微波传输知识简介
《微波传播》课件
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。
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*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。
精选微波技术基础知识
1、第三章、微波集成传输线常用集成传输线的种类和主要特点2、第四章介质波导和光波导
1、传播条件和波型2、特性阻抗3、波长，相速4、功率容量5、衰减
了解
微波集成传输线
微波集成传输线的最大特点是 平面化
五种重要的传输线：带状线（Stripline）微带线（Microstrip line）槽线（Slotline）鳍线（Finline）共面线（Coplanar line）
式中
微波集成传输线－带状线
带状线—优缺点和应用
1、改变线宽一个参数就改变电路参数（特性阻抗）。2、在馈线、功分器，耦合器，滤波器，混频器，开关的设计中，体积小，重量轻，大批量生产的重复性好。3、立体电路的设计，适用于多层微波电路，LTCC等，辐射小。4、封闭的电路，调试难。5、电路需要同轴或波导馈入，引入不连续性，需要在设计时补偿。6、在多层电路设计中，存在不同节点常数的介质之间的连接，介质与金属导体的连接，分析方法非常复杂，尤其对3D电路，尚缺少各种不连续性的模型和相关设计公式，采用全波分析法或者准静态场分析。
毫米波鳍线混频器
介质波导和光波导
当毫米波波段→亚毫米波段→太赫兹波段时普通的微带线将出现一系列新问题1）高次模的出现使微带的设计和使用复杂2）金属波导的单模工作条件限制了其横向尺寸不能超过大约一个波长的范围。这在厘米波段和毫米波低频段不成问题。但到毫米波高频段，单模波导的尺寸就显得太小，不仅制造工艺困难，而且随着工作频率的提高，功率容量越来越小，壁上损耗越来越大，衰减大到不能容忍的地步。因此，对毫米波段的高端及来说，封闭的金属波导已不再适用。于是，适合于毫米波高频段、亚毫米波的传输线 —— 介质波导等非封闭式的传输线（或称开波导）便应运而生
微波集成传输线－微带线
通信技术中的微波传输原理解析
通信技术中的微波传输原理解析在通信技术领域中，微波传输是一种常见且重要的传输方式。
它在无线电通信、无线电广播、卫星通信等领域有着广泛的应用。
本文将从微波传输的原理、特点以及应用等方面进行解析。
微波传输是指利用微波频段进行数据传输的技术。
在通信中，微波波段通常指的是300MHz至300GHz之间的频率范围。
相比于低频信号，微波信号的频率更高，波长更短。
这使得微波信号具有传输速度快、穿透力强等特点。
微波传输的原理是基于电磁波的传输。
当电磁波经过传输介质时，会受到散射、反射、折射等影响。
微波传输利用微波信号在空间中的传播特性，通过天线发射和接收微波信号，实现信号的传输。
微波传输通常采用点对点的方式，通过微波接力站点之间的传输来完成长距离的通信。
微波传输具有许多优点。
微波信号的传输速度快，可以满足大容量、高速率的数据传输需求。
微波信号具有很好的穿透力，可以在山脉、森林等复杂地形环境中实现信号的传输。
微波传输还具有相对较低的延迟，适用于对实时性要求较高的应用场景。
微波传输设备体积小、构建简单，成本更低，便于部署和维护。
在实际应用中，微波传输被广泛应用于无线电通信、无线电广播和卫星通信等领域。
在无线电通信中，微波传输可以实现移动通信、固定通信等各类通信需求，为人们提供了手机、宽带等各类便利的通信服务。
在无线电广播中，微波传输可以实现广播节目的传播，为听众提供音乐、新闻等多样化的广播内容。
在卫星通信中，微波传输还可以实现地球站与卫星之间的通信，支持远程通信和卫星电视等服务。
尽管微波传输在通信技术中具有广泛的应用，但也存在一些限制和挑战。
微波信号的传输距离较短，通常在几十公里到几百公里之间。
微波信号容易受到大气、障碍物等因素的干扰，信号质量可能会下降。
微波传输还需要配置大量的传输设备和接力站点，成本较高。
因此，在一些需要覆盖广大区域或长距离传输的场景中，可能会采用其他更适合的通信技术。
综上所述，微波传输作为通信技术中的一种重要方式，具有快速、稳定和高容量的传输特性。
《微波传输基本理论》课件
微波传输系统的分类
根据传输距离和应用需求的不同，可分为点对点传 输和多点传输。
微波传输的性能指标
• 传输容量 • 可靠性 • 稳定性 • 安全性
微波传输的应用
无线电视 远程监控与控制
无线电台
卫星通信
其他应用
微波传输的未来发展
智能化技术
利用人工智能和大数 据技术，实现微波传 输系统的智能化管理 和优化。
《微波传输基本理论》 PPT课件
微波传输基本理论是研究微波信号在传输中的传播和特性的重要领域。本课 件将介绍微波传输的定义、特点、主要技术、系统组成、性能指标、应用以 及未来发展。
什么是微波传输?
