《电波与天线》课程教学大纲
《天线与电波传播》课程的教学探索
《天线与电波传播》课程的教学探索本文将围绕“《天线与电波传播》课程的教学探索”展开,分步骤探讨其如何更好地进行教学。
一、课程背景《天线与电波传播》是电子信息类专业的一门重要课程,主要涉及电磁波的基础知识以及天线的设计与应用。
本课程在电子信息领域具有重要的作用。
二、教学步骤1. 打造清晰明确的教学目标在开展课程教学前,首先要明确教学目标,使学生知道本课程的学习内容和学习的重点,提高学生的学习积极性和学习效益。
教学目标的设定要注重考虑学生的实际情况,尽可能的落实到能力、知识和技能等多个方面的要求。
2. 采用多种教学方法教学方法对于教学效果有着直接的影响。
在本课程的教学中,应该采用多种教学方法,如课堂教学、案例分析、实验探究等,帮助学生加深对课程知识的掌握。
3. 基础理论与实际应用相结合本课程的内容涉及到一些基础理论知识,如电磁波的特性、天线的设计原理等。
同时,本课程的教学还需要突出实际应用,如对天线的具体设计和应用进行实验和案例分析,帮助学生更好地掌握课程的内容和实际应用。
4. 常态评估和反馈在课程的教学中,常态评估和反馈是至关重要的。
教师可以采用多种评估方法,如考试、作业、课堂讨论等来评估学生的学习效果,并及时给予学生反馈,指导学生进行自我评价和调整学习策略。
三、教学效果通过以上教学步骤的实施,可以达到以下的教学效果:1. 学生可以对电磁波的特性、天线的工作原理有更深刻的理解,为日后的研究和工作打下基础。
2. 学生对于天线设计和应用有更多的理解和实践经验,能够在日后的工作中更好的应用和掌握。
3. 学生的自主学习能力得到了提高,能够主动学习相关知识和技能,进一步提高自身的综合素质。
总之,《天线与电波传播》课程的教学探索要注意课程目标的明确、教学方法的灵活多样、基础理论与实际应用相结合以及常态评估和反馈等因素,旨在让学生更好地掌握相关知识和技能,并为日后的研究和工作打下坚实的基础。
《电波与天线》课程教学大纲
《电波与天线》课程教学大纲课程英文名称:Antenna and Radio Wave Propagation课程编号:0701040 学分:2.5 学时:40一、课程教学对象:信息工程学院:通信工程、物联网专业的本科生。
二、课程性质及教学目的:《电波与天线》是通信及电子类专业学生的的一门很重要技术基础课,本课程着重介绍有关天线与电波传播的基本理论。
天线和电波传播特性对于无线通信、广播、定位和遥测等系统的正常工作具有很大的影响。
例如,无线通信系统的传播距离不仅取决于发送设备的输出功率、接收设备的接收灵敏度和信噪比,还取决于天线的性能和电波的传播特性。
在研究电子产品的干扰和抗干扰性能及电磁环境特性时,都需要用到天线和电波传播的基础知识。
充分掌握这些内容,可以帮助其他相关课程(如通信、微波技术、电视技术)的学习。
三、对先修知识的要求学生在学习本课之前,应先修课程:电路分析、电磁场与电磁波、电动力学、电子测量等基础课程。
注:知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点(按照本课程知识体系列出知识模块及知识点,其中重点或难点用粗体字标注;要求按“了解(C)”、“熟悉(B)”、“熟练掌握(A)”三个层次描述学生对知识点应达到的要求;学习方式可分为课堂讲授、自学辅导、课堂讨论或分组讨论等;课外学习要求可按照知识模块或知识点提出撰写专题论文、调研报告、完成综合性作业或设计等要求,一般性的课外作业不在此列) (五号字)四、建议使用教材及参考书《电波与天线》,李莉,科学出版社,教学委员会推荐教材。
参考教材:[1]《天线与电波传播理论》,闻映红,清华大学出版社,高等学校电子信息类系列教材。
[2]《天线与电波传播》,宋铮等,西安电子科技大学出版社[3]《天线与电波传播》,王增和,机械工业出版社[4]《天线与电波》,周朝栋,西安电子科技大学出版社五、课程考核方式撰写课程论文(70%)+平时作业成绩及考勤(30%)六、课内实验(实训)环节及要求(8学时)。
电波传播与天线专业培养方案
