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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划微波与天线心得与体会微波技术与天线课程考查报告班级：姓名：贾贝贝学号：13-通信工程-升一课程总结绪论1.微波及特点微波是电磁波谱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的波段，其频率范围从300MHz(波长1m)至3000GHz().特点：似光性穿透性宽频带特性热效应特性散射特性抗低频干扰特性第一章均匀传输线理论1.均匀传输线方程主要是基尔霍夫定律的应用双导体传输线2微波传输线大致可分为三种类型均匀填充介质的金属波导管介质传输线如图，各种微波传输线3.传输线的工作特
2、性参数特性阻抗传播常数相速与波长4.输入阻抗U(z)Zin(z)=5.反射系数：定义传输线上任意一点Z处的反射波电压与入U_(z)?U?(z)?射波电压之比为电压反射系数.：?I_(z)?i?I?(z)?u?6.输入阻抗与反射系数的关系U(z)=U+(z)+U-(z)=A1ejz1+(z)I(z)=I+(z)+I-(z)=ejz1-(z)7.驻波比：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，用表示|U|max=Umin8.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
3、同的工作状态行波状态(无反射的传输状态)纯驻波状态行驻波状态9.对无耗传输线的行波状态有以下结论：沿线电压和电流振幅不变，驻波比=1电压和电流在任意点上都相同传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗10.阻抗匹配:分三种：负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。11史密斯圆图及其应用传输线上任意一点的反射函数(z)可表达为：?z?in?z?1inz?112.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第二章规则金属波导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：波导管内填充的介质是均匀、线性、各向同性的波导管内无自由电荷和传导电流的存在波导管内的场是时
4、谐场2.结合电磁波理论分析规则波导的各个量3.传输特性数和截止波数：?k2?kc2?k?kc2/k2相速p与波导波长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：?p?c/?r?r?1?2222?k?kc/k?kc/kEtHt波阻抗定义即：Z?P?传输功率:11?Re?(E?H?)?dS?Re?(Et?Ht)?azdSSS221Z2?EdS?|Ht|2dSt?2ZS2S4.讨论矩形金属波导和圆形金属波导的传输特性和场结构矩形波导：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，如图圆形波导：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
5、能传输电磁能量，这就是圆形波导。5.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6.圆波导的传输特性?kcTEmn?mn?a截止波长。圆波导TEmn模、TMmn模的截止波数分别为：?mn?kcTMmn?a?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7.几种常用模式模TE11模圆对称TM01模TM01模是圆波导的第一个高次模低损耗的TE01模TE01模是圆波导的高次模式、8.了解波导的耦合和激励方法激励波导的方法通常有三种电激励磁激励电流激励第三章微波集成传输线1.各种集成微波传输系统，可分为四大类：准TEM波传输线，主要包括微带传输线和共面波导等非TEM波传输线，
6、主要包括槽线、鳍线等开放式介质波导传输线，主要包括介质波导、镜像波导等半开放式介质波导，主要包括H形波导、G形波导等2.讨论带状线、微带线及耦合微带线的传输特性微带传输线的基本结构有两种形式：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。微带线是由沉积在介质基片上的金属导体带和接地板构成的一个特殊传输系统。3.介质波导目录一、均匀传输线理论?2二、规则金属波导?5三、微波集成传输线?8四、微波网络基础?10五、微波元器件?12六、天线辐射与接收的基本理论?15七、电波传播概论?18八、线天线?20九、面天线?25十、心得体会?27第
7、1章均匀传输线理论微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称,它的作用是引导电磁波沿一定方向传输,各种微波传输线本章从“化场为路”的观点出发,首先建立传输线方程,导出传输线方程的解,引入传输线的重要参量阻抗、反射系数及驻波比;然后分析无耗传输线的特性,给出传输线的匹配、效率及功率容量的概念;最后介绍最常用的TEM传输线同(来自:写论文网:微波与天线心得与体会)轴线。均匀传输线方程及其解1.由均匀传输线组成的导波系统都可等效为均匀平行双导线系统。其中传输线的始端接微波信号源,终端接负载,选取传输线的纵向坐标为z,坐标原点选在终端处,波沿负z方向传播。均匀传输线方程，也称电报方程