微波传输是指利用微波信号进行信息传输的技术。它在电信、无线电视、远程监控与控制等领域得到广泛应用。
微波传输的特点
频率规划技术
根据不同的需求和环 境，合理规划微波信 号的频率与带宽。
天线技术
设计和优化微波天线， 以提高信号的传输效 果和覆盖范围。
传输线技术
选择适合的传输线材 料和结构，减小信号 的衰减和损耗。
多路复用技术
充分利用频谱资源， 提高信道的利用率和 传输容量。
微波传输系统的组成
微波传输系统的基本组成
全球卫星导航 系统
全球卫星导航系统的 发展将促进微波传输 的应用和发展。
5G网络
5G网络的建设将对微 波传输技术提出更高 的要求，推动其进一 步发展和创新。
微波集成电路 技术
微波集成电路技术的 进步将推动微波传输 系统的性能提升和成 本降低。
总结
微波传输基本理论对于理解和应用微波传输技术具有重要意义。未来，微波传输将在智能化、卫星导航、5G 网络和微波集成电路等方面取得更大的突破和发展。
第五章微波传输基本理论
2.第n菲涅尔区的半径Fn
第n菲涅尔区边界的某个点P到TR连线的距 离为第n菲涅尔区的半径Fn.
Fn TP d1 Fn (d1 ) 2d1
2 2 2
Fn PR d 2 Fn d 2 2d 2
2 2
2
因第n菲涅尔区定义: TP+PR=d+nλ/2
所以:
Fn
nd1d 2 d
5.1.4.2 传播衰落现象
衰落？一般是指信号电平随时间的随机起伏。 按引起衰落的原因可以分为
吸收型衰落：主要是由于传播媒质电参数的变化，使得 信号在媒质中的衰减发生相应的变化而引起的。这种衰 落跟天气有很大的关系，而且信号电平的变化缓慢，所 以称为慢衰落。此外，由地形起伏、建筑物及障碍物的 遮蔽等引起的阴影衰落也称慢衰落。 干涉型衰落：主要是由于随机多径干涉现象引起的。这 种衰落的信号电平变化很快，所以称为快衰落。
各种波段波的特性
长波的穿射能力最强，电磁波靠地波传播，但其收发信 天线的占用场地很大，常用于海上通信。 中波比较稳定，主要用于广播。 短波在传输过程中，碰到电离层会发生反射现象因而其 传输距离很远，故短波常用于远距离通信或广播。但极 易受电离层变化的影响，信号会时强时弱。 超短波的传输特性同光波一样，是沿直线传播的，要求 通信双方之间（两微波站之间）没有阻挡物，信号方能 传输到对方。 微波传输特性也和光波一样，只能沿直线传播即视距传 播，绕射能力弱，且在传播中遇到不均匀的介质时，将 产生折射和反射。
TPn R d
2
n
各相邻费涅尔区在R处产生的电波场强相位相差1800
由费涅尔区半径公式可知，第一费涅尔区的 面积为πF21 ;第二费涅尔区的面积为： πF22- πF21 = π（√ 2 F1 ）2- πF21 = πF21 第三费涅尔区的面积为： 2 2 2 2 F3 F2 ( 3F1 ) ( 2F1 ) ＝πF21 可见个相邻费涅尔区面积相等。但它们离R 的距离不相等。第一费涅尔区离R最近，在R 处产生的电场E1最大，其他依次减小，近似 为等差级数，考虑到相位相反，使R点的总 电场强度E=1/2 E1
最全的微波通信基本知识microwave
近年来我国开发成功点对多点微波通信系统，其中心站采用全向天线向四周发射，在周围50公里以内，可以有多个点放置用户站，从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。其总体容量有100线、500线和1000线等不同的容量的设备，每个用户站可以分配十几或数十个电话用户，在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。这种点对多点微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛屿的用户、对分散的居民点也十分合用，较为经济。 微波通信还有“对流层散射通信”、“流星余迹通信”等，是利用高层大气的不均匀性或流星的余迹对电波的散射作用而达到超过视距的通信，这些系统，在我国应用较少。
编辑本段概况
