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1、微波技术与天线课程考察报告 班 级：11通信班 姓 名： 学 号： 评定成绩： 第一部分：知识要点第一章 均匀传输线理论1.微波传输线大致可分为三种类型 双导体传输线 均匀填充介质的金属波导管 介质传输线2.均匀传输线方程（电报方程）：3.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， （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：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，用表示即：4.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
2、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。5.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）第二章 规则金属波导本章主要讨论了矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线等常用的微波传输线。其中矩形波导传输特性及基本概念：波型指数，主模，模式兼并，驻波测量线；圆波导传输特性：波型指数，主模，模式兼并及三种常用模式特性；同轴线传输特性；带状线利用传输线理论分析其传输特性；而微带线则采用准静态分析法来分析其传输特性和耦合传输线的分析方法：奇偶模分析法。激励波导的方法通常有三种（1）电激励（2）磁激励（3）电流
3、激励各类传输线内传输的主模及其截止波长和单模传输条件列表如下传输线类型主 模截止波长lc单模传输条件矩形波导TE10模2aal2b圆波导TE11模3.14R2.62Rlp/2(D+d)带状线TEM模, 微带线准TEM模, , 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. 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
4、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.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。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。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2.二端口网络的
5、工作特性 （1）阻抗矩阵U=ZI；导纳矩阵 I=YU（2）转移矩阵 ：第五章 微波元器件 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。第六章 天线辐射与接
6、收的基本理论1.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2.接收天线的方向性要求：（1）主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰（2）旁瓣电平尽可能低。（3） 天线方向图最好能有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方向。第七章 电波传播概论1.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：传输损耗（信道损耗）衰落现象 传输失真 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
7、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第八章 线天线1.天线阵的方向性：为了加强天线的方向性，将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称为天线阵 2.直立振子天线：垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立振子天线，它广泛地应用于长、中、短波及超短波波段。 3.水平振子天线： 特点：水平振子天线架设和馈电方
8、便 地面电导率的变化对水平振子天线的影响较直立天线小 工业干扰大多是垂直极化波，因此用水平振子天线可减小干扰对接收的影响4.引向天线：又称八木天线，它由一个有源振子及若干个无源振子组成5电视发射天线：特点：频率范围宽 覆盖面积大 在以零辐射方向为中心的一定的立体角对的区域内，电视信号变得十分微弱，因此零辐射方向的出现，对电视广播来说是不好的 由于工业干扰大多是垂直极化波，即天线及其辐射电场平行于地面为了扩大服务范围，发射天线必须架在高达建筑物的顶端或专用的电视塔上。6.移动通信基站天线：为尽可能避免地形、地物的阻挡，天线应架设在很高的地方，这就要求天线有足够的机械强度和稳定性 为使用户在移动状
9、态下使用方便，天线应采用垂直极化 根据组网方式的不同，如果是顶点激励，采用扇形天线；如果是中心激励，采用全向天线 为了节省发射机功率，天线增益应尽可能的高 为了提高天线的效率及宽带，天线与馈线应良好地匹配。7.螺旋天线：将导线绕制成螺旋形线圈而构成的天线称为螺旋天线 8.行波天线：如果天线上电流分布是行波，则此天线称为行波天线。它是由导线末端接匹配负载来消除反射波而构成的。 9.宽频带天线：按工程上的习惯用法，若天线的阻抗、方向图等电特性在一倍或几倍频程范围内无明显变化，就可称为宽频带天线。 10.缝隙天线：如果在同轴线、波导管或空腔谐振器的导体壁上开一条或数条窄缝，可使电磁波通过缝隙向外空间
10、辐射而形成一种天线，这种天线就称为缝隙天线。 11.微带天线：特点：体积小、重量轻、低剖面，适合大规模生产。 12.智能天线：优点：（1）具有较高的接收灵敏度（2）使空分多址系统称为可能 （3）消除在上下链路中的干扰(4)抑制多径衰落效应。第九章 面天线1.惠更斯元的辐射：惠更斯元具有单向辐射特性 2.根据平面口径辐射的一般表达式进而了解矩形口径及圆口径的一般辐射特性3.旋转抛物面天线：分析方法：口径场法和面电流法 4.卡塞格伦天线：优点：(1)由于天线有两个反射面，几何参数增多，便于按照各种需要灵活地进行设计(2)可以采用短焦距抛物面天线作主反射面，减少了天线的纵向尺寸 (3)由于采用了副反
11、射面，馈源可以安装在抛物面顶点附近，使馈源和接收机之间的传输线缩短，减小了传输线损耗所造成的噪声。第二部分：我的心得体会1. 我对本课程的心得体会其实，上学期的电磁场和电磁波可以算是我上大学以来我觉得最难的一门课，我记得这学期第一节微波技术与天线课上，许老师说，咱们这学期这门课比上学期的电磁场要简单。就当我听到这句话的时候，我心里就对这门课充满了希望了。说实话，一开始我每节课都认真听讲，认真做笔记。后来，我就开始听不懂了，一开始听不懂到后面就很纠结了，上课的时候是，听课吧，是真听不懂，不听吧，心里又很难受。就这样我在这种纠结的心里斗争下听完了一节一节的课。总的来说不是没有收获。我原来以为天线传
12、输信号就是从这边传到那边，而现在知道了天线有那么多种类以及用途，并且传输过程那么复杂。原来一提到微波，我想到的是微波炉，而现在我还能想到微波在电磁波谱中的位置，微波元器件。这门课其实我觉得还是挺有用的，如果跟朋友家人一起在街上走，看见了一个很隐蔽的基站啊，或者天线，我就可以跟他们介绍一下，这其实是个基站。学好的话应该对以后的工作或者研究都会有帮助。2.我对许老师教学的建议和看法首先，我先表明一下，下面这句话是实话，不是在拍马屁。我挺喜欢许老师的，无论是讲课风格还是对待同学的方式，我都挺喜欢的。由于老师说优点不要写，那我就不说那些了，简单说说我的一些看法和小建议吧。我觉得在讲像电磁场和微波与天线这样的课的时候，其实对于我个人来说的话，那些繁琐的公式推导即使认真听了也不会有什么收获，所以我觉得老师就讲简单易懂的就可以了，把简单的讲清楚了，难的就简单介绍一下，那样的话学生不至于是难的部分没学会，简单的知识也一知半解。还有一点，我觉得老师在课堂上应该找些简单基础的问题来个随机提问，可以作为课堂考察。或者回顾上一节学习的内容的时候就可以来个提问。我的建议就是这些了，希望对许老师的教学工作有所帮助。最后，感谢老师这两个学期的辛苦付出，谢谢您！祝您身体健康，工作顺利，家庭幸福！参考文献：【1】微波技术与天线第三版 【2】微波技术与天线学习与指导 【3】微波技术鲍家善等