电波传播与天线专业培养方案一、培养目标及规格培养目标:培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的数理、计算机及外语基础,具备电波传播与天线的基本理论、基本知识和基本技能,具有较高的科学素养及一定的教学、研究、开发和管理能力,具有创新、创业意识,具有竞争和团队精神,能适应技术进步和社会需求变化的创新型人才。
培养规格:本专业按照数、理、电基础扎实、具备知识创新的素质与能力、能够运用电波传播与天线理论、基本技能解决实际问题,成为电波传播与天线应用领域的“专业学术型”创新人才。
二、基本要求(一)知识结构要本专业按照4年制进行课程设置及学分分配。
一、二年级主要学习基础课程,主要掌握高等数学、大学物理、外语和电路分析基础等基础知识。
三、四年级主要学习专业基础课和专业课,主要包括电磁场与电磁波、微波技术、电波传播概论、天线原理和微波遥感专业基础知识。
使学生通过学习掌握扎实的数理基础和电波传播与天线专业方面的专门知识。
(二)能力结构要求通过专业培养,要求学生具有:获取知识的能力:良好的表达能力和社交能力,自学能力较强,并具有扎实的数学、外语基础和较强的计算机应用能力。
具备优良的交流沟通能力,有宽阔的国际化视野,具有准确表达思想的语言应用能力。
应用知识的能力:具有较强的工程意识和工程素养,具有良好的综合运用电波传播与天线理论、基本技能解决实际问题的能力。
创新能力:通过科学实验与科学思维的训练,使学生具备本学科及跨学科应用研究、技术开发的基本能力,成为电波传播与天线应用领域的“专业学术型”创新人才。
(三)素质结构要求通过专业培养,要求学生具备:爱国、知礼、诚信的思想道德素质。
具有脚踏实地、敬业务实、团队协作、乐观上进的人格素养。
具有宽阔的国际化视野,掌握科学的思维方法和研究方法,求实创新意识、工程意识和效益意识较强,有良好的科学素养、综合分析素养和创新精神。
具有健康的心理素养和优良的交流沟通能力.,具备专业知识创新的素质与能力,成为电波传播与天线应用领域的“专业学术型”创新人才。
电波与天线微课设计 (1)
《电波与天线》微课设计张照锋袁迎春南京信息职业技术学院江苏南京201146摘要:随着信息技术的发展,微课已经成为教育信息化资源建设的一个热点。
本文以南京信息职业技术学院无线电专业的《电波天线》课程为例,从微课的选题、制作,以及其优缺点进行了探讨。
关键字:电波与天线微课微课,顾名思义,就是微小的课程、微型的课程的意思,是继微博、微信等新生事物后,在教育领域内产生的又一个新生事物。
微课的雏形是课程视频片段,主要反映了老师在课堂教学过程中某个知识点或某个教学环节。
微课的关键点是“微”,即把整块整块的知识微小化,有点“化整为零”的意思,非常符合现代人们对信息需求快速化、碎片化的要求。
而智能手机的普及也为微课的普通提供了硬件的条件。
《电波与天线》这门课,是无线电技术专业学生必须掌握的一门专业课,由于这门课知识体系严谨,数学推导多,相关结论复杂,所以学生在学习的过程中出现了一定的困难。
近年来,我们尝试用微课对这门课进行改革,结合高等职业教育的特点,选择适当的内容制作微课,对提高学生的学习兴趣,提升学生的学习效率,起到了很好的帮助作用。
现将相关内容总结如下:一、内容的选取《电波与天线》这门课,主要内容包含电波与天线两部分内容,其中电波的内容有:静电场、静磁场、电磁波;天线的内容有:线天线、天线阵、宽频带天线、面天线等。
显然,微课的制作不可能选取全部的内容,我们选取的原则主要有两个:一是选取那些不易通过课堂的讲解掌握的知识点,比如电磁波的产生过程、天线的方向图等。
二是选取那些易于通过视频、音频等多媒体手段体现的知识点,比如如何HFSS 仿真天线的特性参数等。
二、微课的制作以前的教学视频或者微课的录制,都是单独在一个房间内,没有学生,只有老师讲解,虽然视频显得很“干净”,但我们觉得这种缺少互动的课程,好像没有“情节”不容易吸引学生的注意力。
我们认为,既然微课是课程的片段,那我们就把摄像机搬进了课堂,先将课堂实录下来,将这种通录的课程实况做为制作微课的“原材料”,通过后期的加工来制作微课。