利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段，也普遍适用于各种专用通信网。 我国微波通信广泛应用L、S、C、X诸频段，K频段的应用尚在开发之中。 由于微波的频率极高，波长又很短，共在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。 一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50公里左右，就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。这种通信方式，也称为微波中继通信或称微波接力通信长距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。 微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。为了把电波聚集起来成为波束，送至远方，一般都采用抛物面天线，其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰，我国现用微波系统在同一频段同一方向可以有六收六发同时工作，也可有八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。多路复用设备有模拟和数字之分。模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信，可用于不同容量等级的微波电路。数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群，进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路，并经过数字调制器调制于发射机上，在接收端经数字解调器还原成多路电话。最新的微波通信设备，其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列(SDH)完全一致，称为SDH微波。这种新的微波设备在一条电路上八个束波可以同时传送三万多路数字电话电路(2.4Gbit/s)。 微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务传送，如电话、电报、数据、传真以及采色电视等均可通过微波电路传输。微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡，因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信。 近年来我国开发成功点对多点微波通信系统，其中心站采用全向天线向四周发射，在周围50公里以内，可以有多个点放置用户站，从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。其总体容量有100线、500线和1000线等不同的容量的设备，每个用户站可以分配十几或数十个电话用户，在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。这种点对多点微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛屿的用户、对分散的居民点也十分合用，较为经济。 微波通信还有“对流层散射通信”、“流星余迹通信”等，是利用高层大气的不均匀性或流星的余迹对电波的散射作用而达到超过视距的通信，这些系统，在我国应用较少。
射频基础知识资料(最新整理)
第一部分射频基本概念第一章常用概念一、特性阻抗特征阻抗是微波传输线的固有特性，它等于模式电压与模式电流之比。
对于TEM波传输线，特征阻抗又等于单位长度分布电抗与导纳之比。
无耗传输线的特征阻抗为实数，有耗传输线的特征阻抗为复数。
在做射频PCB板设计时，一定要考虑匹配问题，考虑信号线的特征阻抗是否等于所连接前后级部件的阻抗。
当不相等时则会产生反射，造成失真和功率损失。
反射系数(此处指电压反射系数)可以由下式计算得出：z1二、驻波系数驻波系数式衡量负载匹配程度的一个指标，它在数值上等于：由反射系数的定义我们知道，反射系数的取值范围是0~1，而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。
射频很多接口的驻波系数指标规定小于1.5。
三、信号的峰值功率解释：很多信号从时域观测并不是恒定包络，而是如下面图形所示。
峰值功率即是指以某种概率出现的尖峰的瞬态功率。
通常概率取为0.1%。
四、功率的dB 表示射频信号的功率常用dBm 、dBW 表示，它与mW 、W 的换算关系如下：dBm=10logmWdBW=10logW例如信号功率为x W ，利用dBm 表示时其大小为五、噪声噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号（各类点频干扰不是算噪声）。
