微波技术基础复习课
微波技术基础复习大纲.
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U Z I I +-+-==-=≈2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而β=(P13)，因此p v = 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
微波技术基础
《微波技术基础》复习要求第一章引言1.微波的工作频段2.微波的主要特点第二章微波传输线理论1.微波传输线与低频传输线的对比2.均匀传输线的电报方程（时域形式、频域形式）和波动方程3.已知负载的解型（无损形式）4.传输特性参数：特性阻抗、传播常数、相速、波长5.输入阻抗和反射系数：定义、公式和关系第二章微波传输线理论（续）6.无损传输线的工作状态分析7.传输功率（重点），功率容量和效率（一般）8.掌握阻抗圆图和导纳圆图的基本构成原理、圆图的主要特性（圆图作题不要求）9.阻抗匹配：三种阻抗匹配问题（重点）、阻抗匹配方法及其特点（一般）10.时域分析方法：时空图解法第三章金属规则波导1.规则波导的纵向场法公式（TE和TM）、波动方程和边界条件、波型分类等。
2.矩形波导：场的求解过程、下标含义和范围、场结构简易绘制方法的原理、传输特性（三种波长、截止条件、简并概念、主模、相速和群速、波阻抗等）3.圆波导：纵向场的求解形式、下标含义和范围，三种主要模式的基本特点第三章金属规则波导（续）4.同轴线：主模的特性、设计原则5.激励与耦合的主要方法和举例6.损耗问题：导体损耗（微扰思想）、介质损耗和消失波衰减第四章微波集成传输线1.增量电感法：基本思想和物理解释、解题方法2.对称耦合传输线的奇偶模分析：对称耦合传输线的奇偶模分解（场特性）奇偶模分析的主要特点奇偶模分析的主要结果（偶模阻抗、奇模阻抗、K等参数的关系）第五章介质波导1.介质波导的工作原理：H平面波和E平面波以及独立方程组；两种平面波的反射系数；全反射、全折射的形成条件及其证明；两种基本波型（表面波和辐射模）。
2.圆形介质波导：主要工作模式和主模、截止条件和含义相速度特性第五章介质波导（续）3.平板介质波导：TE和TM的色散方程、基本模式的对称场分布、路的求解方法4.矩形介质波导：EDC方法与马氏方法的主要区别EDC方法的求解（分区、拉伸方向、电场与介质交界面的关系、波阻抗、横向谐振条件、有效介电常数等）第六章微波谐振器1.微波谐振器的基本特性：三个特性；基本参数（谐振波长和品质因数，p值的选取范围）2.金属波导谐振器：矩形谐振腔（波动方程和边界条件、纵向场法公式、下标的含义和范围、主模等）圆形谐振腔（下标的含义和范围、主模、模式图、虚假模式及其定义等）第六章微波谐振器（续）3.传输线谐振腔：横向谐振条件4.非传输线谐振腔（一般）5.谐振腔的微扰理论：基本公式介质微扰（重点是有损情况）腔壁微扰（谐振频率与储能变化的关系）第七章微波网络基础1.微波网络与低频网络的主要不同2.网络阻抗和反射系数与损耗、储能的关系3.[Z]和[Y]的定义、元素含义和主要性质4.[S]的定义、元素含义和主要性质5.[A]和[T]的定义、元素含义和主要性质。
微波技术基础复习大纲分析
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U R j L LZ I I G j C Cωω+-+-+==-=≈+2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而LC β=(P13)，因此p v LC= 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
微波技术基础复习重点
第一章引论微波是指频率从300MHz到3000GHz范围内的电磁波，相应的波长从1m到0.1mm。
包括分米波（300MHz到3000MHz）、厘米波（3G到30G）、毫米波（30G 到300G）和亚毫米波（300G到3000G）。
微波这段电磁谱具有以下重要特点：似光性和似声性、穿透性、信息性和非电离性。
微波的传统应用是雷达和通信。
这是作为信息载体的应用。
微波具有频率高、频带宽和信息量大等特点。
强功率—微波加热弱功率—各种电量和非电量的测量导行系统：用以约束或者引导电磁波能量定向传输的结构导行系统的种类可以按传输的导行波划分为：(1)TEM(transversal Electromagnetic,横电磁波)或准TEM传输线(2)封闭金属波导(矩形或圆形，甚至椭圆或加脊波导)(3)表面波波导(或称开波导)导行波：沿导行系统定向传输的电磁波，简称导波微带、带状线，同轴线传输的导行波的电磁能量约束或限制在导体之间沿轴向传播。
是横电磁波(TEM)或准TEM波即电场或磁场沿即传播方向具有纵向电磁场分量。
开波导将电磁能量约束在波导结构的周围(波导内和波导表面附近)沿轴向传播，其导波为表面波。
导模(guided mode ):即导波的模式，又称为传输模或正规模，是能够沿导行系统独立存在的场型。
