1、《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、
2、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
3、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 √ √ √
4、 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
5、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
6、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
7、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,
8、 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
9、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
10、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。
11、 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:






