电视微波天线

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

《微波技术与天线》

课 程 考 查 报 告

班级： 姓名： 学号： 成绩：

Ⅰ课程内容总结： 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：

U(z)?U1cos(?z)?jI1Z0sin(?z)??U1?I(z)?I1cos(?z)?jsin(?z)?Z0? 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）

U_(z)?U?(z)??之比为电压（或电流）反射系数, 即：?

I_(z)?Γi?I?(z)??Γu?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

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

微波技术与天线

班级：姓名： 学号：

绪论

微波、天线、与电波传播是无线电技术的一个重要组成部分，他们三者研究的对象和目的有所不同。微波主要研究如何导引电磁波在微波传输系统中的有效传输，它的特点是希望电磁波按一定要求沿微波传输系统无辐射地传输，对传输系统而言，辐射是一种能量的损耗。天线的任务则是将导行波变换为向空间定向辐射的电磁波，或将在空间传播的电磁波变为微波设备中的导行波，因此天线有两个基本作用：一个是有效地辐射或接收电磁波，另一个是把无线电波能量转换为导行波能量。电波传播则是分析和研究电波在空间的传播方向和特点。微波、天线与电波传播三者的共同基础是电磁场理论，三者都是电磁场在不同边值条件下的应用。

微波技术主要研究引导电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，它希望电磁波按一定要求沿传输系统无辐射地传输。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。

天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波，或将空间的电磁

太原理工大学

微波技术与天线课程设计

设计题目：微带天线仿真设计（三角形贴片设计）

学生姓名 学 号

专业班级 电信0801班 同 组 人

一、设计题目：微带天线仿真设计（三角形贴片设计） 二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计。 三、设计原理：

矩形贴片是微带贴片天线最基本的模型，本设计就是基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上，设计一个右手圆极化矩形贴片天线，其工作频率为2.45GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。

矩形贴片天线示意图

四、贴片天线仿真步骤

1、建立新的工程

运行HFSS，点击菜单栏中的Project>Insert HFSS Dessign，建立一个新的工程。 2、设置求解类型

（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。 （2）在弹出的Solution Type窗口中

（a）选择Driven Modal。 （b）点击OK按钮。

3. 设置模型单位

将创建模型中的单位设置为毫米。 （1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。 （2）设置模型单位：

（a）在设置单位窗口中选择：mm。 （b）点击OK按钮。

4、创建微带天线模型

（1

微波技术与天线复习大纲 绪论 一、基本概念

1、 什么是微波，微波的波段如何划分？

答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHz到3000GHz，波长从0.1mm到1m。

通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。 2、微波有何特点及特性？

答：似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。

第一章 均匀传输线理论 一、基本概念

1、 什么是微波传输线（或导波系统）？

答：微波传输线（或导波系统）是用以传输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的方向传输，因此又称为导波系统，它所引导的电磁波称为导行波。

2、 什么是均匀传输线，它是如何分类的？

答：截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统成为规则导波系统或均匀传输线。 可大致分为三种类型：

（1）双导体传输线（或TEM波传输线）；由两根或两根以上的平行导体构成，主要包括平行双线、同轴线、带状线和微带线等。由于其上传输的电磁波是TEM波或准TEM波，所以又称为TEM波传输线。

（2）波导：均匀填充介质的金属波导管，主要包括矩形波导，圆波导、

1、证明?(z)?Zl?Z0?j2?z?的周期为。 e2Zl?Z0)Zl?Z0?j2?(z??Z?Z0?j2?z?j??2解：?(z+)? 由??=2? e?lee2Zl?Z0Zl?Z0?Z?Z0?j2?zZ?Z0?j2?z??(z+)?le(cos2??jsin2?)?le??(z) 得证

2Zl?Z0Zl?Z0

2、证明Zin(z)?Z0Zl?jZ0tan?z?的周期为。

2Z0?jZltan?zZl?jZ0tan?(z?)Zl?jZ0tan(?z?)?22解：Zin(z?)?Z0 由??=2? ?Z0???2Z0?jZltan?(z?)Z0?jZltan(?z?)22Z?jZ0tan(?z??)Z?jZ0tan?z?Zin(z?)?Z0l?Z0l?Zin(z) 得证

2Z0?jZltan(?z??)Z0?jZltan?z???