8、。u(z,t)z=Ri(z,t)+Li(z,t)ti(z,t)z=Gu(z,t)+Cu(z,t)t2.电压的通解U(z)=U+(z)+U-(z)=A1e+z+A2e-z电流的通解为z(R?jwL)/(G?jwc),Z。=3.1)特性阻抗Z2)传播常数3)相速vp与波长传输线阻抗与状态参量传输线上任意一点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性有关。由于微波阻抗是不能直接测量的，只能借助于状态参量如反射系数或驻波比的测量而获得，为此，引入物理量：输入阻抗、反射系数和驻波比。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：
9、U(z)?U1cos(?z)?jI1Z0sin(?z)?U1?I(z)?I1cos(?z)?jsin(?z)?Z0?作定义传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比为该点的输入阻抗,记U(Z)I(Z)Zin(z)=2.反射系数定义传输线上任意一点z处的反射波电压与入射波电压之U_(z)?U?(z)?比为电压反射系数,即：?I_(z)?i?I?(z)?u?通常将电压反射系数简称为反射系数,并记作(z)。3.输入阻抗与反射系数的关系z1+(z)I(z)=I+(z)+I-(z)=ejz1-(z)Z。为传输线特性阻抗。4.驻波比,用表示：minmaxA1Z0=电压驻波比有时也称为电压驻波系数,简称驻
10、波系数,其倒数称为行波系数,用K表示。无耗传输线的状态分析对于无耗传输线,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;合成波的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:行波状态;纯驻波状态;行驻波状态。下面分别讨论之。1.行波状态行波状态就是无反射的传输状态,此时反射系数l=0,而负载阻抗等于传输线的特性阻抗,即Zl=Z0,也可称此时的负载为匹配负载。U(z)?U?(z)?A1ej?z?行波状态下传输线上的电压和电流：A1j?z?I(z)?I?(z)?e?Z0?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|l|=1。在此状态下,负载阻抗必
11、须满足：3.行驻波状态Z1?Z0?1?1Z1?Z0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。传输线上各点电压、电流的时谐表达式为I(z)=ejz1-le-j2z传输线的传输功率、效率和损耗1.?A12az12?4azP(Z)?ReU(Z)I(Z)?e1?e22Z0其中,P+(z)为入射波功率,P-(z)为反射波功率。2.损耗传输线的损耗可分为回波损耗和反射损耗阻抗匹配1.传输线的三种匹配状态A1z1+le-j2zZ0?p?(z)?p?(z)阻抗匹配具有三种不同的含义,
12、分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配,它们反映了传输线上三种不同的状态。2.阻抗匹配的方法阻抗匹配方法从频率上划分有窄带匹配和宽带匹配，从实现手段上划分有串联/4阻抗变换器法、支节调配器法。史密斯圆图及其应用传输线上任意一点的反射函数(z)可表达为：?z?同轴线的特性阻抗in?z?1inz?1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。同轴线外半径b不变时,改变内半径a,会出现耐压最高、传输功率最大及衰减最小三种状态,它们分别对应的不同阻抗特性。第2章规则金属波导本章首先对规则波导传输系统中的电磁场问题进行分析，研究规则波导的一般特性，然后着重讨论矩形金属波导和圆形
13、金属波导的传输特性和场结构。最后介绍波导的耦合和激励方法。1.规则金属管内电磁波在规则波导中场的纵向分量满足标量齐次波动方程,结合相应边界条件即可求得纵向分量Ez和Hz,而场的横向分量即可由纵向分量求得;既满足上述方程又满足边界条件的解有许多,每一个解对应一个波型也称之为模式,不同的模式具有不同的传输特性;kc是微分方程在特定边界条件下的特征值,它是一个与导波系统横截面形状、尺寸及传输模式有关的参量。由于当相移常数=0时,意味着波导系统不再传播,亦称为截止,此时kc=k,故将kc称为截止波数。2.传输特性222群速、波阻抗及传输功率。k?kc?k?k/k2?=-2?11)相移常数和截止波数：?g?k?kc2/k22)相速p与波导波长g。,其等相位面移动速率称为相速,于是有：导行波的波长称为波导波长,用g表示,它与波数的关系式为对称阵子天线：构成：有两根粗线和长度都相同的导线构成，中间为俩个馈电端原理:若电线上的电流分布已知，则由电基本阵子的辐射场沿整个导线的积分，便得到对称振子的辐射场。实际上，西振子天线可看成是开路传输线逐渐张开而成，而其电流分布与无耗开路传输线的完全一致，即按正弦驻波分布。用途:对称振子分为半