《天线与电波传播》课件
电波在自由空间中传播时,能量随距离的平 方成正比地衰减。
穿透损耗
电波在穿透建筑物、墙体等障碍物时,会受 到损耗。
地面吸收损耗
电波在传播过程中,会受到地面的吸收作用 ,导致能量衰减。
散射损耗
由于散射体的散射作用,导致电波传播过程 中的能量衰减。
03
天线设计与应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
Hale Waihona Puke 天线的定义与分类总结词
天线的定义是指能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量 的装置。天线根据不同的分类标准可以分为多种类型。
详细描述
天线是一种能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量的装 置。根据不同的分类标准,天线可以分为多种类型,如按工作性质可以分为发射天线和 接收天线,按方向性可以分为定向天线和全向天线,按频段可以分为超长波天线、长波
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《天线与电波传播》ppt课
件
• 天线基础知识 • 电波传播基础 • 天线设计与应用 • 电波传播的干扰与防护 • 未来发展与展望
目录
CONTENTS
01
天线基础知识
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
设备干扰
影响设备的正常运行,可能导致设 备故障或性能下降。
04
干扰的防护与抑制
频率管理
通过合理规划和管理无线电频谱,减少不同无线电业务之间的干扰。
天线隔离
通过合理设置天线位置和方向,降低不同无线电设备之间的干扰。
滤波技术
采用滤波器对信号进行筛选和处理,减少干扰信号的影响。
《天线与微波》课程教学大纲.
《天线与微波》课程教学大纲Antennas and microwave一、课程教学目标1、任务和地位通过对该门课程的学习,可以使学生掌握天线的基本理论和电波传播的基础知识,并在此基础上熟悉常用线天线和面天线的技术特点和使用方法,懂得各类天线的设计思想,为理论上的进一步深入学习和工程上的具体应用打下必要的基础。
任何无线电电子系统的信息传输既包含有电波能量的发射和接收,也包含有电磁波在空间的传播过程。
天线与电波传播的理论与技术研究作为无线电科学重要组成的分支学科,是具有广泛实用意义与科学意义的应用基础学科和交叉学科,其研究成果将直接影响着电磁波工程系统的整体水平。
2、知识要求①发射天线与接收天线的电参数的计算②天线与天线阵的方向图的制作③常用线天线的结构特点及其应用④常用面天线的工作原理及其应用⑤电波传播的几种形式及其特点3、能力要求①培养学生严谨的科学学风、科学方法以及抽象思维能力、创新精神②培养学生运用数学工具分析物理问题的能力③培养学生运用空间想像能力分析电磁波时空结构④培养学生对复杂性问题的综合解析能力、近似处理能力⑤培养学生对工程技术的设计能力和灵活解决实际问题的水平二、教学内容的基本要求和学时分配本课程注重实践性与新颖性,通过学习达到如下要求:1、总体要求2、具体要求第一章天线基础知识[目的要求] 掌握天线电参数的计算,掌握天线方向图的绘制,理解阻抗特性对天线的重要性,理解天线阵排列的多样性[教学内容] 基本振子的辐射;发射天线的电参数;互易定理与接收天线的电参数;对称振子;天线阵的方向性;对称振子阵的阻抗特性;无限大理想导电反射面对天线电性能的影响[重点难点] 基本振子的辐射;发射天线与接收天线的电参数的计算;对称振子;天线阵的方向图的绘制[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 8学时第二章简单线天线[目的要求] 掌握简单线天线的工作原理和设计思想,熟悉简单线天线的分类和应用[教学内容] 水平对称天线;直立天线;环形天线;引向天线与背射天线[重点难点] 