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1、《微波技术与天线》课程考察报告姓名：专业班级：学号：指导老师：许焱平-12-绪论1．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特
2、性。2．微波的定义：把波长从1m到0.1mm范围内的电磁波称为微波。微波波段对应的频率范围为:300MHz～3000GHz。在整个电磁波谱中，微波介于超短波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽1000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波和亚毫米四个波段。3．微波具有如下主要特点：（1)似光性；（2)穿透性；（3)宽频带特性；（4)热效应特性；（5）散射特性；（6）抗低频干扰特性；（7）视距传输特性；（8）分布参数的不确定性；（9）电磁兼容和电磁环境污
3、染。4．微波技术的主要应用：（1)在雷达上的应用；（2)在通讯方面的应用；（3)在科学研究方面的应用；（4)在生物医学方面的应用；（5)微波能的应用。-12-目录绪论………………………………………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………………
4、………………9九、面天线………………………………10十、微波应用系统………………………11心得体会…………………………………12-12-本课程我们共学习了十章，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、面天线、微波应用系统。一、均匀传输线理论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.输入阻抗由上一节可知,对无耗均匀传输线,线上各点电压U(z)、
5、电流I(z)与终端电压Ul、终端电流Il的关系如下：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,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)］ 1.行波状态行波状态下传输线上的电压和电流：2.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
6、Γl
7、=1。在此状态下,由式（1-2-10），负载阻抗必须满足：3.行驻波状态当微波传
8、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-12-1.5阻抗匹配1)分三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。1.6史密斯圆图及其应用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
9、波在波导中传播,其等相位面移动速率称为相速,。3)波阻抗。定义即：。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1)截止波长。2)简并模。在圆波导中有两种简并模,它们是E-H简并和极化简并。3.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2.5
10、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2aa2b圆波导TE11模3.14R2.62Rp/2(D+d)-12-三、微波集成传输线1.微波集成传输线的优点：体积小、重量轻、价格低廉、可靠性高、性能优越、功能的可复制性好。2.集成微波传输系统分为四大类：（1）准TEM波传输线，主要包括微带传输线和共面波导等
