物理電子工程學(xué)院微波技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱

1、物理電子工程學(xué)院微波技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程編號：04210394課程性質(zhì)：專業(yè)方向課先修課程：普通物理、電路基礎(chǔ)、電磁場與電磁波(電磁場理論)總學(xué)時(shí)數(shù)：68學(xué)分：4適合專業(yè)：電子信息工程（一）課程教學(xué)目標(biāo)微波技術(shù)基礎(chǔ)是研究微波信號的產(chǎn)生、放大、傳輸、發(fā)射、接收和測量的學(xué)科。通過講述傳輸線理論、理想導(dǎo)波系統(tǒng)理論、微波網(wǎng)絡(luò)理論，使學(xué)生掌握傳輸線的工作狀態(tài)和特性參量、波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)和傳輸特性，了解常用微波元件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，具有解決微波傳輸基本問題的能力。（二）課程的目的與任務(wù)本課程是工科電子類電子與信息工程專業(yè)的專業(yè)方向課。本課程的任務(wù)是使學(xué)生會微波理論和技術(shù)的基礎(chǔ)概念、基本理論和基本分析方

2、法，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，為今后從事微波研究和工程設(shè)計(jì)工作以及電磁場與微波技術(shù)研究生專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。（三）理論教學(xué)的基本要求1掌握傳輸線的基本理論和工作狀態(tài)，具有分析傳輸線特性參量的基本能力，掌握阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖的基本構(gòu)成和應(yīng)用，了解阻抗匹配的基本方法和原理。2掌握矩形波導(dǎo)的一般理論與傳輸特性，掌握矩形波導(dǎo)主模的場分布與相應(yīng)參數(shù)，了解圓波導(dǎo)、同軸線、帶狀線和微帶線等傳輸線的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、傳輸特性和分析方法。3掌握微波網(wǎng)絡(luò)的基本理論，重點(diǎn)包括微波網(wǎng)絡(luò)參量的基本定義、基本電路單元的參量矩陣、微波網(wǎng)絡(luò)組合的網(wǎng)絡(luò)參量、微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量，了解二端口微波網(wǎng)絡(luò)參量的基本性

3、質(zhì)，具有分析二端口微波網(wǎng)絡(luò)工作特性參量的基本能力。4掌握阻抗變換器、定向耦合器、微帶功分器、波導(dǎo)匹配雙T的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、分析方法及其主要用途，了解電抗元件、連接元件、衰減器和移相器、微波濾波器和微波諧振器等微波元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。（四）教學(xué)學(xué)時(shí)分配數(shù)章 次各章名稱學(xué)時(shí)分配講 課習(xí) 題一緒論4二傳輸線理論142三微波傳輸線122四微波網(wǎng)絡(luò)122五常用微波元件122總 計(jì)：62548（五）大綱內(nèi)容第一章 緒論教學(xué)目的與基本要求：掌握應(yīng)用背景、導(dǎo)行系統(tǒng)、求解方法、縱橫關(guān)系等。教學(xué)內(nèi)容：Maxwell方程組的物理意義，微波的概念及其特點(diǎn)，微波技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，微波技術(shù)的研究方法和基本內(nèi)容。

4、教學(xué)重點(diǎn)：微波概念第二章 傳輸線理論教學(xué)目的與基本要求：掌握基本原理及分析方法、熟練公式法或圓圖法求解傳輸線的互接或匹配問題。學(xué)法指導(dǎo)：數(shù)學(xué)與概念相結(jié)合、思想與方法相結(jié)合教學(xué)內(nèi)容：1傳輸線方程及其求解；2傳輸線的特性參量；3均勻無耗傳輸線工作狀態(tài)分析；4阻抗圓圖及其應(yīng)用；5傳輸線的阻抗匹配。教學(xué)重點(diǎn)：傳輸線方程及其解；分布參數(shù)阻抗；無耗傳輸線工作狀態(tài)分析；史密斯圓圖。教學(xué)難點(diǎn)：阻抗匹配作業(yè)：P51：3、8、10、15、23、31第三章 微波傳輸線教學(xué)目的與基本要求：重點(diǎn)是用分離變量法求解導(dǎo)行系統(tǒng)的步驟，會歸納各種導(dǎo)行系統(tǒng)的異同，掌握不同邊值問題的求解，了解正規(guī)模、波導(dǎo)激勵方法。學(xué)法指導(dǎo)：類比法