常见的噪声有来自外部的天电噪声，汽车的点火噪声，来自系统内部的热噪声，晶体管等在工作时产生的散粒噪声，信号与噪声的互调产物。
六、相位噪声相位噪声是用来衡量本振等单音信号频谱纯度的一个指标，在时域表现为信号过零点的抖动。
理想的单音信号，在频域应为一脉冲，而实际的单音总有一定的频谱宽度，如下页所示。
一般的本振信号可以认为是随机过程对单音调相的过程，因此信号所具有的边带信号被称为相位噪声。
相位噪声在频域的可以这样定量描述：偏离中心频率多少Hz处，单位带宽内的功率与总信号功率相比。
例如晶体的相位噪声可以这样描述：噪声系数是用来衡量射频部件对小信号的处理能力，通常这样定义：单元输入信噪比除输出信噪比，如下图：对于线性单元，不会产生信号与噪声的互调产物及信号的失真，这时噪声系数可以用下式表示：Pno 表示输出噪声功率，Pni 表示输入噪声功率，G 为单元增益。
第2章微波信号的传播本知识讲解
费涅尔区的意义
• 上图为收发相距100公里时，收发连线间任一点在不 同频率的第一费涅尔区半径，可以看出，频率越高， 相同点的费涅尔区半径越小，即频率高、波长小， 传输波束越锐，能量越集中，越接近光传播。
• 费涅尔区的意义：估算能量传播区域的一个重要概 念，在工程设计中尤其关心第一费涅尔区，因为它 是传播能量最集中的区域。一般要求在第一费涅尔 区范围内不能有阻挡。
自由空间传播损耗（能量的空间扩散）
假定发射功率为PT，发射天线为各向均匀辐射，
即增益为1。
则在以发射源为中心、半径为d的球面上单位面
积的接收功率为
Pr
PT
4d2
2 4
则定义自由空间损耗为
d
PT
Pr
Ls
PT PR
4d
2
两边取对数
接 收 天 线 的 有 效 面 积 2 / 4
L ( d s ) B 9 .4 2 2 ld 0 g ( k) m 2 l0 g f( G )H
arctan Ex
Ey
圆极化
若水平和垂直两个电场分量幅度相等，但其中一 个相位超前90，则合成电磁波为园极化。
Ey aˆyEsint Ex aˆxEcost
圆极化的方向定义为电场矢量的
LHC
旋转方向，IEEE定义当沿着电磁
波传播方向看去，电场旋转方向
是顺时针的为右旋园极化，逆时
针的为左旋园极化。
• 若考虑收发天馈损耗和电路系统损耗，并用对数 表示
P r P t G t G r [ L f tL f] r [ L s tL s] rL s
收信电平的计算实例
有一微波通信机，发射机的功率为1W，工作频率 为3.8GHz，通信两地相距45km，收发天线的增益皆 为39dB，收发系统馈线损耗皆为2dB，收发两端分 路系统损耗皆为1dB，求在自由空间条件下的收端 的输入电平。
微波传输原理
微波传输原理微波传输是一种通过微波信号进行通信和传输数据的技术。
微波是一种电磁波，具有较高的频率和短波长，通常被用于无线通信、雷达系统、卫星通信等领域。
微波传输原理是指通过微波信号在空间中的传播和传输过程，其基本原理包括微波的发射、传播和接收。
首先，微波的发射是指通过微波发射设备产生一定频率和功率的微波信号。
这些微波信号可以来自于微波发射天线、卫星通信设备或者微波发射塔等设备。
发射设备会将电信号转换为微波信号，并通过天线发射到空间中。
其次，微波信号在空间中的传播是微波传输的关键环节。
微波在空间中的传播受到地形、气候、大气层等因素的影响。
在传输过程中，微波信号可能会受到衰减、反射、折射等影响，因此需要合理规划传输路径和选择传输频率，以确保信号的稳定传输。
最后，微波信号的接收是指通过微波接收设备接收传输过来的微波信号，并将其转换为电信号。
接收设备通常包括微波接收天线、接收器等设备，其作用是将接收到的微波信号解调为原始的电信号，并传输给终端设备进行进一步处理。
微波传输原理的应用非常广泛，特别是在无线通信领域。
由于微波具有较高的频率和短波长，因此可以实现高速数据传输和大容量通信。
在移动通信、卫星通信、微波通信等领域，微波传输技术都发挥着重要作用。
除此之外，微波传输原理还被广泛应用于雷达系统、无线电视、微波炉等设备中。
雷达系统利用微波的特性来进行目标探测和跟踪，无线电视通过微波信号来传输电视信号，微波炉则利用微波的加热效应来加热食物。
总之，微波传输原理是一种重要的通信和传输技术，其应用涵盖了多个领域。
通过深入了解微波的发射、传播和接收原理，可以更好地理解微波传输技术的工作原理和应用场景，为相关领域的研究和应用提供理论基础和技术支持。
微波通信知识介绍
微波通信知识介绍Microwave Communication 微波通信，许多人想到通信介质时，他们就联想到铜线或光缆。