特点：(1)在导行系统横截面上的电磁场呈驻波分布，且是完全确定的，与频率以及导行系统上横截面的位置无关。
(2)模是离散的，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，互不耦合。
(4)具有截止频率，截止频率和截止波长因导行系统和模式而异。
无纵向磁场的导波(即只有横向截面有磁场分量)，称为横磁(TM)波或E波。
无纵向电场的导波(即只有横向截面有电场分量)，称为横电(TE)波或H波。
TEM波的电场和磁场均分布在与导波传播方向垂直的横截面内。
第二章传输线理论传输线是以TEM模为导模的方式传递电磁能量或信号的导行系统，其特点是横向尺寸远小于其电磁波的工作波长。
微波技术基础课件—第11次课A——习题课共39页文档
微波技术基础课件—第11次课A——习
题课
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
微波技术与天线复习提纲终极整理
微波技术与天线”课程复习提纲一、微波基本概念21．了解微波的基本概念：频率、波长等32．了解微波的主要特性3二、传输线基本理论41．了解传输线的特性参量（反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）传输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
42．掌握传输线的工作状态与终端负载的关系，了解传输线的三种工作状态及相关特性参量的特点。
63．熟悉圆图的基本特点（特殊点、线、半圆、圆）64．掌握用圆图确定均匀无耗传输线任意截面的特性参量以及解决传输线的阻抗/导纳调配的问题。
6三、微波传输线71．熟练掌握三种主要微波传输线（矩形，圆柱形，同轴）的模式的场分布及其特点，能作出或判断传输线横截面的模式图。
72．掌握各种传输线特性参量及其运用。
83．了解波导传输线的截止波长分布图及其应用。
9四、微波网络参量101．了解散射参量S 参量和转移参量A 参量的基本概念102．了解S 散射矩阵和A 转移矩阵各参量的意义103．了解S 参量和A 参量的基本特性及应用114．掌握简单双端口网络S 参量和A 参量的确定11五、微波谐振器111．了解微波谐振腔的基本概念及基本参数112．了解三种同轴腔的结构和特点以及谐振波长的确定113．掌握矩形腔和圆柱腔的特点及谐振波长的确定。
124．了解的环行腔的特点及谐振波长的确定。
15六、微波元器件171．了解阻抗与连接分支元件的结构，特点及工作原理。
172．了解波的激励与耦合的基本方法，熟练掌握激励和耦合元件的结构与工作原理。
22 3．了解微波铁氧体的三种主要效应（铁磁谐振、场移效应、法拉第旋转）及其相应器件（隔离器、环行器）的结构和工作原理。
23七、天线251．理解、掌握天线的常用参量及计算252．了解常见天线的基本类型，结构和特点27八、微波测量（实验）291．了解微波基本实验测量系统组成292．了解微波基本参量的测量方法。
29附录301．作业30、微波基本概念1．了解微波的基本概念：频率、波长等⑴微波常用单位：frequency : （频率单位） GHz / kMHz ，wavelength : （波长单位） M-mm2 ．了解微波的主要特性⑴类光性可见光--电磁波-- 直线传播，反射，侥射，折射等微波-- 电磁波-- 基本直线传播，较强的反射能力，较弱的侥射能力，直线传播，较强反射定向、定位、现代大多数雷达均为微波雷达⑵穿透性微波有几个特殊波段（8mm，3mm ）的电磁波不受高空大气游历层的反射，可穿透电离层进出外层空间-------------------- 宇宙窗口⑶量子特性⑷High Power Microwave / HPM （ 高功率微波 /射频，电磁，微波弹）⑸宽频特性⑹渡越时间效应与传播延时效应 ⑺类声性⑻热效应 Heat Efect ⑼非热效应二、传输线基本理论1 ． 了解传输线的特性参量 （反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
电磁场和微波技术复习2-精品文档
§2－2 均匀无耗传输线上的行波
二、均匀无耗传输线的特性阻抗
定义：传输线中行波电压和行波电流之比
j z j z U ( z ) A e A e U z U z 1 2 j z j z I ( z ) B e B e I z I z 1 2
i ( z , t ) u ( z , t ) L z t i ( z , t ) C u ( z , t ) t z
消去dz
§2－2 均匀无耗传输线上的行波——一、传输 线方程及其解
波动方程的解
2u ( z, t ) 2u ( z, t ) LC 2 z t 2 2 2 i ( z , t ) LC i ( z , t ) t 2 z 2
w LC
d 2U ( z ) 2 2 U (z) w LC U ( z ) 2 dz 2 d I ( z ) w2 LC I ( z ) 2 I ( z ) dz2
j z j z U ( z ) A e A e 1 2 j z j z I ( z ) B e B e 1 2