5、、注重變量中的不變量教學(xué)內(nèi)容：1交變電磁場基本關(guān)系式；2理想導(dǎo)波系統(tǒng)的一般理論；3導(dǎo)波系統(tǒng)的傳輸特性；4矩形波導(dǎo)；5圓波導(dǎo)；6同軸線；7帶狀線；8微帶線；9耦合帶狀線和耦合微帶線。教學(xué)重點(diǎn)：規(guī)則金屬波導(dǎo)（矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)和同軸線）分析，包括描述導(dǎo)波場分析和求解方法、導(dǎo)模場結(jié)構(gòu)和管壁電流結(jié)構(gòu)規(guī)律和特點(diǎn)、正規(guī)特性的橫向模式理論和描述導(dǎo)模沿波導(dǎo)軸向傳播特性的縱向傳輸兩大部分。教學(xué)難點(diǎn)：微帶線模型及分析方法作業(yè)：P133：1、3、9、10、18、21第四章 微波網(wǎng)絡(luò)教學(xué)目的與基本要求：等效參量、網(wǎng)絡(luò)矩陣的定義及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系、信號流圖基本概念。學(xué)法指導(dǎo)：類比法教學(xué)內(nèi)容：1波導(dǎo)等效為平行雙線；2微波元件等

6、效為微波網(wǎng)絡(luò)；3二端口微波網(wǎng)絡(luò)和多端口微波網(wǎng)絡(luò)；4基本電路單元的參量矩陣；5二端口微波網(wǎng)絡(luò)的組合及參考面移動的影響；6二端口微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量。教學(xué)重點(diǎn)：微波等效電路與阻抗特性。包括微波接頭等效、一端口網(wǎng)絡(luò)等效、ZYSTABCD矩陣及其轉(zhuǎn)換關(guān)系、微波網(wǎng)絡(luò)的信號流圖等。教學(xué)難點(diǎn)：S矩陣作業(yè)：P384：4、6、8、10、13第五章 常用微波元件教學(xué)目的與基本要求：基本特性與參數(shù)、從電磁學(xué)的觀點(diǎn)理解串并聯(lián)諧振特性、傳輸線/螺旋/介質(zhì)等諧振器的分析方法，波導(dǎo)諧振器的求解方法。教學(xué)內(nèi)容：1阻抗變換器；2定向耦合器；3微帶功分器；4波導(dǎo)匹配雙T；5波導(dǎo)中的電抗元件、連接元件、終端負(fù)載、衰減器、移相器、

7、微波濾波器、微波諧振器和微波鐵氧體元件。教學(xué)重點(diǎn)：波導(dǎo)模式激勵裝置；常用微波元件；微波鐵氧體隔離器和環(huán)行器。教學(xué)難點(diǎn)：微波周期結(jié)構(gòu)作業(yè)：P266：1、2、3、4、22、23、24。P327：1、3、6、9、16（六）課程有關(guān)說明微波技術(shù)基礎(chǔ)是工科無線電、電子工程和通信工程類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是在學(xué)習(xí)了“電路基礎(chǔ)”和“電磁場與電磁波”等課程基礎(chǔ)上，深入學(xué)習(xí)無線電頻譜中極為重要波段微波領(lǐng)域的重要科目，是理論與工程性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得微波技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，為今后的深入學(xué)習(xí)和實(shí)際運(yùn)用打好基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)是使學(xué)生

8、在學(xué)習(xí)了電磁場和微波技術(shù)的基本理論基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握電磁場和微波測量技術(shù)的原理和方法，學(xué)會微波測量儀器的使用方法，為今后從事科學(xué)研究和工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。成績考核采取多種形式，既包括期末考試成績，又包括平時(shí)作業(yè)、課堂提問，期末考試采取閉卷形式，對學(xué)生做到統(tǒng)一試卷、統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)，流水閱卷，公正合理。平時(shí)作業(yè)占總成績的20%,課堂提問占總成績的10%，期末考試占總成績的70%。（七）主要教學(xué)方法與媒體要求以課堂講授為主，以學(xué)生自學(xué)為輔，適當(dāng)配合課堂討論，充分使用多媒體教學(xué)。1課堂教學(xué)“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程是一門內(nèi)容廣泛，跨度較大，理論抽象，難于理解和掌握，這給該課程的教學(xué)帶來很大的難度。如何搞好課

9、堂教學(xué)，提高教學(xué)效果，是任課教師值得深入探索的問題。要想教好該課程，必須從改進(jìn)教學(xué)方法入手。針對該課程的特點(diǎn)，要遵循精講多練、化繁為簡、舉一反三、深入淺出的教學(xué)原則。在講授該課程時(shí)，把重點(diǎn)放在基本概念和基本原理的解釋上，而不應(yīng)過分強(qiáng)調(diào)繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，把更多的精力放在對基本原理、基本概念和基本操作過程的理解上，并注重新理論和新技術(shù)與經(jīng)典理論的有機(jī)結(jié)合。為了搞好課堂教學(xué)，應(yīng)克服過去單一的灌輸式教學(xué)方法，采取啟發(fā)式、討論式、引導(dǎo)式和激勵式等多種形式的教學(xué)方法和手段，如課堂討論、課堂問答和自學(xué)等方式，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生潛在的求知欲和好奇心，引導(dǎo)他們積極思考，變被動為主動，努力做到“教”與“