3、设一特性阻抗为50欧姆的均匀传输线终端接负载Rl?100?,求终端反射系数

?l。在离负载0.2?、0.25?、0.5?处的输入阻抗和反射系数分别为多少？ 解：?l=Zl?Z0100?501??

Zl?Z0100?503由公式?(z)??le?j2?z Zin(z)?Z01??(z) 将已知条件带

实 验 报 告

实验课程： 微波技术与天线实验 学生姓名： 学 号：

专业班级：

2013年 6 月 20 日

目录

实验一 微波测量系统的认识及功率测量

实验二 微波波导波长、频率的测量、分析和计算

实验三 微波驻波比、反射系数及阻抗特性测量、分析和计算

实验四 微波网络参数的测量、分析和计算

南昌大学实验报告

学生姓名： 学 号： 专业班级：

√验证□综合□设计□创新 实验日期： 2012.06.17 实验成绩： 实验类型：□

实验一 微波测量系统的认识及功率测量

一、实验目的 ：

（1） 熟悉基本微波测量仪器； （2） 了解各种常用微波元器件； （3） 学会功率的测量。 二、实验内容：

1、基本微波测量仪器

微波测量技术是通信系统测试的重要分支，也是射频工程中必备的测试

微波技术与天线复习大纲 绪论 一、基本概念

1、 什么是微波，微波的波段如何划分？

答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHz到3000GHz，波长从0.1mm到1m。

通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。 2、微波有何特点及特性？

答：似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。

第一章 均匀传输线理论 一、基本概念

1、 什么是微波传输线（或导波系统）？

答：微波传输线（或导波系统）是用以传输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的方向传输，因此又称为导波系统，它所引导的电磁波称为导行波。

2、 什么是均匀传输线，它是如何分类的？

答：截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统成为规则导波系统或均匀传输线。 可大致分为三种类型：

（1）双导体传输线（或TEM波传输线）；由两根或两根以上的平行导体构成，主要包括平行双线、同轴线、带状线和微带线等。由于其上传输的电磁波是TEM波或准TEM波，所以又称为TEM波传输线。

（2）波导：均匀填充介质的金属波导管，主要包括矩形波导，圆波导、

微波技术与天线实验报告

专业： 班级： 姓名： 学号：

1

微波技术与天线实验

实验一: 利用matlab绘制电基本阵子E面方向图和空间立体方向图。 1、绘制电基本振子E平面方向图： 程序：sita=meshgrid(eps:pi/180:pi);

fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi)'; f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f)); a=linspace(0,2*pi); f=sin(a);

subplot(1,1,1),polar(a,abs(f)); title('电基本振子E平面');

图1-1电基本振子E平面

2、绘制电基本振子空间立体方向图: 程序：sita=meshgrid(eps:pi/180:pi);

fai=meshgrid(eps:2*pi/180:2*pi)'; f=abs(sin(sita)); fmax=max(max(f));

[x,y,z]=sph2cart(fai,pi/2-sita,f/fmax);

2

subplot(1,1,1),mesh(x,y,z);

axis([-1 1 -1 1 -1 1]);title('电基本振子空间主体

天线与微波复习思考题

一、填空

1、对于低于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实际尺寸，可用电路分析法进行分析；频率高于微波波段的光波等，其波长远小于电系统的实际尺寸，因此可用光学分析法进行分析；微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相当必须用场分析法进行分析。

2、在圆波导中有两种简并模，它们是E-H简并和极化简并。 3、激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。

4、各种集成微波传输系统归纳起来可以分为四大类：准TEM波传输线、非TEM波传输线、开放式介质波导传输线和半开放式介质波导。

5、微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件三大类。

6、微波连接匹配元件包括终端负载元件、微波连接元件以及阻抗匹配元器件三大类。

7、在微波系统中功率分配元器件主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。

8、非互易微波铁氧体元件最常用的有隔离器和环形器。

9、天线按辐射源的类型可分为线天线和面天线，把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。

10、超高频天线，通常采用与场矢量相平行的两个平面来表示，即E平面和H平面。

11、根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，电波传播方式分为