水平对称天线方向性的分析、分类及其应用;直立天线的结构特点及其应用;环形天线的分类及其应用;引向天线与背射天线的基本原理及其应用[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 4学时第三章行波天线[目的要求] 掌握行波天线的工作原理和设计思想,了解行波天线的优点[教学内容] 行波单天线及菱行天线;螺旋天线[重点难点] 行波单天线电参数的计算及其应用;螺旋天线的工作原理及其电参数的计算[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时第四章非频变天线[目的要求] 掌握非频变天线天线的工作原理和设计思想,了解非频变天线的优点[教学内容] 非频变天线的基本概念;平面等角螺旋天线;阿基米德螺旋天线;对数周期天线[重点难点] 平面等角螺旋天线的结构和工作原理;对数周期天线的工作原理和电参数的计算及其应用[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时第五章面天线[目的要求] 掌握面天线的工作原理和设计思想,熟悉面天线的分类和应用[教学内容] 等效原理与惠更斯元的辐射;平面口径的辐射;喇叭天线;旋转抛物面天线;卡塞格伦天线;喇叭抛物面天线[重点难点] 惠更斯元的辐射;平面口径辐射的计算与方向图;喇叭天线的结构与分类;旋转抛物面天线的几何特性与工作原理[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 8学时第六章电波传播的基础知识[目的要求] 理解电波传播传输损耗的产生,熟悉无线电波频段的划分,了解电波的几种传播方式[教学内容] 概述;自由空间电波传播;电波传播的菲涅尔区[重点难点] 电波传播的传输损耗的计算;第一菲涅尔区半径的计算[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时第七章地面波传播[目的要求] 了解无线电波在地球表面的传播特性[教学内容] 地球表面电特性;地面波的传播特性;地面波场强的计算;地面不均匀性对地面波传播的影响[重点难点] 波前倾斜现象[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时第八章天波传播[目的要求] 了解无线电波在电离层中的传播特性[教学内容] 电离层概况;无线电波在电离层中的传播;短天波传播;中波天波传播的介绍[重点难点] 电离层的等效电参数;无线电波在电离层中的反射条件;短天波传播的传播模式与传输损耗的估算[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时第九章视距传播[目的要求] 了解地球环境对于电磁波工程的影响[教学内容] 地面对视距传播的影响;对流层大气对视距传播的影响[重点难点] 光滑地面的判别准则[教学方法] 课堂教学[作业] 教材习题[课时] 2学时三、大纲说明1、考试要求与考试方法。
《微波技术与天线》课程教学大纲
课程编号:05064403《微波技术与天线》课程教学大纲(Microwave Technology and Antenna)适用于本科电子信息工程专业总学时:32学时总学分: 2学分开课单位:物理系课程负责人:郑洁执笔人:郑洁审核人:白心爱一、课程的性质、目的、任务《微波技术与天线》是电子信息工程专业的一门重要技术课,属于专业选修课。
是在学习了“电路分析基础”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的波段—微波领域的重要课程,是理论与工程性、实践性较强的课程。
本课程的任务是使学生获得微波技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析和解决实际问题的能力,为今后的深入学习和实际运用打好基础。
二、教学基本要求本课程适用于电子信息工程本科专业。
课程教学要求:掌握传输线的基本理论、传输特性及圆图的应用和阻抗匹配;掌握微波传输线的工作原理,结构特点,传输特性和分析方法;了解微波网络的矩阵参量;了解一些常用微波元器件;掌握天线基本特性参量的物理意义;了解一些常用的天线设备。