10、學(xué)”的有機(jī)結(jié)合。2輔助教學(xué)充分利用了掛圖、模型、實(shí)物和CAI課件等作為輔助教學(xué)手段，通過不同視覺和不同側(cè)面，提高學(xué)生的感性認(rèn)識，加深對課本所學(xué)知識的理解。（八）使用教材及主要參考書教材：閆潤卿,李英惠.微波技術(shù)基礎(chǔ)M,北京理工大學(xué)出版社,2004.參考書：1 廖承恩，微波技術(shù)基礎(chǔ)M，西安電子科技大學(xué)出版社，1995.2 趙春暉，楊莘元.現(xiàn)代微波技術(shù)基礎(chǔ)M（第二版），哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003.3 吳明英，毛秀華.微波技術(shù)M，西安電子科技大學(xué)出版社，1995.4 R.E.柯林.微波工程基礎(chǔ)M，呂繼堯譯，人民郵電出版社，1981.（九）推薦的教學(xué)網(wǎng)站和相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)網(wǎng)站1 西安海天天線科技公司：

11、2 中國電波傳播研究所：3 南京三樂微波技術(shù)發(fā)展有限公司 （功率）：4 北京飛行泰達(dá)微波器件有限責(zé)任公司 （隔離器）：5 信息產(chǎn)業(yè)部電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所 （微波技術(shù)）：6 泉州協(xié)高微波電子公司 （無線系統(tǒng)）：7 東南大學(xué)電磁場與微波技術(shù)學(xué)科虛擬導(dǎo)航：8 微波在線：9 美國MIT教學(xué)資源網(wǎng)：10 Microwave Journal: 11 European Microwave Week: 12 Computer Simulation Technology: 13 European Microwave Association：14 IEEE Microwave Theory and Te

12、chniques Society：/index.html 制 訂：電子技術(shù)教研室 執(zhí)筆人：龔 克 2006年8月6日 審核人：李長庚 2006年8月6日物理電子工程學(xué)院微波技術(shù)基礎(chǔ)課程考試大綱課程名稱：微波技術(shù)基礎(chǔ)開課學(xué)期：第7學(xué)期（秋季）課程性質(zhì)：選修課程 授課對象：電子信息工程專業(yè)本科生考試形式：閉卷考試考試時(shí)間：120分鐘考試內(nèi)容：主要包括重點(diǎn)掌握和一般掌握的內(nèi)容和綜合能力一、制定考試大綱的目的和依據(jù) 制定“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程的考試大綱是為了使教師和學(xué)生在教與學(xué)的過程中共同建立明確的目標(biāo)和要求，使考試成績能比較正確和客觀地反映學(xué)生掌握本課程的水平，同時(shí)起到檢驗(yàn)教

13、師的教學(xué)效果的作用。按照考試大綱考試能夠進(jìn)一步促進(jìn)課程教學(xué)改革，并為提高教學(xué)質(zhì)量提供了依據(jù)。 本大綱制定的考核要求，主要是依據(jù)“微波技術(shù)基礎(chǔ)”課程所使用的北京理工大學(xué)出版社出版，閆潤卿主編的微波技術(shù)基礎(chǔ)一書，并依據(jù)該門課程的教學(xué)大綱，結(jié)合電子信息工程專業(yè)學(xué)生的具體情況而制定的。二、課程考試要點(diǎn)從基本概念入手，系統(tǒng)的掌握微波基本理論、基本技術(shù)和基本分析問題方法。（1）引論部分重點(diǎn)掌握應(yīng)用背景、導(dǎo)行系統(tǒng)、求解方法、縱橫關(guān)系等；（2）傳輸線部分掌握基本原理及分析方法、熟練公式法或圓圖法求解傳輸線的互接或匹配問題；（3）波導(dǎo)理論重點(diǎn)是用分離變量法求解導(dǎo)行系統(tǒng)的步驟，會歸納各種導(dǎo)行系統(tǒng)的異同，掌握不同邊值問題的求解，了解正規(guī)模、波導(dǎo)激勵方法；（4）集成傳輸線：掌握基本概念及近似處理方法，會求解簡單的微帶器件問題；（5）微波網(wǎng)絡(luò)：等效參量、網(wǎng)絡(luò)矩陣的定義及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系、信號流圖基本概念等；（6）微波諧振器: