微波天线课程考察报告

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1、河南理工万方科技学院微波天线课程考察报告考超报告题目（2号黑体居中）姓名：黄诗炜班级：通信11升学号：0926303039评定成绩：2011.11.7微波天线课程考察报告班级：通信11升姓名：黄诗炜学号：0926303039微波天线是一门重要而又难学的课程，想学有所成必须下大力气，我们要学习它首先要知道它的体系结构，微波天线是无线电技术的一个重要组成部分，它们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

2、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成导行波的能量。在均匀传输线中用以传输微波信息和能量的各种形式传输系统的总称，引导电磁波沿一定方向传输，又称为导波系统，其所导引的电磁波被称为导行波。一般将截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均匀不变的导波系统称为规则，又称为均匀传输线。把导行波传播的方向称为纵向，垂直于导波传播的方向称为横向。无纵向电磁场分量的电磁波称为横电磁波，即TEM波。传输线本身的不连续性可以构成各种形式的微波无源元器件，这些元器件和均匀传输线、有源元件及天线一起构

3、成微波系统。微波传输线大致可以分为三种类型。第一种是由两根或两根以上平行导体构成的双导体传输线。第二种是以主要包括矩形波导、圆波导、脊型波导和椭圆波导等均匀填充介质的金属波导管。第三种是以主要包括介质波导、镜像线和单根表面波传输线等介质传输线。均匀传输线的分析方法通常有两种：一种是场分析法，即从麦克斯韦方程出发，求出满足边界条件的波动解，得出传输线上电场和磁场的表达式，进而分析传输特性；另一种是等效电路法，即从传输线方程出发，求出满足边界条件的电压、电流波动方程的解，得出沿线等效电压、电流的表达式，进而分析传输特性。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——

4、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、效率及功率容量和同轴线的概念。在对由均匀填充介质的金属波导组成的规则金属波导，一般用场分析法。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金属波导的传输特性和场结构，及波导的耦合和激励方法。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横纵方向分量。既满足波动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。波导传输特性的主要参数有：相移常数、截止波数、相速、波导波长、群速、波阻抗及传输

5、功率。导行波的三种导波结构，即TEM传输线、封闭金属波导和表面波导。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，应用比较广泛。将同轴线的内导体抽走，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就是圆形波导。圆波导具有加工方便、有加工方便、双极化、低消耗等优点。波导的激励与耦合就本质而言是电磁波的辐射和接受，是微波源向波导内有限空间的辐射或在波导的有限空间内接受微波信息。辐射和接受是互易的，因此作为重点的是激励，一般激励波导有三种：电激励、磁激励和电流激励。虽然规则金属波导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，但

6、其缺点比较笨重、高频下批量成本高、频带较窄等。随着航空、航天事业发展的需要，对微波设备提出了体积要小，重量要轻、可靠性要高、性能要优越、一致性要好、成本要低等要求，促成了微波技术与半导体器件及集成电路的结合，产生了微波集成电路。对微波集成传输元件的基本要求之一就是它必须具有平面型结构，这样可以通过调整单一平面尺寸来控制其传输特性，从而实现微波电路的集成比。各种集成微波传输系统归纳分为四类：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，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。微

7、带传输线的基本结构的两种形式，带状线和微带线。带状线是有同轴线演化而来的，即将同轴线的外导体对半分开，再将两半外导体向左右展开，并将内导体制成扁平带线。显然，带状线仍可理解为与同轴线一样的对称双导体传输线，主要传输的是TEM波。而微带线是有双导体传输线演化而来。当工作频率处于毫米波波段时，普通的微带线将出现一系列的新问题，首先是高次模的出现使微带的设计和使用复杂化。自然又会想到用波导来传输信号。频率越高，使用波导的尺寸越小，可频率却太高了，要制造相应尺寸的金属波导会十分困难，于是人们积极研究适合于毫米波