三、教学内容、目标要求与学时分配总学时为32学时(其中理论:24学时,实验8学时)(一)绪论教学内容:1、微波的概念2、微波的特点3、微波的历史回顾及现代应用教学目标要求:了解微波频段的划分、微波技术的研究对象、内容,课程的性质、特点、任务和学习方法。
学时分配:2学时(二)传输线理论教学内容:1、传输线方程及其求解2、传输线的特性参量3、均匀无耗传输线工作状态分析4、阻抗圆图及其应用5、传输线的阻抗匹配教学目标要求:了解分布参数,传输线的阻抗特性,行波系数和驻波系数等概念;掌握行波系数和驻波系数的计算、史密斯圆图、传输线的抗阻匹配、支节匹配、线路间的阻抗匹配;理解传输线方程、正弦波解与传输特性,终端短路与开路、终端接纯电抗负载、行驻波、沿线电压电流分布特性。
教学重点:行波系数和驻波系数的计算、史密斯圆图、传输线的抗阻匹配、支节匹配、线路间的阻抗匹配教学难点:传输线方程、正弦波解与传输特性学时分配:8学时(三)微波传输线教学内容:1、交变电磁场基本关系式2、导波系统的传输特性3、常用微波传输线教学目标要求:了解矩形波导、圆波导中TE波、TM波的波场结构、传输特性、壁电流、波导的激励与耦合;了解同轴线,微带线、带状线,平面传输线等的特性。
《天线技术》教学大纲
《天线技术》课程教学大纲课程编号:课程名称:天线课程类型:专业课学分数: 2 学时数:64 其中:实验/上机/实训学时: 无先修课程:电磁波与电磁场理论后续课程: 现代通信技术适用专业:信息与通信等理工科专业开课单位:信息工程学院一、课程性质、目的和任务本门课程遵循面向21世纪、能力为本、培养应用型人才的原则,力求做到取材精练、重点突出、概念清楚、基本理论分析简明易懂,注重对实际工程设计和实际应用的介绍,同时还增加了对近年来的新技术和新应用的介绍.各章的最后均留有习题,以方便学生学习、理解和掌握所学的内容。
二、课程建议学时分配三、课程教学内容和基本要求本门课程首先简要介绍了天线在无线通信系统中的重要作用、无线电波传播的基本知识,包括地面波传播,空间波传播,以及视距传播等,以及天线辐射与接收的基本理论和主要特性参数,然后从通信工程应用的角度出发,介绍了各种类型天线的设计及应用的有关知识和技术,这些天线包括:对称天线、折合天线、单极天线、阵列天线、引向天线、电视发射天线、移动通信基站天线、喇叭天线、抛物面天线、卡塞格伦天线、各种类型的宽频带天线、智能天线、缝隙天线和微带天线等。
同时,还介绍了天线测试技术及天线的安装与调试技术. (一)绪论(4学时:其中理论4学时)1、教学主要内容1.1 天线在无线通信系统中的作用1.2 天线的分类1.3无线电波的传播1.3。
1电波传播的基本知识1。
3。
2视距传播1.3.3空间波传播1.3。
4地面波传播1。
3.5多经传播及衰落问题2、教学基本要求理解天线在无线通信系统中的作用;了解天线的分类以及电波传播的基本知识;掌握无线电波的传播方式:视距传播空间波传播地面波传播;了解电波在传播中会遇到的常见问题:多径传播及衰落问题3、教学重点和难点重点:三种电波的传播方式难点:多径传播及衰落的概念4、思考与练习章节思考与练习1,7,9题。
(二)天线辐射与接收的基本理论及主要特性参数(4学时:其中理论4学时)1、教学主要内容2.1 天线辐射的基本原理2.1.1 电基本振子的辐射2。
(完整版)微波与天线课程教学大纲
《微波与天线》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码:ES3262、课程名称:微波与天线/Microwave Techniques and Antennas3、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。
