射频电路与天线 教学大纲

射频电路

课程名称：射频电路

英文名称：Radio Frequency Circuits

学分：3

课程总学时：48

课程性质：☑必修□选修

是否独立设课：☑是□否

课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课

面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成

先修课程：电磁场与电磁波

一、教学信息

课程的性质：

《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。《射频电路》主要讲述射频电路的内容。

课程的目的与教学基本要求：

课程的目的是通过这门课程的学习，学生可以掌握射频电路与天线的基本原理，并具备分析能力与初步的设计能力，为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。

通过这门课的学习，要求学生熟练掌握传输线理论，了解波导和谐振腔的基本知识，掌握微波网络理论，了解各种射频电路的工作原理，掌握天线的辐射原理和天线的基本参数，了解各种线天线和面状天线的工作原理。

考核方式：

总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。

二、教学资源

教材

[1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。

[2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。

多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）

教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。

三、教学内容、要求与学时分配

按各章节列出主要内容，注明课程教学的难点和重点，对学生掌握知识的要求，以及学时的分配

1 第一部分、传输线理论

（1）传输线的纵向问题-传输线理论（8学时）

主要内容：传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。

基本要求：理解长线的概念，理解传输线方程及其解的意义，熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义，熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系，掌握不同负载时无耗传输线的工作状态，掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成，熟练应用传输线理论解决传输线问题，熟练应用圆图求解传输线问题。

重点：无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的意义、特点和相互关系，无耗传输线问题的求解，圆图计算。

（2）传输线的横向问题（8学时）

主要内容：传输线横向问题与纵向问题的分解，几种常用传输线的横向问题分析方法和特征参数公式，包括矩形波导、圆波导、同轴线、带状线、微带线等。

基本要求：了解等效电压、等效电流的意义，了解横向问题的场方程，了解纵向分量法，掌握导波系统中模式、传播常数、相位常数和传输条件，掌握导波系统截止波长、波导波长、相速度、群速度、波阻抗的概念及其特点，了解矩形

波导和圆波导的模式，熟练掌握矩形波导和圆波导的截止波长和传输特性的计算，了解矩形波导TE10波的场结构、壁电流分布、单模传输条件，了解圆波导三个主要模式特点和场结构，了解同轴线的波型及同轴线的选择，了解带状线、微带线主模的横向场分布，了解分析耦合线的奇偶模法。

重点：矩形波导和圆波导的截止波长和传输特性、矩形波导TE10波的特点。同轴线、带状线和微带的TEM模或准TEM模。

2 第二部分、传输线谐振器与谐振腔（6学时）

主要内容：传输线谐振器，传输线谐振器的基本参数、矩形谐振腔、圆柱形谐振腔、同轴型谐振腔、微带谐振器，介质谐振腔。

基本要求：掌握传输线谐振器的分析方法，掌握传输线谐振器的谐振条件和谐振频率与品质因子的计算，了解矩形谐振腔和圆柱形谐振腔的模式，了解矩形谐振腔TE101和圆柱形谐振腔三种主要模式的特点，了解同轴型谐振腔和微带谐振器的谐振条件，了解介质谐振腔的谐振原理。

重点：传输线谐振器的谐振条件，矩形谐振腔和圆柱形谐振腔模式与谐振波长。

3 第三部分、网络基础（6学时）

基本内容：了解不连续性的处理方法、网络的主要参数、双端口网络的工作特性参量。

基本要求：了解电压与电流的归一化，了解微波网络的等效原理与主要特点，掌握Z，Y，A，S、T参数的定义，了解双端口网络的主要工作特性参量。

重点：S参数的定义。

4 第四部分、无源电路（12学时）

基本内容：基本元件（电抗元件、连接元件、分支元件、耦合元件等）、阻抗匹配器、定向耦合器、功率分配器、滤波器、微波铁氧体器件。

基本要求：了解基本元件的作用和处理方法，掌握阻抗匹配器、定向耦合器、

功率分配器、滤波器的原理，了解微波铁氧体器件的功能。

重点：阻抗匹配、定向耦合器、功率分配器、低通和带通滤波器的结构和原理

5 第五部分、有源电路（8学时）

基本内容：振荡器、放大器、混频器、控制电路。

基本要求：了解振荡器、放大器、混频器、控制电路的工作原理，了解这些器件的典型结构和特点。

重点：振荡器、放大器、混频器和控制电路的工作原理。

天线

课程名称：天线

英文名称：Antenna

学分：2

课程总学时：32

课程性质：☑必修□选修

是否独立设课：☑是□否

课程类别：□基础课□专业基础课☑专业课

面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成

先修课程：电磁场与电磁波

大纲编制人：褚庆昕谢泽明王世伟涂治红陈付昌

一、教学信息

课程的性质：

《天线》是电子与通信工程等专业的一门重要的专业基础课。其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。本课程主要讲述天线的内容。天线是通信、广播、电视、雷达、导航等无线电系统不可缺少的设备，作用是辐射和接收电磁波，本课程的内容是《射频电路与天线》课程的重要组成部分。

课程的目的与教学基本要求：

课程的目的是让学生掌握天线的原理与设计，为无线通信、移动通信、广播等课程提供技术基础。通过本课程的学习，要求学生掌握天线辐射和接收的基本原理，掌握天线的基本电参数，了解无线通信系统中常用的线天线和面天线的构成和工作原理，并具备简单天线分析与设计能力。

考核方式：

总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。