但微波通信并不需要固体介质，而且是美国广泛使用的“长途（long－haul）”传送方式。
当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送，例如：□卫星到地面。
□城市两个建筑物之间。
□很大的无法实际布设电缆的开阔区域，如沙漠、草地和湖泽等。
微波传输系统有一些双向天线，它们以点到点方式聚集其他点发出的电磁波或无线电波能量，如图M－7所示。
这些天线需要无障碍路径，最大范围可达30公里。
天线通常安装在高塔上，以扩展它们的工作距离，并避免引起反射信号的障碍物。
各地的无线电发射接收器通过天线发送信号。
不象无线电广播那样从一个地点向许多地点发送信号，微波通信是一个点到点的通信系统。
使用配备了信号放大器的中继站以扩展微波通信的范围。
一个中继站有两个天线，分别用于指向远方不同方向的天线。
传输频率为2到25千兆赫，比短距离的专用网具有更大的带宽。
微波是和金属或光缆系统相应的。
安装一个小微波系统是很简单的。
例如，可以在两个建筑物的墙上分别安装一个天线，并将这两个天线指向相对，就建立了这两个建筑物之间的微波通信。
由于绕过了本地信息交换公司，所以系统相当便宜。
在校园环境，微波系统比铺设电缆更加实际。
微波简史--------------------------------------------------------------------------------微波的发展是与无线通信的发展是分不开的。
1901年马克尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。
无线通信初期，人们使用长波及中波来通信。
20世纪20年代初人们发现了短波通信，直到20世纪60年代卫星通信的兴起，它一直是国际远距离通信的主要手段，并且对目前的应急和军事通信仍然很重要。
微波技术中的重要知识点
——chap3 19
阻抗匹配及匹配元件
阻抗匹配
匹配元件
并联单支节匹配器
串联单支节匹配器
双支节调配器
窄带匹配器
并联单支节匹配器－图解法
——chap3 31
人/2人/4阻抗变换器
研究微波系统的方法
电磁场理论的方法
电压传输系数T
插入衰减L
插入相移
插入驻波比
回波损耗Lr
——chapter 3 35
衰减器与匹配负载的区别
简并
简并波型
对于谐振器内的一对正交简并模，若在边界上加入微扰结构比如开槽、切角、加入小的贴片或内切角等，即可解除简并而使本征值分离，于是就在两个频率上实现耦合谐振
TE10TE20横截面场结构图TE21模的横截面场结构图
——chap2 9
TM波的场结构
TM21TE03TE12TE22
场结构和管壁电流分布
开槽
顺着电流线方向开一窄槽缝，电流不致遭受破坏，场分布也不致发生变化
若要耦合出电场，可用探针，让探针平行于电力线；若要耦合出磁场，则可用小环，让磁力线通过环面。
同轴线衰减常数
同轴线中不产生高次模的最高工作频率
——chap2 7
试定性解释为什么空心金属波导中不能传输TEM波波导一般解
对于可传播TE或TM波的金属柱面波导，为获取导波的传输特性，分析思路和具体方法是什么
同轴线、带状线、微带线的单T分支
波导单T和双T分支
微带功分器
微波滤波器
E面T和H面T—分路元件
波导双T
魔T
环形电路
微波阻抗电桥
衰减L
微波滤波器的主要技术指标
滤波器的品质因数Q
对称Y分支
微波技术总结知识点
微波技术总结知识点微波技术的基本原理微波是电磁波的一种，波长短于毫米级的电磁波称为微波。
微波技术利用微波进行通信和处理信号，主要包括微波通信技术、微波信号处理技术以及微波器件技术。
微波通信技术是指利用微波进行通信的技术，通常采用微波天线和微波谐振器等设备来传送和接收信号。
微波通信技术在军事和民用领域都有着广泛的应用，可以实现远距离、高速率和大容量的数据传输。
微波信号处理技术是指利用微波对信号进行处理的技术，包括微波滤波器、微波放大器、微波混频器等器件。
这些器件可以对信号进行放大、滤波、混频等操作，以满足不同的通信需求。
微波器件技术是指用于处理微波信号的器件技术，主要包括微波天线、微波电路、微波集成电路等。
这些器件可以完成微波信号的发送、接收和处理，是微波技术的重要组成部分。
微波技术的应用领域微波技术已经广泛应用于通信、雷达、医疗、无线电视、卫星通信等领域，使得这些领域的设备更加高效、精密和方便。
下面将分别介绍微波技术在这些领域的应用。
在通信领域，微波技术主要应用于微波通信系统、微波网络和微波设备中。