第二章传输线理论(10)1、传输线的分布参数及其等效电路2、传输线方程及其求解3、输入阻抗和反射参数4、均匀无耗传输线端接不同负载时的工作状态5、传输线的传输功率6、圆图7、传输线的阻抗匹配8、传输线上的瞬态现象要求:能采用路的分析方法,导出用电压、电流表示的传输线的基本方程;在假定电压、电流时谐变化情况下求其稳态解,并对传输线的传输特性和工作状态予以讨论;能熟练地运用圆图进行阻抗计算和阻抗匹配。
天线技术《天线技术》课程教学大纲(171)2.1 教学大纲
《天线技术》课程教学大纲一、课程总述本课程大纲是以2016年电子信息工程专业人才培养方案为依据编制的。
二、教学时数分配三、单元教学目的、教学重难点和内容设置第一章绪论【教学目的】通过本章教学,使学生了解天线的概念,了解天线的发展与应用,特别强调天线技术在军事、工业、通讯、医学和日常生活中的应用。
【重点难点】天线概念与发展【教学内容】1.1 天线及其特点1.2 研究对象及应用1.3 天线的发展简史回顾第二章长线方程及其求解【教学目的】通过本章教学,使学生了解传输线方程及其解,掌握不同负载时的传输线的工作状态,熟练掌握传输线阻抗圆图及其应用。
【重点难点】用“路”的方法来分析微波传输线;分布参数的概念;传输线方程解的物理意义。
【教学内容】2.1 分布参数电路模型2.2 长线方程2.3 方程的解第三章传输线基本参数【教学目的】通过本章教学,使学生掌握传输常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义。
【重点难点】传输常数、特征参数。
【教学内容】3.1 衰减常数、传输常数3.2 特性阻抗、输入阻抗3.3 反射系数、驻波比第四章传输线工作状态【教学目的】通过本章教学,使学生掌握不同负载时的传输线的工作状态。
【重点难点】沿线电压电流分布【教学内容】4.1 负载短路4.2负载开路4.3负载为纯电阻第五章阻抗匹配【教学目的】通过本章教学,使学生了解阻抗圆图,掌握阻抗匹配的几种基本方法。
【重点难点】单枝节匹配【教学内容】5.1 圆图概念5.2四分之一传输线匹配5.3单枝节匹配第六章电磁辐射理论与天线基础【教学目的】通过本章教学,使学生掌握元振子天线和对称振子天线的辐射原理、辐射场的计算及主要特性参数。
【重点难点】基本振子的辐射;发射天线与接收天线的电参数的计算;对称振子【教学内容】5.1 天线的基本概念5.2 基本振子的辐射5.3 对称振子的辐射场5.4 发射天线的基本参数5.5 接收天线理论第七章天线阵列【教学目的】通过本章教学,使学生掌握天线阵的方向性;对称振子阵的阻抗特性;无限大理想导电反射面对天线电性能的影响,了解多元天线阵辐射场的计算及方向图相乘原理、天线组阵对阻抗的影响。
天线与电波传播课件(第一章)天线基础知识
wave
接
避免能量损耗
收
发
天
防止干扰
线
射
天
线
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6
Dept.PEE Hefei Normal University
天线的方向性
8/18/2019
7
Dept.PEE Hefei Normal University
天线的方向性
8/18/2019
8
Dept.PEE Hefei Normal University
接收机
8/18/2019
5
Dept.PEE Hefei Normal University
天线的作用
• 发射天线应能使电磁波的能量集中辐射到所规定的 方向或区域内,并抑制对其它不需要方向或区域的 辐射。接收天线应对某个方向的来波接收最强,而 抑制其它方向来波的干扰。也就是说天线应该有一 定的方向性。
音频 基低频 低 频 中 频 高 频 甚高频 特高频 超高频 极高频
(VF)) (VLF) (LF) (MF) (HF) (VHF ) (UHF) (SHF) (EHF)
频段2 8
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
音频 视频
雷达频率 微波频率
红外
超长波 长波 中波 短波 超短波 分米波
(VLW) (LW) (MW) (SW) (VSW) (米波)
线电波来传递信号的,而无线电波的发射和接收都通过天线来完成。 因此天线设备是无线电系统中重要的组成部分。图1.和图2.指出了天 线设备在两种典型的无线电系统中的地位。