其中： ZC
L C
§2－2 均匀无耗传输线上的行波——二、均匀无耗 传输线的特性阻抗
U z U z L Z C I z I z C
均匀无耗线的特征阻抗是一个实数，单位：
反映传输线在行波状态下电压和电流之间关系的量
大小仅取决于传输线所填充的介质、线的横向尺寸和 横截面内电磁场的分布状态，与线的长度无关，而且， 可近似认为与频率无关
微波技术基础—第11次课A——习题课 (2) ppt课件
s
EH
n dS
A B B A A B
1 2
V
E H dV
j B H E D* dV 1 E J dV
2V
2V
j2 Wm We PL
P 1
模为TE21模,截止波长=2.057a，比圆波导的第一高次模
TM01的截止波长=2.61a更短 ，即半圆波导主模的工作带 宽比圆波导主模增宽了。但是，半圆波导主模衰减略比 圆波导大，功率容量下降了一半。
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35
椭圆波导
椭圆波导是横截面为椭圆形的金属柱面波
第一章习题课
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1
1.1 若正向传输的导波场为 E (E0t E0z)e z 和 H (H 0t H 0z)e z ，证明反向传输的 导波场可取为
或
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2
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3
1.2 证明：导波场的横向磁场与 纵向电场、磁场的关系为：
j
Ht kc2 t H z kc2 t az Ez
E H n dS
2 s1 s2 s'
1
2
s1
Et
Ht
az dS
1 2
s2 Et Ht az dS
j2 Wm We
不难看出，该式的左端两项积分相等反号， Wm We 。
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2
cTM
Rm 2ZTM
中，传播波的电能时均值与磁能时均值彼此相等。
这里以金属柱面波导为例来证明此特性。图1.4-1
示出了一段长为L的无耗金属柱面波导，S代表闭
微波术基础课程复习要点2008版
《微波技术基础》课程复习知识要点(2008版)第一章 “微波技术基础引论”知识要点本学期采用自编的精品课程教案。
本章内容是全书的核心，一方面强调了微波技术在现代科技领域里的各类应用，同时也给出了贯穿全书的主线，需要重点阅读。
在背景知识介绍方面虽然已经拓展了非常多，较为详细的给出了微波的工作波段、特点及其应用等传统内容，应用知识大体概括到2008年初。
但在科技迅猛发展的今天，新技术、新应用是非常难在一本书中完整描述的。
建议同学们采用关键词（Key Word ），利用通用搜索引擎，时刻关注微波、射频、微纳技术等最新发展动态，真正做到学以致用，拓展自己的知识面，特别是看看微波在现代无线和移动通信、射频电路设计（含RFID ）、卫星定位、宇航技术、遥感遥测等方面的应用，不要局限于本书的描述。
(Microwaves have widespread use inclassical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1在理论方面，本章的在导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的基本方程，对传输体系做出了分类、分析了特点及应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。
{要求重点了解概念、线条性思维，能够用掌握的背景知识回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？遥感如何？宇航技术设计那些微波应用？军事、民用又有哪些？提高微波工作频率的好处及实现方法？微波的工作窗口如何？}1．微波的定义 把波长从1米到1毫米范围内的电磁波称为微波。
微波总复习
定义： SWR = ρ = | Vmax | = 1+ | Γ | | Vmin | 1− | Γ |
1≤ ρ ≤∞
ΓL = 0 匹配负载
ΓL = 1 开路、短路
微波技术基础
Γ = VSWR − 1 VSWR + 1
无耗传输线
输入阻抗： 向负载 看过去 等于传输线上该点的电压与电流之比
对于无耗线，z=-l处的输入阻抗Zin
微波技术基础
矩形波导的横向解
TEmn波
m—表示x方向变化的半周期数
n—表示y方向变化的半周期数
kc2
kc2
=
k
2 x
+
k
2 y
= k2 −β
=
2
⎛ ⎜⎝
mπ
a
⎞2 ⎟⎠
+
⎛ ⎜⎝
nπ
b
⎞2 ⎟⎠
kx2
+
k
2 y
+
β2
=
k2
—色散条件（分离参量方程）
微波技术基础
矩形波导的横向解
由于kc2 = k 2 − β 2 ，而传播的相位因子ejβz中β为实数，所以