微波通信系统利用微波进行信号传输，可以实现高速率和大容量的数据传输，适用于长距离通信。
微波网络是指采用微波进行连接的通信网络，可以覆盖大范围的区域，适用于城市和农村的通信需求。
微波设备包括微波发射器、微波接收器和微波天线等设备，可以实现对微波信号的发送、接收和处理。
在雷达领域，微波技术主要应用于雷达系统、雷达信号处理和雷达器件中。
雷达系统利用微波进行目标检测和跟踪，可以实现对目标的远程监测和控制。
雷达信号处理是指对雷达信号进行处理和分析，以获得目标的位置、速度等信息，是雷达系统中的重要环节。
雷达器件包括雷达天线、雷达电路和雷达传感器等器件，可以实现对雷达信号的发送、接收和处理。
在医疗领域，微波技术主要应用于医疗设备、医疗通信和医疗图像处理中。
医疗设备利用微波进行医疗诊断和治疗，可以实现对人体的无损检测和治疗。
微波传输原理
微波传输原理微波传输是一种常见的无线通信方式，它利用微波作为载波来传输信息。
微波传输原理是指微波在传输过程中的基本特性和规律，包括微波的产生、调制、传输和接收等方面。
本文将对微波传输原理进行详细介绍，以帮助读者更好地理解和应用微波通信技术。
首先，微波的产生是微波传输的基础。
微波通常是通过微波发射器产生的，微波发射器可以将直流电能转换为微波能量，并将其发送出去。
微波发射器的工作原理是利用振荡电路产生高频振荡，然后将振荡信号转换为微波信号输出。
微波发射器的性能直接影响着微波传输的质量和稳定性。
其次，微波的调制是指在传输过程中对微波信号进行调制，以便携带各种信息。
常见的调制方式包括振幅调制、频率调制和相位调制等。
通过调制，可以使微波携带语音、数据、图像等多种信息，实现多媒体通信。
微波的传输是指微波信号在空间中传播的过程。
微波的传输距离一般较短，通常在几公里到几十公里之间。
微波传输的特点是传输速度快、带宽大、抗干扰能力强，因此在城市间、山区、海岛等地区的通信中得到广泛应用。
最后，微波的接收是指接收端对传输过来的微波信号进行解调和处理，以恢复原始信息。
微波接收器通常包括天线、接收机和解调器等部件，它们共同工作，将接收到的微波信号转换为可用的语音、数据或图像信号。
总的来说，微波传输原理是微波通信技术的核心内容，它涉及微波的产生、调制、传输和接收等方面。
通过对微波传输原理的深入了解，可以更好地设计和应用微波通信系统，提高通信质量和可靠性，满足人们日益增长的通信需求。
希望本文能对读者有所帮助，谢谢阅读！。
微波传输特性的基础知识
微波传输特性的基础知识“微波”通常是指波长在m 1—mm 1的电磁波，对应的频率范围为：MHz300—GHz 300，它介于无线电波和红外线之间，又可分为分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。
微波与低频电磁波一样，具有电磁波的一切特性，但由于微波的波长较短、频率高因此又具有许多独特的性质，主要表现在：1、 描述方法：由于电磁波的波长极短，与使用的元件和设备的尺寸可以相比拟，在低频段由于能量集中其传播性质用“路”的概念来描述，使用的元件称为集中参数元件（电阻、电容、电感等）；而微波的传播应利用“场”的概念来处理，使用的元件为分布参数元件（波导管、谐振腔等）。
因此低频电路的电流、电压、电阻等不再适用，而是采用等效方法处理；微波测量则以功率、波长、阻抗取代了电流、电压、电阻等。
2 、产生方法：微波的周期在910-—s 1210-与电子管内电子的渡越时间（约为s 910-）相近，因此微波的产生和放大不能再使用普通的电子器件，取而代之的是结构和原理完全不同的微电子元件——速调管、磁控管、行波管及微波固态器件。
3、 光似性：由于微波介于无线电波和红外线之间，因此不仅具有无线电波的性质同时具有光波的性质：以光速直线传播、反射、折射、干涉、衍射等。
4、 能量强：由于微波的频率高，故可用频带宽、信息容量大，且能穿透大气层因此可广泛用于卫星通讯、卫星广播电视、宇宙通讯和射天天文学的研究。
由于微波的这些特性，使微波在通信、雷达、导航、遥感、天文、气象、工业、农业、医疗、以及医学等方面得到广泛应用。
一、 微波元件简介1. 固态振荡器（固态信号源）微波振荡器（信号源）是产生微波信号的装置，常见的有磁控管振荡器、速调管振荡器和固态振荡器几种。
磁控管振荡器功率大体积大，常用来提供大功率信号；速调管振荡器结构简单、使用方便，但效率低一般只有0.5%—2.5%，输出功率小一般在，因此比较适合实验室使用。
固态振荡器则是一种较新型的信号源，可分为微波晶体管振荡器、体效应管振荡器、雪崩二极管振荡器等。
微波基础知识..
