微波技术

 “微波技术”是电子信息类学科的专业基础课，几乎所有电磁场与微波技术学科相关的工作和研究都需要“微波技术”课理论的支撑。雷达、通信、遥感、导航等无线系统是微波技术应用的主要领域，尤其雷达和通信的发展极大地促进了微波技术，手机就是典型的微波技术载体。

                    图1 无线通信系统中的电磁波

参考图1，无线通信系统的电磁波问题可分为三类：

（1）发射天线和接收天线之间，在近似无界空间中的电磁波传播问题；

（2）构成发射机和接收机的电路与系统中的电磁波传播问题；

（3）发射和接收天线上的电磁波传播、转换、辐射问题。

对应的课程分别为：

（1）电磁场与电磁波；

（2）微波技术；

（3）天线。

微波技术课起承前启后的作用，将对电磁场与电磁波的学习进行巩固加深，对天线的学习进行入门导入。

                        图2 微波技术课学习内容

为此，我们设计的微波技术课学习内容如图2所示，共包括7章，其中虚线所包围的第1章到第6章为核心内容。课程将主要围绕微波传输线和波导，从“纵”、“横”两个方向学习。

0. 绪论：本章作为课程入口，介绍微波和微波技术的含义、为什么学习微波技术、课程定位、课程内容安排。

1. 第1章 电磁场与电磁波基础：学习与微波技术相关的电磁场、电磁波、电路基础知识，为学习微波技术打下基础。在第1章之后可以选择学习第2章或第3章。

2. 第2章 传输线理论：基于分布参数微波电路理论，学习微波传输线的纵向功率传输问题，针对的主要传输线类型是平行双导线和同轴线。

3. 第3章 波导理论：基于电磁场理论，学习微波传输线的横向电磁波模式场分布问题，针对的主要传输线类型有矩形波导、圆波导、同轴线。

4. 第4章 微波网络：学习多传输线连接的微波结等效为微波网络的方法、常用网络参量（散射参量、转移参量等）及网络性质。本章为波导理论和传输线理论的综合：将电磁波模式用微波等效电路表示，将单传输线扩展为多传输线。

5. 第5章 微波元件：主要针对波导型传输线，学习常用的一端口、二端口、三端口、四端口微波元件原理。本章可以视为微波网络模型针对波导类型传输线的实际应用。

6. 第6章 天线基础：天线是一种特殊的微波元件，本章将从传输线终端等效负载、转换器、辐射器等视角学习天线基础知识，介绍天线基本结构、基本概念和参量。

7. 第7章 微带传输线和天线：本章定位为课程出口，是全部微波技术基础理论针对微带类型传输线的实际应用，包括微带线、带状线、微带元件、微带天线等。

8. 微波技术实验：主要用来辅助基础理论教学，提升教学效果，包括微波测量线实验、网络分析仪实验、分体微波通信实验，实验频段覆盖常用的射频无线通信频段（30MHz-3GHz）以及典型的微波频段（中心频率为10GHz的X波段）。

通过上述微波技术课学习，使学生对微波、射频、天线技术和基本原理有较充分的理解和掌握，达到在电子信息类学科深造发展以及通信、雷达等行业从事相关工作的要求。