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1、课程内容总结微波、天线与电波传播是无线电技术的重要组成部分，它们三者研究的对象和目的有所不同。本课程主要讨论了均匀传输理论，规则金属波导，微波集成传输线，微波网络基础，微波元器件，天线辐射与接收理论，电波传播概论，线天线，通天线级微波应用系统等内容，具体内容在下面作简要概括：一、均匀传输线理论微波传输线的三种类型：双导体传输线，波导，介质传输线1.1均匀传输线方程及其解共有三个参量：1）均匀传输线方程2)传播常数γ3)相速υp与波长λ1.2传输线阻抗与状态参量1.输入阻抗对无耗均匀传输线,线上各点电压U(z)、电流I(z)与终端电压Ul、终端电流Il的关系如下：2
2、.反射系数定义传输线上任意一点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,即：3.输入阻抗与反射系数的关系U(z)=U+(z)+U-(z)=A1ejβz［1+Γ(z)］I(z)=I+(z)+I-(z)=ejβz［1-Γ(z)］4.行驻波状态当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时,由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收,另一部分则被反射,因此传输线上既有行波又有纯驻波,构成混合波状态,故称之为行驻波状态。1.4传输线的传输功率、效率和损耗91.5阻抗匹配分三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。1.6史密斯圆图及
3、其应用传输线上任意一点的反射函数Γ(z)可表达为：1.7同轴线的特性阻抗同轴线是一种典型的双导体传输系统,它由内、外同轴的两导体柱构成。二、规则金属波导2.1导波原理1.规则金属管内电磁波2.传输特性1)相移常数和截止波数：。2)相速υp与波导波长λg。电磁波在波导中传播,其等相位面移动速率称为相速,于是有：。3)波阻抗。定义即：。4)传输功率:2.2矩形波导1.矩形波导中的场2.矩形波导尺寸选择原则2.3圆形波导1.圆波导中的场与矩形波导一样,圆波导也只能传输TE和TM波型。2.圆波导的传输特性3.几种常用模式1)主模TE11模2)圆对称TM0
4、1模TM01模是圆波导的第一个高次模3)低损耗的TE01模TE01模是圆波导的高次模式2.4波导的激励与耦合：1.电激励2.磁激励3.电流激励9三、微波集成传输线3.1微带传输器共分三种：1.微带线2.微带线3.耦合微带线3.2介质波导介质波导可分为两大类：一类是开放式介质波导，主要包括圆形介质波导和介质镜像线等；另一类是半开放介质波导，主要包括H形波导、G形波导等。3.3光纤分为单模光纤、多模光纤。光纤的基本参数：波长，相对折射率差，折射率分布因子光线的传输特性：光线的损耗，光纤的色散效应四、微波网络基础4.1等效传输线：1.等效电压和等效电流2.模式等
5、效传输线4.2单口网络1.单口网络的传输特性：反射系数为：2.归一化电压和电流由于微波网络比较复杂,因此在分析时通常采用归一化阻抗,即将电路中各个阻抗用特性阻抗归一,与此同时电压和电流也要归一。4.3双端口网络的阻抗与转移矩阵在各种微波网络中,双端口网络是最基本的,任意具有两个端口的微波元件均可视之为双端口网络。4.4线性无源双端口网络各端口上电压和电流之间的关系。1.阻抗矩阵与导纳矩阵2.转移矩阵也称为［A］矩阵,它在研究网络级联特性时特别方便。3.散射参量与其它参量之间的相互转换4.5多端口网络的散射矩阵：(1)互易性质(2)无耗性质(3)对称性质五、
6、微波元器件5.1连接匹配元件：(1)短路负载(2)匹配负载(3)失配负载92.微波连接元件是二端口互易元件,主要包括:波导接头、衰减器、相移器、转换接头。3.阻抗匹配元件：(1)螺钉调配器(2)多阶梯阻抗变换器(3)渐变型阻抗变换器5.2功率分配元器件1.定向耦合器1)定向耦合器的性能指标：(1)耦合度(2)隔离度(3)定向度(4)输入驻波比(5)工作带宽2)波导双孔定向耦合器3)双分支定向耦合器4)平行耦合微带定向耦合器2.功率分配器：将一路微波功率按一定比例分成n路输出的功率元件称为功率分配器。在结构上,大功率往往采用同轴线而中小功率常采用微带微带
7、环形电桥是在波导环形电桥基础上发展起来的一种功率分配元件。3.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,它是微波功率分配器件的一种,常用的波导分支器有E面T型分支、H面T型分支和匹配双T。(1)E-T分支(2)H-T分支(3)匹配双T5.3微波谐振器件、微波铁氧体器件1)谐振式隔离器2)场移式隔离器3)隔离器的性能指标环行器的散射参数应满足:六、天线辐射与接收的基本理论6.1基本振子的辐射电基本振子是一段长度l远小于波长,电流I振幅均匀分布、相位相同的直线电流元,它是线天线的基本组成部分,任意线天线均可看成是由一系列电基本振子构成的。
8、2.磁基本