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微波通信系统框图
信 源
信 源 编 码
发信 基带 处理
调 制
上 变 频
功 率 放 大
滤 波
天 馈 系 统 传输媒介
同步系统
收 信
信 源 解 码
收信 基带 处理
解 调
下 变 频
低 噪 声 放 大
滤 波
天 馈 系 统
第一章、微波基础知识
微波无线通信系统组成 1. 收发信机
2. 调制解调单元
3. 天馈系统 4. 各种不同的配置（1+0/N+1,同频/异频）
第一章、微波基础知识
传输速率及容量：
Line Rate (Mb/s)
2.048 8.192 16.384 34.368 51.84 155.52 622.08 2488.32 Sub-STM-1 STM-1 STM-4 STM-16
0.8 f I 10Fd / 10 f *d f
式中：Δf/f-两个频率之差与中心频率的比值。 公式中其它参数的取值范围如下： 2GHz≤f≤11GHz; 30km≤d≤70km; Δf/f≤5 ％. 超出这个范围将导致误差。该公式仅仅对于I≥5有效。
第一章、微波基础知识
副瓣
半功率角
侧视图
第一章、微波基础知识
Байду номын сангаас
微波传播自由空间损耗
可见频率提高一倍或距离增加一倍，自由 空间损耗都将增加6dB
第一章、微波基础知识
第一章、微波基础知识
如收发两点T、R相距d,另一动点P，并PT＋PR=d+nλ/2(λ为工作 波长)，此动点在平面上轨迹为一椭圆。它以TR为轴旋转就构成 一椭球，这椭球的内部空间称为第n菲涅尔区（Fn）。P点（椭 球上的动点）至TR垂直线段PO为路径TR上O点的第一菲涅尔半 径。当d及λ一定时，在同一路径TR不同点上，Fn的大小是不同 的，以路径中点的Fn最大。当n＝1时为第一菲涅尔区和第一菲 涅尔半径F1
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接入模块 （Access Module）
Microwave Solution
微波知识简介 室内单元（Indoor Units）
接入模块盒（Access Module Magazine）
AMM 1U
U = 44 mm
Microwave Solution
微波知识简介 室内单元（Indoor Units）
天线 (Antenna Unit)
室外单元 (Outdoor Unit)
馈线 (Radio Cable)
室内单元 (Indoor Unit)
Microwave Solution
微波知识简介 室外单元 （Outdoor Units）
Outdoor Unit
Microwave Solution
微波知识简介
微波知识简介 Attenuation due to Rain(雨雾衰减）
50
37 dB/km
150 100 50 30 20
Tropical Downpour Heavy Rain
10
雨雾吸收系数 (Rain Absorption Coefficient) (dB/km)
雨雾瞬时强度 (Instantaneous Rain Intensity) (mm/h)
四、微波传输路由地形断面
1、A型端面（城市或山区）
2、B型端面（丘陵） 3、C型端面（平地）
4、D型端面（水面）
Microwave Solution
微波知识简介
微波通信的基本原理 BASIC CRITERIA FOR MICROWAVE COMMUNICATION
Microwave Solution
微波知识简介 费涅耳区定义(The Fresnel Zone Definition)
The signal power is distributed in the space surrounding the direct line of sight
Line of sight
1st zone
+
2nd zone
Microwave Solution
微波知识简介 微波传播(Microwave Propagation) k>1 k=1 k<1
Microwave Solution
几个基本概念
微波知识简介
费涅耳椭球面
第一费涅耳椭球面: d
d1
d2
d1 + d2 - d = l/2
Microwave Solution
耗就称为自由空间损耗。
Microwave Solution
微波知识简介 自由空间传输损耗 (Free Space Basic Transmission Loss )
GTX
Power Level
GRX
P = 发射功率(TX Power)
G = 天线增益(Antenna Gain) A0 = 自由空间损耗(Free Space Loss) M = 衰落储备(Fading Margin)
PTX
A0 PRX
M
接收门限(Receiver Threshold)
Distance
Microwave Solution
微波知识简介 自由空间传输损耗 (Free Space Basic Transmission Loss ) d
f
Free Space Loss
A 0 = 92.4 + 20 log d + 20 log f
微波知识简介
Microwave Solution
微波知识简介
提纲
• 微波基本介绍
•设计微波传输网的若干考虑 •微波设备的设备功能与应用介绍
•微波组网介绍
Microwave Solution
微波传输基本知识 微波知识简介 一、微波分类
按传输信号制式分类
1、模拟微波
2、数字微波
