《微波技术与天线》教学大纲.doc

《微波技术与天线》教学大纲
一、课程概述
《微波技术与天线》是通信工程专业的选修课。内容包括微波传输理论、微波元器件、微波电路、微波天线设计方法及微波技术在通信电视、加热和雷达、遥感遥测等方面的应用。初步掌握一般微波设备的功能及其防护知识。先修课程为通信原理、概率论与数理统计、信号与系统、电磁场与电磁波
二、课程目标
本课程是高频电路的后继课程，要求学生首先巩固电磁场与电磁波和高频传输线的理论基础，然后再学习本课程的内容。本课程要求重点掌握如下几个方面的内容：
1、速调管、行波管、磁控管等三种典型电真空器件的工作原理。
2、掌握体效应二极管、雪崩二极管、变容二极管、阶跃恢复二极管、PIN二极管、微波场效应二极管等微波固体器件在结构、工作原理、应用场合等方面的异同。
3、掌握微波固体器件的混频、振荡、放大、倍频、控制、测量等电路的工作原理及典型应用电路。
4、掌握微波天线的分类、特性、设计原理和应用方法。
5、熟悉实用的微波元件和仪器。基本了解其性能和使用方法。
三、课程内容和教学要求
这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下：
知道——是指对这门学科的基本知识、基本理论的认知。
理解——是指运用已了解的基本原理说明、解释一些现象、进行简单的电路计算。
掌握——是指利用掌握的理论知识对一些较复杂的功能电路进行解释，说明其工作过程，估计电路的有关参数。
学会——是指在利用电子仪表和工具完成对某些功能电路的设计、组装、参数测量，并根据理论知识计算相关参数，理论与实训作比较。能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
教学内容及教学要求表

教学内容
教学要求
知道
理解
掌握
学会
1 微波电真空器件及其电路
1.1速调管放大器和振荡器
1.2行波管放大器
1.3磁控管振荡器

√
√
√

2 微波固体混频器
2.1肖特基势垒二极管
2.2微波二极管混频器电路
2.3微波场效应管混频器
2.4毫米波混频器

√
√
√
√

3 微波固体振荡器
3.1微波晶体管振荡器
3.2微波体效应管振荡器
3.3微波雪崩二极管振荡器
3.4微波二极管负阻振荡器

√
√
√
√

4 微波晶体管放大器
4.1微波晶体管的结构及等效电路
4.2微波晶体管放大器及其参数
4.3微波晶体管放大器的设计

√
√
√

5 变容二极管在微波电路中的应用
5.1变容二极管
5.2门雷——罗威公式
5.3变容二极管上变频器
5.4阶跃恢复二极管及其倍频器

√
√
√
√

6 微波半导体控制电路
6.1PIN 管
6.2PIN 管微波开关
6.3PIN 管移相器
6.4PIN 管衰减器及限幅器

√
√
√
√

7 微波技术的应用
7.1微波加热
7.2微波通信
7.3雷达、遥感遥测导航
7.4微波控制
7.5微波辐射与安全防护

√
√
√
√
√

8 微波天线与设计
8.1微波天线的种类及特性
8.2微波天线的设计方法
8.3微波天线的架设与调试

√
√
√

9 微波通讯、电视常用设备
9.1常用设备种类及特性
9.2常用设备的使用方法
9.3常用设备的常见故障与排除方法
9.4常用设备的维护与保养

√
√
√
√

四、课程实施
（一）课时安排与教学建议
一般情况下，共安排54课时，一学期完成。课时安排如下：
教学内容
课时建议
教与学的方法建议
54课时

1 微波电真空器件及其电路
1.1速调管放大器和振荡器
1.2行波管放大器
1.3磁控管振荡器

4课时

讲述
2 微波固体混频器
2.1肖特基势垒二极管
2.2微波二极管混频器电路
2.3微波场效应管混频器
2.4毫米波混频器
6课时

讲述
3 微波固体振荡器
3.1微波晶体管振荡器
3.2微波体效应管振荡器
3.3微波雪崩二极管振荡器
3.4微波二极管负阻振荡器
6课时

讲述
4 微波晶体管放大器
4.1微波晶体管的结构及等效电路
4.2微波晶体管放大器及其参数
4.3微波晶体管放大器的设计
6课时,

讲述
5 变容二极管在微波电路中的应用
5.1变容二极管
5.2门雷——罗威公式
5.3变容二极管上变频器
5.4阶跃恢复二极管及其倍频器
6课时，

讲述
6 微波半导体控制电路
6.1PIN 管
6.2PIN 管微波开关
6.3PIN 管移相器
6.4PIN 管衰减器及限幅器
6课时，

讲述
7 微波技术的应用
7.1微波加热
7.2微波通信
7.3雷达、遥感遥测导航
7.4微波控制
7.5微波辐射与安全防护
8课时

讲述
8 微波天线与设计
8.1微波天线的种类及特性
8.2微波天线的设计方法
8.3微波天线的架设与调试
6课时

讲述
9 微波通讯、电视常用设备
9.1常用设备种类及特性
9.2常用设备的使用方法
9.3常用设备的常见故障与排除方法
9.4常用设备的维护与保养
6课时

讲述
合计：54课时
（一） 教学组织形式与教学方法要求
主要的教学组织形式是班级授课。有时也可以采用分组教学。或者几种组织方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。
1、 注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、指导阅读等。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。
2、 注意组织学生参与课外小制作，培养学生的实际操作的兴趣和动手能力。
可以在多媒体课室上课。借助声像呈示，提供给学生一个动态的、声情并茂的学习环境，让学生充分调动自己的视觉、听觉等感官，由多途径获得多方面的信息。
五、教材选用
《微波技术与天线》教材要在课程标准的统一要求下，实行多样化。可以选用公认的水平较高的教材如教育部推荐教材，九五规划教材和面向21世纪教材。如：
1、《微波技术与天线》，毛均杰等编，科学出版社，2007
2、《电磁场与微波技术（下册）》，李绪益、林志编，华南理工大学出版社，1997
3、微波技术基础 廖承恩编. 西安电子科技大学出版社
六、课程评价
1．这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。考核分二部分：一是平时的作业与出勤，占30%；二是期末考核，占70%。
2．集中考试说明
1）考试时间：120分钟。
2）考试方式、分制与分数解释
采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。
3）题型比例
单选题20%；填空题20%；简答题20%；综合题40%
4）样题与目标定位示例
A．单选题：（着重考查学生对知识的理解程度）
例：有一无耗传输线，特性阻抗ZC＝100，负载阻抗ZL＝50，则距终端为/8处的阻抗是：（ ）
A、48－j36 B、50－j36
C、45－j30 C、50－j30
B．填空题：（着重考查学生对知识的理解程度）
例：欲在＝6的传输介质基片制作一个特性阻抗为ZC＝50的微带线，则W/n= 。
C．证明题：（着重考查学生对知识的掌握程度）
例：证明长度为/2的两段短路的无耗线，不论电源以哪一点接入均对电源频率呈现谐振。
D．计算题：（着重考查学生对知识的掌握与学会程度）
例：设计一矩形谐振腔，使得1及1．5G分别谐振于两个不同模式上。
制定该课程标准小组成员：
审核者：