8/18/2019
11
Dept.PEE Hefei Normal University
《无线通信电波传播与天线》课程的教学探索
《无线通信电波传播与天线》课程的教学探索《无线通信电波传播与天线》是通信工程专业与电子信息工程专业的一门核心专业基础课程。
该课程具有极强的理论性和抽象性,不仅需要掌握电磁场与电磁波的基本概念、规律和分析方法,获得电磁场系统的计算方法、仿真技术,还需要利用大学物理课程中培养的抽象性思维、数学表达概念及其推算结论。
在此基础上,本课程将涵括电波传播的理论及各种传播方式的特点、链路预算、天线辐射的基本原理、天线的类型和特点等主要内容。
通过本课程的系统学习将有助于移动通信、射频通信电路、微波与卫星通信等后续专业课程的开展。
本文针对该课程内容多、学时少、理论性强和应用领域广等特点,以加强基础、强化实践、注重创新为出发点,着眼于探索如何有效合理地开展《无线通信电波传播与天线》课程的教学,并结合学生的特点探索如何合理的安排课程内配套实验,进而激发学生的积极性,提高教学效果。
一、着重掌握物理意义在无线通信领域,电磁波传播是通信系统评估与设计的基础,天线是无线电设备中发射或接收电磁波的载体,因而该课程是无线电科学的重要分支,是研究电磁波与传播媒体相互作用,及其在无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感等工程系统中应用的重要课程。
不论是电波的传播理论,传播类型及其基本特点,还是天线辐射的基本原理、辐射特性及应用技术,都需要利用数学物理方程、微波技术基础、数值计算方法、大学物理及电磁场与电磁波等基础知识。
在解决具体的工程问题时,需要结合应用场景、临界条件、技术指标等做出详细的理论推导或证明,这就使得该课程理论性很强,同时,也体现了课程的实用性。
因而在课程内容设计时,就需要结合对技术应用型通信与信息类学生设定的培养方案与学习能力,对理论与实验内容做全面的规划。
根據《无线通信电波传播与天线》的课堂讲授、实践环节与考核效果,并结合强理论性的特点,采用微课或慕课导入的方式加强学生对背景的了解,采取反演的模式帮助学生理解电波传播的机理和天线的辐射原理及特点,着重要求学生掌握物理本质,进而加强学生对电波传播与天线的感知。
天线与电波课程设计
电波与天线课程设计一、设计时间2010年12月13日——2010年12月17日二、设计课程证明一个十字交叉等幅相位差90°,两个对称振子组成的旋转天线方向图近似是圆。
三、设计内容(1)对称振子天线图1 细振子的辐射图2开路传输线与对称振子令振子沿z 轴放置(图 1), 其上的电流分布为I(z)=Imsin β(h-|z|) (1-1)式中, β为相移常数, β=k =在距中心点为z 处取电流元段dz ,则它对远区场的贡献为(1-2) z r z h I E r j m d e )(sin sin 60j d '-='-βθβθλπ在远区 , 由于r>>h , 参照图1, 则r ′与r 的关系为r ′=(r2+z2-2rzcos θ)1/2≈r-zcos θ (1-3)式(1-3)代入式(1-2), 则细振子天线的辐射场为(1-4)式:式中, (1-5)|F (θ)|是对称振子的E 面方向函数, 它描述了归一化远区场|E θ|随θ角的变化情况。
图 3 分别画出了四种不同电长度(相对于工作波长的长度): 和2的对称振子天线的归一化E 面方向图, 其中和 的对称振子分别为半波对称振子和全波对称振子, 最常用的是半波对称振子。
由方向图可见, 当电长度趋近于3/2时, 天线的最大辐射方向将偏离90°, 而当电长度趋近于2时,在θ=90°平面内就没有辐射了。
