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微波技术与天线

课
程
报
告

班级：11通信—1班
姓名：王见魁
学号：1116303066
评定成绩：

内容简介
这门课程系统地论述了微波技术与天线的基本原理、基本技术及其典型的应用系统。并且结合当前技术热点，对诸如光纤技术、智能天线、RFID等新技术进行了讨论。另外，课程较多地阐述了MATLAB在微波技术与天线中的应用。
微波：是电磁波中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（频率最高）的波段，其频率范围从300Mhz（波长1m）至3000GHz（波长0.1m）.
微波的特性：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
与低频区别：趋肤效应，辐射效应，长线效应，分布参数。
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.建立传输线方程
3.导出传输线方程的解
4.引入传输线的重要参量
（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，它与导波系统的状态特想有关
（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（VSWR）：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ρ表示，即：

5.分析无耗传输线的特性：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。
归纳起来，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）
6.认识传输线的匹配、效率及功率容量
7.了解同轴线的特性阻抗
第二章规则金属波导
波导激励的几种类型1.电激励2.磁激励3.电流激励
方圆波导转换器的作用：圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似，因此工程上容易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导。即构成方圆波导变换器
1.分析规则波导传输系统中的电磁场问题，我们做如下假设：
（1）波导管内填充的介质是均匀、线性、各向同性的
（2）波导管内无自由电荷和传导电流的存在
（3）波导管内的场是时谐场
2.结合电磁波理论分析规则波导的各个量
3.研究规则波导的一般特性：传输特性及工作特性
4.讨论矩形金属波导和圆形金属波导的传输特性和场结构
（1）矩形波导：通常将由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称为矩形波导，
（2）圆形波导：若将同轴线的内导体抽走，则在一定条件下，由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量，这就是圆形波导。
5.了解波导的耦合和激励方法
激励波导的方法通常有三种（1）电激励（2）磁激励（3）电流激励
本章介绍的传输系统具有损耗小、结构牢固、功率容量高及电磁波限定在导管内等优点，其缺点是比较笨重、高频下批量成本高、频带较窄等。
微波集成传输线
带状线、微带线的结构及特点
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，再将两半外导体向左右展平，并将内导体制成扁平带线。主要传输的是TEM波。可存在高次模。用途：替代同轴线制作高性能的无源元件。特点：宽频带、高Q值、高隔离度缺点：不宜做有源微波电路。
2.微带线：是由双导体传输线演化而来的，即将无限薄的导体板垂直插入双导体中间，再将导体圆柱变换成导体带，并在导体带之间加入介质材料，从而构成了微带线。微带线是半开放结构。工作模式：准TEM波带状线、微带线特征参数的计算（会查图）
带状线和微带线的传输特性参量主要有：特性阻抗Z0、衰减常数ɑ、相速vp和波导波长λg
介质波导主模及其特点模HE11模的优点：
a)不具有截止波长；b)损耗较小；c)可直接由矩形波导的主模TE10激励。
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。
2.了解波导的工作原理
例H形波导：H形波导中传输的模式取决于介质条带的宽度和金属平板的间距。合理地选择尺寸可使之工作与LSM模。
3.分析光纤波导：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。1、微波元件的作用和分类。2、阻抗变换器及其相对带宽。3、微波元件与传输线的连接方法。4、定向耦合器的网络分析。
5、平行耦合线定向耦合器基本工作原理及网络分析。6、分支定向耦合器的结构和分析。
7、S参数矩阵的推导：分支定向耦合器，混合环，匹配双T接头。8、无耗互易三端口网络的性质。
9、微带三端口功率分配器：元件的作用，条件，