按数字传输系统分类
微波知识简介
• 自由空间传输损耗 • 视距传播的大气效应
• 大气吸收衰减 • 雨雾衰减 • 大气折射
• 视距传播的地面效应
• 费涅尔半径 • 地面反射
Microwave Solution
自由空间的电波传播
微波知识简介
自由空间的定义
自由空间 Free Space:
又称为理想介质空间，它相当于真空状态的理想空间。 在这个空间中充满均匀的、理想的介质，它的导电率σ=0，介电常数ε=ε0=10-9/36π F/m(法拉/米)，导磁系数μ=μ0=4π×10-7 H/m （亨/米）。
Microwave Solution
微波知识简介 天线单元（Antenna Units）
紧凑型天线安装件（Compact Antenna Mounting Kit）
Fine alignment mechanism: elevation: ±13° / azimuth: ±90°
Microwave Solution
Microwave Solution
微波知识简介 System Components
Radio Cable
• • • •
Traffic Supervision channels Service channels DC Power (60V)
Microwave Solution
微波知识简介 系统结构（System Components）
Where d = distance in km f = frequency in GHz
(refer to isotropic antennas)
D 或 f 增加一倍，损耗将增加6 dB
Microwave Solution
微波知识简介 大气吸收衰减（ Attenuation due to Gases ）
Microwave Solution
微波知识简介 室外单元 （Outdoor Units）
Antenna Unit
Microwave Solution
微波知识简介
0.3m antenna Integrated or Separate mounting
0.6m antenna Integrated or Separate mounting
微波传输基本知识 微波知识简介
微波天线种类
1、标准天线
2、低驻波比标准天线 3、高性能天线
4、低驻波比高性能天线
Microwave Solution
微波传输基本知识 微波知识简介
微波馈线种类
1、椭圆软波导
2、同轴电缆
Microwave Solution
微波知识简介 系统结构（ System Components ）
三、微波术语：
跳(Hop)
Microwave Solution
微波知识简介 跳:连接一个无线链路的2个终端 HOP：A radio-link connection with a pair of communicating terminals
Microwave Solution
微波传输基本知识 微波知识简介
1.2m antenna Separate mounting
Microwave Solution
微波知识简介 天线模块（Antenna Module）
安装件（Mounting Kit ）
Fine alignment mechanism elevation: ±15° /STM-1 STM-4 ）
2、PDH（小容量微波：1E1--21E1 ）
按假设参考数字微波通道等级分类
1、高级假设数字微波通道 2、中继假设数字微波通道 3、用户极假设数字微波通道
Microwave Solution
微波知识简介
二、微波厂家：
HARRIS、 DMC 、ERICSSON、P-COM、NEC、 NERA 、 SIMENCE、 前三家为我司供应商
Microwave Solution
微波传输基本知识 微波知识简介
微波天线、馈线
1、微波天线分类
按天线形状分类（抛物面，平板） 按天线馈电形式（卡塞格兰双反射器，前馈式） 按天线安装方式（挂式，座式）
2、微波天线组成
馈源，主反射体，座挂架，馈线，天线防护罩
Microwave Solution
• 依据波在大气中折射原理,无线波束是弯曲的,通常是向 下弯曲(Due to refraction in the atmosphere the radio beam is bent, normally slightly downwards) • 弯曲影响是通过K型因子来表示(The bending effect is described by the k-factor) • K=4/3是标准大气(k = 4/3 corresponds to the “standard” atmosphere)
-
3rd zone
+
Microwave Solution
微波知识简介
无线电波设计目标(Radio Wave Propagation Design Objective)
1st Fresnel zone
k = 4/3
Distance 50 km
K=4/3时,第一费涅耳区无障碍物(The 1st Fresnel shall be free from obstacles when k = 4/3) 在传播经过水面或沙漠地区时,建议K=1时,第一费涅耳区无障碍物 (On paths over water surfaces or desert areas, it is recommended to have the 1st Fresnel zone free from obstacles when k = 1 (See also ITU-R Rec.P.530) )