(2)对称振子的方向图:如图:对称振子的方向图随它的电长度而变化,(对于固定长度的天线,其方向图随频率而变)①、0.1λ的对称振子的方向图②、0.5λ的对称振子的方向图 l =0.25λ③、1λ的对称振子的方向图 l =0.5λ23,1,212=λh 212=λh 12=λh z z z h rI h rd )cos cos()(sin sin 2e π60j 0j m θββθλβ⎰-=-)(e 60j j m θβF rI r -=θβθβθsin cos )cos cos()(h h F -=z z h r I E z h h rd e )(sin sin e π60j cos j j m θββθβθλ---⎰-=④、1.25λ的对称振子的方向图l=0.625λ⑤、1.5λ的对称振子的方向图l=0.75λ⑥、2λ的对称振子的方向图l=1λ图3(3)正交振子天线正交振子天线由两个形式相同且相互正交的对称振子构成的天线,其对称振子上的激励电流大小相等,相位相差π/2,又称为旋转场天线。
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《电波与天线》课程教学大纲
课程编号:适用专业:通信工程
学时数:48 学分数:3
执笔者:编写日期:2006年3月
一、课程的性质和目的
《电波与天线》是通信及电子类专业学生的的一门很重要技术基础课,本课程着重介
绍有关天线与电波传播的基本理论。
天线和电波传播特性对于无线通信、广播、定位和遥测等系统的正常工作具有很大的影响。
例如,无线通信系统的传播距离不仅取决于发送设备的
输出功率、接收设备的接收灵敏度和信噪比,还取决于天线的性能和电波的传播特性。
在研究电子产品的干扰和抗干扰性能及电磁环境特性时,都需要用到天线和电波传播的基础知
识。
充分掌握这些内容,可以帮助其他相关课程(如通信、微波技术、电视技术)的学习。
二、课程的教学内容和学时分配
第一章电磁场理论基础(4学时)
1、矢量分析
2、麦克斯韦方程组
3、边界条件
4、正弦稳定状态下的场量
5、功率密度
6、无线电波的辐射
7、均匀平面波
8、惠更斯-费涅尔原理
第二章天线的特性参数(6学时)
1、辐射功率和辐射电阻
2、天线的方向性和增益
3、天线的有效长度
4、天线的有效孔径
5、天线系数
6、平衡不平衡转换
第三章点源和偶极子天线(4学时)
1、点源
2、电偶极子
3、磁偶极子
4、对称振子
第四章天线阵(4学时)
1、耦合阵子
2、方向性相乘原理
3、均匀直线式天线阵
第五章地面反射的影响(2学时)
1、镜像原理
2、理想导电地平面对对称振子地影响
3、多径效应
第六章测量领域的常用天线(4学时)
1、双锥天线
2、对数周期天线
3、喇叭天线
第七章通信领域的常用天线(6学时)
1、引向天线
2、移动台天线
3、地面台天线
4、微带天线
第八章电波传播基本理论(4学时)
1、电波传播模式
2、电波传播的费涅尔区
第九章电波传播模型(6学时)
1、自由空间传播模型
2、平面反射模型
3、球面绕射模型
4、大气对电波传播的影响
第十章电波在电离层中的传播特性(2学时)
1、电离层介绍
2、电波在电离层中的传播
第十一章移动通信的电波传播(2学时)
1、移动通信的电波传播特点
2、移动通信的电波传播特性的数学模型
第十二章移动通信电波传播特性的测量与仿真(4学时)
1、移动通信电波传播场强的测量
2、城市环境中电波传播特性的仿真和分析
三、课程教学的基本要求
本课程要求学生掌握电波的传播规律和天线的工作原理,覆盖了电、磁及电波传播方面的全部知识,结合实际应用来描述天线的特点和工程设计方法,在电波传播部分,加入了近
几年的研究成果,以适应知识快速更新的需要。
1、本课程以课堂讲授为主。
2、除教材外,应给学生指定相关的参考书,以拓宽学生的知识面。
3、建议本课程每学期中间安排一次期中考试。
期末考试将实行教考分离。
4、平时作业和实验占20%,期末笔试成绩占80%。
四、本课程与其它课程的联系与分工
本课程是电子信息工程和通信工程专业的专业拓展选修课,在学习本课程前的先修课程有:电路分析、电磁场与电磁波、电子测量。
五、建议教材与教学参考书
(一)教材:
《天线与电波传播理论》闻映红清华大学出版社高等学校电子信息类系列教材(二)参考书:
《天线与电波传播》,宋铮等,西安电子科技大学出版社
《天线与电波传播》,王增和,机械工业出版社
《天线与电波》,周朝栋,西安电子科技大学出版社。