微波電路與系統(tǒng)01課件

第1講緒論第1講內(nèi)容射頻/微波的定義；射頻/微波的特點；常規(guī)電路元件的射頻特性；射頻/微波的簡史；課程內(nèi)容設置；本課程的要求與建議；1.1RF/MW的定義射頻(RadioFrequency)/微波(Microwave)無線電頻譜中占據(jù)某一特殊頻段的電磁波。RF/MW典型應用的頻譜1.2RF/MW的特點頻率高通信系統(tǒng)中相對帶寬Δf/f通常為一定值，所以頻率f越高，越容易實現(xiàn)更大的帶寬Δf，從而信息的容量就越大。例如，對于1%的相對帶寬，600MHz頻率下寬帶為6MHz（一個電視頻道的帶寬），而60GHz頻率下帶寬為600MHz（100個電視頻道！）。因此，RF/MW的一個最廣泛應用就是無線通信。微波接力通訊波長短

天線與RF電路的特性是與其電尺寸l/λ相關的。在保持特性不變的前提下，波長λ越短，天線和電路的尺寸l就越小，因此，波長短有利于電路的小型化。目標的雷達散射截面（RCS）也與目標的電尺寸成正比，因此在目標尺寸一定的情況下，波長越小，RCS就越大。這就是雷達系統(tǒng)通常工作在MW的原因。雷達大氣窗口地球大氣層中的電離層對大部分無線電波呈反射狀態(tài)（短波傳播的原理），但在MW波段存在若干窗口。因此，衛(wèi)星通信、射頻天文通常采用微波波段。分子諧振各種分子、原子和原子核的諧振都發(fā)生在MW波段，這使得微波在基礎科學、醫(yī)學、遙感和加熱等領域有獨特的應用。衛(wèi)星定位導航射電天文望遠鏡微波爐微波治療儀1.3常規(guī)電路元件的射頻特性在常規(guī)交流電路中，最常用的電路元件是電阻R，電感L，電容C和連接這些元件的導線。在頻率較低時，電阻器，電感器和電容器分別對應于熱能，磁場能量和電場能量集中的區(qū)域，所以可以用“集總”元件表征。這時R，L，C基本為常數(shù)，不隨頻率變化，導線也相當于與頻率無關的短路線段。在RF/MW波段，由于導體的趨膚效應，介質(zhì)損耗效應，電磁感應等的影響，器件區(qū)域不再是單純能量的集中區(qū)，而呈現(xiàn)分布特性。1.3.1長線概念對應的波長1.3.2導體的趨膚效應1.3.5高頻電感1.4RF/MW發(fā)展簡史1.5課程內(nèi)容設置無線通信系統(tǒng)射頻前端原理框圖雷達系統(tǒng)框圖1.6本課程要求與建議成績評定與作業(yè)要求作業(yè)30%，期未考試70%。每周交一次作業(yè)，課件從網(wǎng)上下載教材與參考書籍[1]李緒益，微波技術與微波電路，華南理工大學出版社，2007，（教材，習題）[2]R.Ludwig,P.Bretchko,RFcircuitDesign–TheoryandApplications,電子工業(yè)出版社（中、英本），2004。[3]P.M.Pozar,MicrowaveEngineering,(Thirdedition),電子工業(yè)出版社（中、英本），2006。小