/S0=|Emax|2/ |E0|2衰落(信号电平随时间的起伏变化)原因:吸收型衰落(慢衰落大气中的氧、水、雨雾雪对电波的吸收作用)、干涉型衰落(快衰落,随机多径干涉现象引起)失真(振幅失真、相位失真)原因:媒质的色散效应(不同频率的无线电波在媒质中的传播速度有差别引起载有信号的无线电波都占据一定的频带,当电波通过媒质传播到接收点时,由于各频率电波传输速度不同,因而不能保持原来的相位关系,从而引起波形失真)随机多径传输效应(也会引起信号畸变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)视距传播(发射天线和接收天线处于相互能看见的实现距离内的传播方式,超短波和微波)天波传播(发射天线发出的电波在高空被电离层反射后回到地面的传播方式,中波和短波)电离层(太阳的紫外辐射形成的,电子密度与日照密切相关,白天大晚上小,晚间D层消失(D层对电波的吸收很严重,所以晚间天波信号增强),随四季变化,受太阳的骚动和黑子的活动影响很大)大题阻抗矩阵、导纳矩阵、转移矩阵。

微波技术与天线

微波技术与天线

微波技术与天线微波技术与天线引言:微波技术是一种在20世纪发展起来的射频技术,它在通信、雷达、无线电频谱分析、医疗影像等领域有着广泛的应用。

而天线作为微波技术中的重要组成部分,起到了传输和接收信号的重要作用。

本文将重点探讨微波技术与天线的关系,以及它们在现代科技领域中的应用。

第一章:微波技术概述微波是一种电磁波,其频率范围在300兆赫兹(GHz)到300吉赫兹(GHz)之间,波长在1mm到1m之间。

由于微波的较高频率和较短波长,它具有许多特殊的性质,如方向性强、传输损耗小等。

这使得微波在通信和雷达系统中具有重要的地位。

微波技术是一种基于微波的射频技术。

它包含了一系列与微波信号相关的技术和设备,如微波电路、微波器件、微波源等。

微波技术的发展得益于材料科学和射频电子学的进步,随着计算机技术的发展,微波技术的应用也愈发广泛。

第二章:天线的基本原理天线是一种能够将电磁波转换为电流或将电流转换为电磁波的设备。

它一般由导电材料制成,通过合适的设计和布局,可以实现对特定频率范围的电磁波的传输和接收。

天线的基本原理是根据电流的加速度产生电磁波,并利用电磁波与传输介质之间的相互作用实现信号的传输或接收。

天线的特性与设计密切相关,包括天线的增益、方向性、极化等。

增益是指天线能够将电磁波能量聚焦在某一方向上的能力,方向性是指天线辐射或接收电磁波的主要方向,极化是指电磁波的电场矢量振动方向。

合理的天线设计能够提高通信系统的性能,如增强信号的强度和可靠性。

第三章:微波技术与天线的应用微波技术与天线在通信、雷达、无线电频谱分析、医疗影像等领域的应用越来越重要。

在通信系统中,微波技术与天线广泛应用于无线通信系统中。

它可以实现长距离、高速率的信号传输。

微波通信系统主要包括微波天线、微波发射器和微波接收器。

微波天线作为传输和接收信号的关键设备,承担着重要的角色。

合理选择和设计微波天线可以提高通信系统的性能,如增加系统的传输距离、提高通信速率等。

微波技术与天线复习知识要点资料讲解

微波技术与天线复习知识要点资料讲解

微波技术与天线复习知识要点资料讲解本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March《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/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)参数行波驻波行驻波|Γ|010<|Γ|<1ρ1∞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Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值。

微波技术与天线第1章

微波技术与天线第1章
导行波: 沿导行系统定向传输的电磁波。
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第1章 波在波导中的传播
一般将截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边 界条件均不变的导波系统称为规则导波系统, 又称为 均匀传输线。 把导行波传播的方向称为纵向, 垂直 于导波传播的方向称为横向。无纵向电磁场分量的 电磁波称为横电磁波,即TEM波。另外, 传输线本 身的不连续性可以构成各种形式的微波无源元器件, 这些元器件和均匀传输线、 有源元器件及天线一起 构成微波系统。









3 T


波 导 魔
波 导 同 轴


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第1章 波在波导中的传播 E面弯波导
H面弯波导
圆波导-同轴转换器
八毫米万向关节
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第1章 波在波导中的传播
波导-(端接)同轴转换器
波导大功率定向耦合器
波导-(端接)同轴转换器
波导大功率功分器 返回
第1章 波在波导中的传播 波导隔离器
波导固定(衬垫)衰减器
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第1章 波在波导中的传播
规则导行系统:无限长的笔直导行系统,其截面形状和尺寸、媒质分布
情况、结构材料及边界条件沿轴向均不变化。
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第1章 波在波导中的传播 返回
第1章 波在波导中的传播 返回
第1章 波在波导中的传播 返回
第1章 波在波导中的传播
一些典型传输线(波导)的实物图






函数, 与(x, y)无关。只有二者均为一常数,上式才能成立, 设
其传输损耗。 2) 用来传输信号的传输线要求适应很高的频率且有频带宽度
要求,线上不同位置处电流的相位差非常明显。

微波技术与天线复习知识要点

微波技术与天线复习知识要点

《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~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)参数行波驻波行驻波|Γ|010<|Γ|<1ρ1∞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。

微波技术与天线

微波技术与天线

《微波技术与天线》第二版傅文斌答案解析《微波技术与天线》是一本关于微波技术和天线设计的专业教材,由傅文斌教授编著。

该书深入浅出,系统地介绍了微波技术与天线的基本原理、设计方法和应用领域。

第二版在第一版的基础上进行了全面的修订和更新,使得内容更加丰富、系统。

本文将针对《微波技术与天线》第二版傅文斌答案进行解析,包括重点知识、难点问题和实际应用等方面。

一、重点知识《微波技术与天线》第二版涵盖了以下重点知识:1. 微波技术基础:包括微波传输线、微波网络、微波元件等基本概念和原理。

2. 天线设计:包括天线的基本类型、天线参数、天线阵设计、天线馈电网络等。

3. 微波器件:包括微波放大器、振荡器、混频器、功率分配器等器件的工作原理和设计方法。

4. 微波系统:包括微波通信、雷达、遥感等系统的原理和设计。

二、难点问题在学习和应用《微波技术与天线》第二版的过程中,可能会遇到以下难点问题:1. 微波技术的数学模型:微波技术涉及到的数学模型较为复杂,需要理解和掌握相关的数学知识。

2. 天线设计中的电磁兼容性:天线设计需要考虑电磁兼容性,防止相互干扰,这对初学者来说可能比较困难。

3. 微波器件的调试与优化:微波器件的调试和优化需要具备一定的实践经验和技巧。

三、实际应用《微波技术与天线》第二版在实际应用中具有重要意义,可以应用于以下领域:1. 通信领域:在移动通信、卫星通信、光纤通信等领域中,微波技术和天线设计发挥着关键作用。

2. 雷达领域:在雷达系统中,微波技术和天线设计用于实现目标探测、跟踪和识别。

3. 遥感领域:在遥感技术中,微波技术和天线设计用于获取地球表面和大气的物理参数。

4. 电子对抗领域:在电子对抗中,微波技术和天线设计用于实现干扰和抗干扰。

四、结论与建议通过对《微波技术与天线》第二版傅文斌答案的解析,我们可以得到以下结论与建议:1. 《微波技术与天线》第二版是一本全面、系统的微波技术和天线设计教材,适合从事相关领域的技术人员学习和参考。

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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).微波的特性: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.与低频区别:趋肤效应,辐射效应,长线效应,分布参数。

微波传输线的三种类型:1.双导体传输线,2.金属波导管3.介质传输线。

集总参数:在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。

这类电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。

用集总电路近似实际电路是有条件的,这个条件是实际电路的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。

