微波天线与技术课程报告.doc

《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 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。 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………………………………9 九、面天线………………………………10 十、微波应用系统………………………11 心得体会…………………………………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。 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γ 3) 相速υp与波长 λ 1.2 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)、 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)=A1e jβz［1+Γ(z)］ I(z)=I+(z)+I-(z) = e jβz［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|Γl|=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