(完整版)微波與天線課程教學大綱.doc

1、微波與天線課程教學大綱一、課程基本信息1、課程代碼： ES3262、課程名稱：微波與天線 /Microwave Techniques and Antennas3、學時 / 學分： 63 學時 /3.5 學分4、先修課程：工程數學、普通物理、電路基礎、電磁場與波5、面向對象：電子信息類各專業(yè)本科生6、開課院（系） 、教研室：電子信息與電氣工程學院（電子工程系）、電磁場與微波技術教研室7、教材、教學參考書：教材：微波技術與天線（修訂版） ，趙姚同、周希朗，東南大學出版社，1995。參考書：微波工程基礎 ， R.E. 柯林，呂繼堯譯，人民郵電出版社，1981 年。微波原理，鮑家善等，高等教育出版社，

2、1985 年。二、本課程的性質和任務本課程是通信工程、電子科學與技術本科專業(yè)的一門重要的學科基礎課，是在學習了“電路基礎”和“電磁場與電磁波”等課程基礎上，深入學習無線電頻譜中極為重要波段微波領域的重要科目， 是理論與工程性、 實踐性較強的課程。 要求學生掌握微波技術與天線的基本概念、 基本理論及主要分析計算方法。 為后續(xù)課程打下必要的理論基礎， 并具有將微波和天線技術應用于實際的能力。三、教學內容和要求本課程主要內容包括傳輸線理論、規(guī)則金屬波導、微波集成介質傳輸系統(tǒng)、微波諧振器、微波網絡基礎、微波無源元件、天線輻射與接收的理論基礎、線天線和面天線。通過學習，要求學生以導行波和導模概念貫穿全書

3、， 圍繞規(guī)則導行波系統(tǒng)理論基礎和微波電路元件理論基礎，全面掌握微波技術的基礎理論、基本技術和基本方法，特別掌握好基本概念；通過天線原理的基本概念、 基本原理和基本方法的學習， 了解天線系統(tǒng)的性能， 掌握提出問題、分析問題、解決問題的方法、為研究設計天線系統(tǒng)打下良好的基礎。課程內容如下：第一章 緒論 (2)1、微波波段的劃分及其特點2、微波的應用3、天線的功能及分類4、微波技術與天線課程的基本內容要求 ：掌握微波的概念及其特點，微波技術的發(fā)展和應用領域。第二章傳輸線理論 (10)1、傳輸線的分布參數及其等效電路2、傳輸線方程及其求解3、輸入阻抗和反射參數4、均勻無耗傳輸線端接不同負載時的工作狀態(tài)

4、5、傳輸線的傳輸功率6、圓圖7、傳輸線的阻抗匹配8、傳輸線上的瞬態(tài)現象要求 ：能采用路的分析方法，導出用電壓、 電流表示的傳輸線的基本方程；在假定電壓、電流時諧變化情況下求其穩(wěn)態(tài)解， 并對傳輸線的傳輸特性和工作狀態(tài)予以討論； 能熟練地運用圓圖進行阻抗計算和阻抗匹配。第三章規(guī)則傳輸系統(tǒng)(10)1、柱形傳輸系統(tǒng)中的電磁場2、導波的分類及其導波的特性3、矩形波導4、圓形波導5、同軸線6、脊形波導要求 ：掌握矩形、圓形波導和同軸線的傳輸特性及場結構，了解脊形波導的工作頻段、結構特征及分析方法。第四章微波集成介質傳輸系統(tǒng)（ 4）1、 TEM模和準 TEM模傳輸線2、非 TEM模傳輸線3、開放式介質波導4

5、、半開放式介質波導要求 ：了解集成介質傳輸系統(tǒng)的主要類型， 掌握 TEM模和準 TEM模傳輸線的主要特性和奇偶模分析方法。第五章微波諧振腔 (6)1、諧振腔的基本特性及其參量2、矩形諧振腔3、圓柱形諧振腔4、同軸諧振腔5、微帶諧振腔6、諧振腔的等效電路、耦合與激勵要求 ：掌握常用諧振腔的基本特性和分析方法，了解常用諧振腔的激勵與耦合方法。第六章微波網絡基礎（ 8）1、等效原理2、阻抗、導納和轉移矩陣3、散射矩陣4、傳輸矩陣5、基本電路的網絡參量6、二端口網絡的工作特性參量要求 ：熟悉等效原理和微波網絡的各種矩陣參量、特性；重點掌握散射矩陣及其特性；了解微波網絡的分析方法是“場”、 “路”的分析

6、方法和測量方法相結合的綜合研究方法。第七章微波無源元件（ 6）1、一端口互易元件2、二端口互易元件3、三端口互易元件4、四端口互易元件5、微波非互易元件微波鐵氧體器件要求 ：了解微波元器件的分類方法，掌握各類無源元件的工作機理、等效電路及網絡特性參量。第八章天線輻射與接收的理論基礎（4）1、基本振子的輻射場2、天線的電參數3、細振子天線4、天線陣5、接收天線6、電波傳播要求 ：掌握電基本振子和磁基本振子的輻射場及其特性； 明晰振子天線的輻射特性； 了解天線陣的幾何構型、陣元間距離和陣元激勵的相對振幅和相位對陣列方向性的影響。第九章線天線 （ 2）1、直立振子天線2、水平振子天線3、引向天線4、

7、行波天線5、寬頻帶天線6、螺旋天線要求 ：了解各型線天線的基本電性能和設計方法。第十章面天線 （ 2）1、平面口徑的輻射2、旋轉拋物面天線3、卡塞格倫雙反射面天線4、隙縫天線5、微帶天線要求 ：掌握口徑面輻射的求解方法和基本特性； 了解拋物面天線和卡塞格倫天線的工作原理及主要電參數的工程計算方法。四、實驗（上機）內容和基本要求結合理論課程教學內容，精心設計幾個典型的實驗范例，利用實驗室擁有的微波儀器設備，進行微波系統(tǒng)基本參數的測量，包括波長( 或頻率 ) 、相位、駐波比 ( 或反射系數 ) 、阻抗 ( 包括阻抗匹配 ) 、耦合系數和功率等， 掌握微波測量的基本原理和基本方法， 培養(yǎng)學生的實踐技能，提高學生對高級微波測量儀器（如矢量網絡分析儀）的認識與了解。五、對學生能力培養(yǎng)的要求1、課內教學活動對學生能力培養(yǎng)和安排課堂教學 54 學時，側重于知識介紹，緊密聯系當前學科研究熱點及學生生活中遇到的實際問題，以啟發(fā)方式、討論方式將知識學習過程與當前問題的解決方案的探尋過程融為一體，培養(yǎng)學生獨立思考，發(fā)現問題、解決問題的方法與能力。2、 課外對學生能力培養(yǎng)和安排查詢并閱讀相關參考文獻，完成課后思考題，