对于集总参数电路,由基尔霍夫定律唯一地确定了电压电流。

分布参数:电路是指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。

这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外,还是空间坐标的函数。

分布参数电路的实际尺寸能和电路的工作波长相比拟。

对于分布参数电路由传输线理论对其进行分析。

均匀传输线方程(电报方程):tt ziLt zRizt zu∂∂+=∂∂),(),(),(,tt zuCt zGizt zi∂∂+=∂∂),(),(),(传输线瞬时电压电流:)cos()cos(),(21zteAzteAt zu zzβωβωαα-++=-+)]cos()cos([1),(21zteAzteAZt zi zzβωβωαα-++=-+特性阻抗:CjGLjRZωω++=(无耗传输线R=G=0.)平行双导线(直径为d,间距为D):dDZr2ln1200ε=同轴线(内外导体半径a,b):abZrln600ε=相移常数:λπωβ2==LC输入阻抗:)tan()tan(110zZZzZZZZinββ++=反射系数:z jzj eeZZZZzββ--Γ=+-=Γ111)(终端反射系数:1||101011φj e Z Z ZZ Γ=+-=Γ输入阻抗与反射系数关系:)(1)(10z z Z Z in Γ-Γ+= 驻波比:||1||111Γ-Γ+=ρ;11||1+-=Γρρ 1. 行波状态沿线电压电流振幅不变,驻波比为1,终端反射系数0,传输线上各点阻抗等于传输线特性阻抗。

2. 驻波状态终端反射系数绝对值等于1z=[2n 4/λ,(2n+1)4/λ]等效为纯电感,z=[(2n-1)4/λ,2n 4/λ]等效为纯电容,理想的开路线是在终端开口处接上4/λ短路线3. 行驻波状态第一波节/腹点位置m in z (波节)=4/λ,m ax z (波腹)4/λ,负载为纯电阻m ax z (波腹)<4/λ,负载为感性m in z (波节)<4/λ,负载为容性波腹点位置:241max λφπλn z +=(n=0,1,2,…) ρ0max Z R =波节点位置: 2)12(41min λφπλ±+=n z (n=0,1,2,…) ρ0max Z R =2/λ重复性:输入阻抗和反射系数每隔任意2/λ处相同。

4/λ阻抗变换性:任意距离为4/λ的两点处输入阻抗的乘积等于特性阻抗的平方。

阻抗匹配:负载阻抗匹配,源阻抗匹配,共轭阻抗匹配1. 4/λ阻抗变换器法120110101101)4/tan()4/tan(R Z R Z Z R Z Z in =++=βλβλ 若是复阻抗,需在负载与变换器之间加一段传输线l1,使变换器的终端变成纯电阻Rx 。

2.串联支节调配器1||110011φj e Z Z Z Z Γ=+-=Γ ||1||111Γ-Γ+=ρ; 11max 4φπλ=l 一组解:ρπλ1arctan 2'1=l ρρπλ1arctan 22-=l 1max '11l l l +=另一组解:)1arctan(2'1ρπλ-=l 1arctan242-+=ρρπλλl 1max '11l l l +=2.并联调配器1||110011φj e Z Z Z Z Γ=+-=Γ ||1||111Γ-Γ+=ρ; 4411min λφπλ±=l 一组解:ρπλ1arctan 2'1=l ρρπλλ--=1arctan 242l 1min '11l l l +=另一组解:ρπλ1arctan 2'1-=l ρρπλλ-+=1arctan 242l 1min '11l l l +=第二章波数:μεω=k 工作波长:k πλ2=λβ,,k :222)(111122c c k k k λλλπβπ-=-=相速度:βων=p 群速:βωνd d g = 截止波数:22)()(bn a m k cmn ππ+=截止波长:c cmn cTM cTE b n a m k mnmnλπλλ=+===22)()(22 波阻抗:221k k Z c TM -=εμ2211k k Z cTE -=εμTE10模场的分布:)2cos()sin(10πβωππωμ--=z t x a H a E y )2cos()sin(10πβωππβ+-=z t x a H a H x)cos()cos(10z t x aH H z βωπ-=0===y z x H E E第三章 微波集成传输线1.带状线又称三板线,它由两块相距为b 的接地板与中间宽度为w 厚度为t 的矩形截面导体组成。