Z0
Z0
Z0
=
V0+
I
+ 0
=
−
V0−
I
− 0
特征阻抗由传输线本身特性决定，与外界条件无关
微波技术基础
无耗传输线
无耗： α = 0 定义：
β = ω LC
Z0 =
L C
ΓV
= Vref Vinc
ΓL
=
ZL ZL
− +
（完整word版）微波技术基础期末复习题
《微波技术基础》期末复习题第2章传输线理论1. 微波的频率范围和波长范围频率范围300MHz ~ 3000 300MHz ~ 3000 GHz GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ；2. 微波的特点⑴拟光性和拟声性；⑵频率高、频带宽、信息量大；⑶穿透性强；⑷微波沿直线传播；3. 传输线的特性参数⑴特性阻抗的概念和表达公式特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流11011R j L Z G j C w w +=+⑵传输线的传播常数传播常数j g a b =+的意义，包括对幅度和相位的影响。
4. 传输线的分布参数：⑴分布参数阻抗的概念和定义⑵传输线分布参数阻抗具有的特性()()()in V d Z d I d =00ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z g g g g +=+000th th L L Z Z d Z Z Z d g g +=+① 传输线上任意一点传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关；有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；③ 传输线段具有阻抗变换作用；传输线段具有阻抗变换作用；由公式由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z d g g +=+ 可以看到这一点。
可以看到这一点。
④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和的变换性和 λ/2重复性；重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量；接测量；⑶ 反射参量反射参量① 反射系数的概念、定义和轨迹；反射系数的概念、定义和轨迹；② 对无损线，其反射系数的轨迹？；对无损线，其反射系数的轨迹？；③ 阻抗与反射系数的关系；阻抗与反射系数的关系； [][]in ()1()()()1()V d d Z d I d d +++G =-G [][]01()1()d Z d +G =-G ⑷ 驻波参量驻波参量① 传输线上驻波形成的原因？传输线上驻波形成的原因？② 为什么要提出驻波参量？为什么要提出驻波参量？③ 阻抗与驻波参量的关系；阻抗与驻波参量的关系；5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析无耗传输线的概念和无耗工作状态分析⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点；行波状态的条件、特性分析和特点；⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点；全反射状态的条件、特性分析和特点；⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点；行驻波状态的条件、特性分析和特点；6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响7. 引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；8. 阻抗匹配的概念、重要性阻抗匹配的概念、重要性9. 阻抗匹配的方式及解决的问题阻抗匹配的方式及解决的问题⑴ 负载负载 — 传输线的匹配传输线的匹配⑵ 信号源信号源 — 传输线的匹配传输线的匹配⑶ 信号源的共轭匹配信号源的共轭匹配10. 负载阻抗匹配方法负载阻抗匹配方法⑴ λ/4阻抗匹配器阻抗匹配器⑵ 并联支节调配器并联支节调配器⑶ 串联支节调配器串联支节调配器第3章 规则金属波导1. 矩形波导的结构特点、主要应用场合；矩形波导的结构特点、主要应用场合；2. 矩形波导中可同时存在无穷多种TE 和TM 导模；导模；3. TE 和TM 导模的条件；导模的条件；TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z E H x y z H x y eb -==¹ TE 导模的条件：00(,,)(,)0j zz z z H E x y z E x y eb -==¹ 4. 关于矩形波导的5个特点；个特点；5. 掌握矩形波导TE 10模的场结构，并在此基础上掌握TE m0模的场结构；模的场结构；6. 管壁电流的概念；管壁电流的概念；7. 管壁电流的大小和方向；管壁电流的大小和方向；8. 矩形波导的传输特性（导模的传输条件与截止）；9. 圆形波导主模TE11模的场结构。
