微波天线与技术课程报告1

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1、《微波技术与天线》课程报告姓名：杨占生学号:310809020425专业班级：通信0804摘要微波是电磁波中介于超短波了红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段，其频率范围从300MHz至3000GHz。微波具有似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗干扰特性。除了上述特性外，它还有以下特点：1、视距传播特性2、分布参数的不确定性3、电磁兼容与电磁环境污染。微波天线与电波传播是无线电技术的一个重要组成部分，微波主要研究如何引导电磁波在微波传输系统中有效传输，天线的任务则是把无线电波能量转换为导行波能量。本课程我们主要学习了均匀传输线理论、规则金属波导、微波集成传

2、输线、微波网络棊础、微波元器件、天线辐射与接收理论、电波传播概论、线天线。通过学习，我了解到了微波的特点、传输原理、传输条件、网络基础以及微波技术的发展及应用前景等一系列的知识，受益匪浅。关键字：微波天线无线电技术目录摘要1目录2一、均匀传输线理论3二、规则金属波导4三、微波集成传输线5四、微波网络基础5五、微波元器件6六、天线辐射与接收的基本理论7七、电波传播概论8八、线天线9心得体会11木课程我们共学习了八章，主要学习了均匀传输线理论、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。一、均匀传输线理论1」均匀传输线方程及其解共有

3、三个参量：1)均匀传输线方程2)传播常数丫3)相速”卩与波长A1.2传输线阻抗与状态参量1•输入阻抗由上一节可知，对无耗均匀传输线，线上各点屯压U(z)、电流/(z)与终端电压口、终端电流/I的关系如下：U(z)=U、cos(/fe)+j/]Z()sin(化)U>/(z)=人cos©)+j—1sin(化)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)Z比为电压(或电流)反射系数，即：”+⑵》厂/_(z)―帀j3.输入阻抗与反射系数的关系U(z)=U+(z)^U-(z)=Ae[1+厂⑵]I(z)=I+(z)+I-(z)=ej[1■厂⑵]1.行波状

4、态U(z)=U+(z)=A^'行波状态下传输线上的电压和电流：心i/fe»/(z)=/+(z)=〒ew2.纯驻波状态纯驻波状态就是全反射状态，也即终端反射系数mi=k在此状态下，由式2⑹，负载阻抗必须满足：鴛廿】1.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1.5阻抗匹配1)分三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共辘阻抗匹配。1.6史密斯圆图及其应用传输线上任意一点的反射函数厂(z)可表达为:1.7同轴线的特性阻抗同

5、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：0=J疋一疋=讨-即/。2)相速"p与波导波长久g。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:4)=2=〒/-=。3)波阻抗。定义即：Z=—o0k^l-k；/k2J1—疋//H(P=-Re2二五Js传输功率:[(ExH)dS二*Re[(Qx0*)Q/SJ网dS牛JjQfdS2.2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.圆波导屮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

6、输特性1）截止波长。圆波导TEnrn模、TMmn模的截止波数分别为:2）简并模。在圆波导屮有两种简并模，它们是E・H简并和极化简并。1.几种常用模式1）主模TE11模2）圆对称TM01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.电流激励三、微波集成传输线3.1微带传输器对微波集成传输元件的基本要求之一就是它必须具有平面型结构，这样可以通过调整单一平面尺寸来控制其传输特性，从而实现微波电路的集成化。共分三种：1•微带线2.微带线3.耦合微带线1.2介质波导介质波导可分为两大类：一类是开放式介质波导

7、，主耍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光纤光纤又名光导纤维，它是在圆形介质波导的基础上发展起来的导光传输系统。光纤按组成材料可分为石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层玻璃芯光纤和全塑料光纤。四、微波网络基础2.1等效传输线1.等效电压和等效电流2.模式等效传输线2.2单口网络1.单口网络的传输特性令参考面T处的电压反射系数为厂1,由均匀传输线理论可知，等效传输线上任意点的反射系数为：=心旧2.归一化屯压和屯