导带厚度为0时的特性阻抗:Ω+=bbZ e r 441.0300ωεπ相速度:r p c εν= 波导波长:r g ελν0=2.微带线特性阻抗:CZ p υ10= 相速度:LCp 1=υ波导波长:r g ελν0=第三章 微波网络基础 1.单口网络反射系数:1)2(1||)(z j e z βφ-Γ=Γ电压:)](1[)(1z A z U Γ+= 电流:)](1[)(1z Z A z I eΓ-=输入阻抗:)(1)(1)(z z Z z Z e in Γ-Γ+= 归一化电流电压:Y I Z I i Y U Z U u /;/====2.双口网络阻抗矩阵[Z]:[U]=[Z][I]互易网络:2112Z Z =;对称网络:2211Z Z = 导纳矩阵[Y]:[I]=[Y][U]互易网络:2112Y Y =;对称网络: 2211Y Y = [Z]矩阵和[Y]矩阵关系:1][][-=Z Y 转移矩阵[A]:]][[][2211I U D C B A I U-= 互易网络:AD-BC=1;对称网络:A=D [A]矩阵级联:[A]=]]...[][][[321n A A A A 输入阻抗:DCZ BAZ Z in ++=11反射系数:)()()()(111111e e e e in DZ B Z CZ A DZ B Z CZ A +++-+-=Γ散射矩阵[S]: ]][[][212121121121a a S S S S b b= 互易网络:2112S S =;对称网络: 2211S S =S11:表示端口2匹配时,端口1的反射系数;S22:表示端口1匹配时,端口2的反射系数;S12:表示端口1匹配时,端口2到1的反向传输系数;S21:表示端口2匹配时,端口1到2的正向传输系数;[S]与[z]关系:11])[]])([[]([][])[]])([[]([][---+=+-=SISIzIzIzS[S]与[y]关系:11])[]])([[]([][])[]])([[]([][--+-=+-=SISIzyIyIS传输矩阵[T]:]][[][222121121111abTTTTba=[T]矩阵的级联:[T]=]]...[][][[321nTTTT第五章微波元器件终端负载元件:短路活塞,劈形吸收片(波导),锥形/梯形吸收体(同轴线),半圆形电阻(微带线)微波连接元件:法兰盘(波导),衰减元件,相移元件。

阻抗匹配元件:螺钉调配器,多阶梯阻抗变换器功率分配元器件:定向耦合器,功率分配器,波导分支器第六章天线辐射与接收基本理论天线:将来自发射机的导波能量转变为无线电波,或者将无线电波转换为导波能量,用来辐射和接收无线电波的装置。

天线的功能要求:1.天线应能将导波能量尽可能多的转变为电磁波能量。

2.天线应使电磁波尽可能集中在确定的方向上,或者对确定方向的来波最大限度的接收,即具有方向性。

3.天线应能发射或接收规定极化的电磁波,即天线有适当的极化。

4.天线应有足够的工作频带。

电基本振子:一段长度远小于工作波长,电流I振幅均匀分布,相位相同的直线电流元。

天线的电参数方向图,主瓣宽度,旁瓣电平,方向系数,天线效率,极化特性,频带宽度,输入阻抗。

按极化形式分类:线极化天线,圆极化天线,椭圆极化天线(圆极化和椭圆极化可以分为左旋和右旋)。

接收天线的方向性要求:1.主瓣宽度尽可能窄,以抑制干扰2.旁瓣电平尽可能低。

3.天线方向图最好能有一个或多个可控制的零点,以便将零点对准干扰方向。

第七章地磁波传播概论视距传播:发射天线和接收天线处于相互能看的见得视线距离内的传播方式,用于超短波和微波波段。

天波传播:自发射天线发出的电磁波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式,主要用于中波和短波波段。

地面波传播:无线电波沿地球表面传播的方式,用于长波,中波,短波的低频段。

散射传播(不均匀媒质传播):电磁波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀的介质团时就会发生散射,散射波得一部分到达接收天线。

衰落现象吸收性衰落:由于传输媒质中电参数的变化,使得信号在媒质中的衰减发生相应的变化而引起的衰落。

如冰霜雨雾。

干涉型衰落:由多径干涉现象引起的衰落。

传输失真色散效应:由于不同频率的电磁波在媒质中传播的速度有差别而引起的信号失真。

多径传输:无线电波在传播时回通过两个以上不同长度的路径到达接收点,从而引起信号畸变。

第七章线天线对称振子天线的辐射场θβθβθsincos)coscos()(hhF-=λπβ/2=,令上式等于21求的的两个解之间的夹角即为主瓣宽度。

对称振子的辐射电阻θθβθβπdhhR⎰-=2sin]cos)cos[cos(60。

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