微 波 技 术 与 天 线
课
程
考
查
报
告
班 级：09通信—2班
姓 名：张 萌
学 号：0916303011
评定成绩：
内 容 简 介
这门课程系统地论述了微波技术与天线的基本原理、基本技术及其典型的应用系统。并且结合当前技术热点，对诸如光纤技术、智能天线、RFID等新技术进行了讨论。另外，课程较多地阐述了MATLAB在微波技术与天线中的应用。 1.微波传输线大致可分为三种类型 双导体传输线
介质传输线
如图，各种微波传输线
2.建立传输线方程
3.导出传输线方程的解
4.引入传输线的重要参量
（1）输入阻抗 ：传输线上任意一点的电压与电流之比称为传输线在该点的阻抗，它与导
波系统的状态特想有关
（2）反射系数：传输线上任意一点的z处的反射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比为电压（或电流）反射系数。
（3）驻波比（VSWR）：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比，用ρ表示，即：
5.分析无耗传输线的特性 ：对于无耗传输线，负载阻抗不同则波的反射也不同；反射波不同则合成波不同；合成波不同意味着传输线有不同的工作状态。
归纳起来，无耗传输线有三种不同的工作状态（1）行波状态(无反射的传输状态)（2）纯驻波状态（全反射状态）（3）行驻波状态（混合波状态）
6.认识传输线的匹配、效率及功率容量
7.了解同轴线的特性阻抗
第二章 规则金属波导
1.分析规则波导传输系统中的电磁场问题，我们做如下假设：
（1）波导管内填充的介质是均匀、线性、各向同性的
（2）波导管内无自由电荷和传导电流的存在
（3）波导管内的场是时谐场
2.结合电磁波理论分析规则波导的各个量
3.研究规则波导的一般特性：传输特性及工作特性
4.讨论矩形金属波导和圆形金属波导的传输特性和场结构
（1）矩形波导：通常将由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称为矩形波导，如图
（2）圆形波导：若将同轴线的内导体抽走，则在一定条件下，由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量，这就是圆形波导。
5.了解波导的耦合和激励方法
激励波导的方法通常有三种（1）电激励（2）磁激励（3）电流激励
本章介绍的传输系统具有损耗小、结构牢固、功率容量高及电磁波限定在导管内等优点，
其缺点是比较笨重、高频下批量成本高、频带较窄等。
第三章 微波集成传输线
各种集成微波传输系统，可分为四大类：
（1）准TEM波传输线，主要包括微带传输线和共面波导等
（2）非TEM波传输线，主要包括槽线、鳍线等
（3）开放式介质波导传输线，主要包括介质波导、镜像波导等
（4）半开放式介质波导，主要包括H形波导、G形波导等。
1.讨论带状线、微带线及耦合微带线的传输特性
微带传输线的基本结构有两种形式：
（1）带状线是由同轴线演化而来的，即将同轴线的外导体对半分开后，再将两半外导体向左右展平，并将内导体制成扁平带线。
（2）微带线是由沉积在介质基片上的金属导体带和接地板构成的一个特殊传输系统。
2.了解波导的工作原理
例H形波导：H形波导中传输的模式取决于介质条带的宽度和金属平板的间距。合理地选择尺寸可使之工作与LSM模。
3.分析光纤波导：光纤又称为光导纤维，它是在圆形介质波导的基础上发展起来的导光传输系统。 如图，光纤的结构
（1）光纤的分类 石英玻璃光纤、
多组分玻璃光纤
塑料包层玻璃芯光纤
全塑料光纤
（2）三种常见的光纤波导
（3）光纤的传输特性参数主要有光纤的损耗和散
第四章 微波网络基础
微波网络是在分析场分布的基础上，用路的分析方法将微波元件等效为电抗或电阻元件，将实际的导波传输系统等效为传输线，从而将实际的微波系统简化为微波网络。根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络，从而用一定的微波结构实现它，这就是微波网络的综合。
1.从导波传输系统的等效电压、等效电流出发引入等效传输线，进而导出线性网络的各种矩阵参量：
（1）串联阻抗
（2）并联导纳
（3）理想变压器
（4）短截线
2.分析二端口网络的工作特性
（1）阻抗矩阵与导纳矩阵
（2）转移矩阵 如图 双端口网络
3.了解多口网络的散射矩阵特性
在信源匹配的条件下，总可以对驻波系数、反射系数及功率等进行测量，也即在与网络相连的各分支传输系统的端口参考面上入射波和反射波的相对大小和相对相位是可以测量的，而散射矩阵和传输矩阵就是建立在入射波、反射波的关系基础上的网络参数矩阵
第五章 微波元器件
微波元器件品种繁多，而且随着技术的进步不断出现新的元器件，因此不能一一列出，本章主要从工程应用的角度出发，列举具有代表性的几组微波无源元器件。
短路负载
1.连接匹配元件 终端负载元件 匹配负载
失配负载
微波连接元件：波导接头、衰减器、相移器、转换接头
螺钉调配器
阻抗匹配元件 阶梯阻抗变换器
渐变型阻抗变换器
2.功率分配元件 定向耦合器：它是一种具有定向传输特性的四端口元件，由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。
功率分配器：将一路微波功率按一定比例分成n路输出 功率元件称为功率分配器。可分为等功率和不等功率分配器。
波导分支器：将微波能量从主波导中分路接出的元件称为波导分支器，常用的有E面T型分支、H面T型分支、匹配双T。
3.微波谐振元件：在低频电路中，谐振回路是一种基本元件，它是由电感和电容串联或者
并联而成，在振荡器中作为振荡回路，用以控制振荡器的频率；在放大器中用振荡回路；在带通或带阻滤波器中作为选频元件等。
4.微波铁氧体元件：它是非互易性的器件，电阻率很高，最常用的有隔离器和环行器。
第六章 天线辐射与接收的基本理论
天线有以下功能：
（1）天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量
（2）天线应使电磁波尽可能集中与确定的方向上
（3）天线应能发射或接收规定极化的电磁波
（4）天线应有足够的工作频带
本章从基本振子的辐射场出发，介绍了天线的近、远区场的特性，得到了电基本振子和磁基本振子的方向函数，然后引出天线的电参数，例如，方向参数（水平面，铅垂平面，E
平面，H平面）特性参数（主瓣宽度，旁瓣电平，前后比，方向系数）最后介绍了接收天线的理论。
接收天线理论包括天线接收的物理过程及收发互易性，有效接收面积，等效噪声温度，接收天线的方向性。
第七章 电波传播概论
根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，可将电波传播分为四种：（1）视距传播（2）天波传播（3）地面波传播（4）不均匀媒质传播
1.了解无线电波在自由空间的传播及传输媒质对电波传播的影响：①传输损耗（信道损耗）②衰落现象 ③传输失真 ④电波传播方向的变化
（1）视距传播：指发射天线和接收天线处于相互能看见的视线距离内的传播方式
（2）天波传播：指自发射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式
（3）地面波传播：无线电波沿地球表面传播的传播方式称为地面波传播，当天线低架于地
面，且最大辐射方向沿地面时，这时主要是地面波传播。
（4）不均匀媒质的散射传播：电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，散射波的一部分到达接收天线处，这种传播方式称为不均匀媒质的散射传播
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