精品课件-微波技术基础(廖承恩)-第1章
开波导使电磁波能量约束在波导结构的周围(波导内和波 导表面附近)沿轴向传播，其导行波是表面波。
第1章 引论
● 导模(guided mode) 导行波的模式，又称传输模、 正规模，是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场呈驻波分布，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模式 而异。
第1章 引论
第1章 引论
从电子学和物理学的观点看，微波这段电磁谱具有不同于 其它波段的如下重要特点:
● 似光性和似声性 微波的波长很短，比地球上一般物 体(如飞机、舰船、汽车、坦克、火箭、导弹、建筑物等)的尺 寸相对要小得多，或在同一量级。这使微波的特点与几何光学 相似，即所谓似光性。因此，使用微波工作，能使电路元件尺 寸减小；使系统更加紧凑；可以设计制成体积小、波束很窄、 方向性很强、增益很高的天线系统，接收来自地面或宇宙空间 各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离， 分析目标的特征。
第1章 引论
第1章 引 论
1.1 微波及其特点 1.2 微波的应用 1.3 本书的内容框图 1.4 导行波及其一般传输特性 本章提要 习题
第1章 引论
1.1 微波及其特点 就现代微波理论和技术的研究和发展而论，微波 (microwave)是指频率从300 MHz至3 000 GHz范围内的电磁波， 其相应的波长从1 m至0.1 mm。这段电磁频谱包括分米波(频率 从300 MHz至3 000 MHz)、厘米波(频率从3 GHz至30 GHz)、 毫米波(频率从30 GHz至300 GHz)和亚毫米波(频率从300 GHz 至3 000 GHz)四个波段。 在雷达、通信及常规微波技术中，常用拉丁字母代号表示 微波的分波段。表1.1- 1(a)、(b)分别示出常用微波分波段代 号和家用电器的频段。
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1.微波的频率范围
2.无耗传输线
3.ρ，|Γ|的取值范围
4.已知特性阻抗为Z 0，驻波比为ρ，电压波腹、波节点阻抗
5.阻抗匹配的方法
6.阻抗匹配有三种不同的含义
7.共轭阻抗匹配原理和作用
8.终端开口的开路线是否为理想的开路线？如何实现理想的终端开路线？
9.相速、群速
10.微带线、带状线工作模式
11.微带线的高次模
12.微带线的演化过程
13.微带线的损耗有哪些方面
14.矩形波导中TM 波的边界条件
15.矩形波导TE 10模的场分布
16.矩形波导TE 10模是如何激励起来的？
17.矩形波导工作在主模时，就抑制高次模而言，尺寸如何选择
18.圆波导中主要模式
19.单模与多模光纤，主模
20.可变衰减器的结构与工作原理。
21.微波谐振器的演化过程
22.接触式短路活塞和扼流式短路活塞
23.用微波铁氧体材料制成的常用微波元件
24.魔T 的结构与特性
25.波导扼流式短路活塞结构图与工作原理
26.波导分支器有哪些
27.衰减器和移相器的作用和它们的S 矩阵
28.波导双分支定向耦合器S 参数表示
• ☆λ/4波长变换性
• 传输线上相距λ/4两点的输入阻抗的乘积等于常数
☆λ/2重复性
• 传输线上相距λ/2两点的输入阻抗相等
()()2in in Z z Z z λ
+=
【2.12】由若干段均匀无耗传输线组成的电路如图示。
试分析AB、BC及CD段的工作状态，并求各点的反射系数和上述各段的驻波比。
(R=900Ω)
3-2矩形波导的尺寸a为8cm，b为4cm，试求频率分别为3GHz和5GHz时该波导能传输那些模。
2-33完成下列圆图基本练习：
（1）已知Z L=0.4+0.8，求d min1、d max1、VSWR和K
（2）已知l/λ为1.29，K为0.32，d min1为0.32 λ，Z0为75Ω，求Z L 和Z in。
解：
(1)找到Z L，对应向电源波长数为0.114 λ，顺时钟旋转到电压最小点，
d min1=0.25 λ-0.114 λ+0.25 λ=0.386 λ
d max1=0.25 λ-0.114 λ=0.136λ
VSWR=4.2，K=0.238
(2)ρ=1/0.32=3.125，找到最小点，逆时钟旋转0.32 λ，Z L=90.3+j97.7
顺时钟转0.29 λ，得Z in=24.8-j12.6
2.3矩形波导的横截面尺寸为a×b=23mm ×10mm,波导内充满空气,信号源频率为10GHz,试求①波导中可以传播的模式;②该模式的截止波长,相移常数,波导波长及相速
r g f
c ελ/=0
0Z Z Z Z l l l +-=Γ)
2(d j l in l e βφ-Γ=Γ22c k k -=βλ
π2=k c c k λπ2=βπλ2=g β
ω=p
v 22mn mn cTE cTM c cmn k πλλλ====。