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《微波与天线》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业选修课

学分：4学分

学时：64学时（理论56学时，实验8学时）

先修课程：大学物理、高等数学、电磁场与电磁波等

后续课程：无

适用专业：通信工程

开课单位：电子信息工程学院

一、课程说明

《微波与天线》是通信工程专业的一门专业选修课，本课程主要讲授微波信号的产生、处理、传输、辐射及接收等基本理论。本课程注重基本理论知识的学习，强调使用“场”和“路”的方法对微波电路进行理论分析，着重培养运用基础理论知识解决实际微波电路问题的能力，兼顾新技术、新工艺及发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：了解微波技术与天线在现代通信中所处的位置及作用，掌握微波信号的产生、处理、传输、辐射及接收等微波通信的基本理论。

课程目标2：能正确运用微波技术原理、天线辐射与接收原理等知识分析工程需求，同时注重理论与实际的结合，学以致用。

课程目标3：了解微波器件与天线设备有关的国家标准、行业标准等以及相关知识产权、行业政策；遵守通信行业相关法律法规，并理解应承担的责任；培养学生的工匠精神，增强爱国热情和民族自豪感。接受劳动观念熏陶，培养基本操作规范、安全意识，树立正确的劳动观。

三、课程目标与毕业要求

《微波与天线》课程教学目标对通信工程专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

1.工程知识

1．3掌握通信工程的专业知识，并能将其应用于解决通信领域复杂工程问题。

课程目标1：了解微波技术与天线在现代通信中所处的位置及作用，掌握微波信号的产生、处理、传输、辐射及接收等微波通信的基本理论。

H

3.设计/开发解决方案

3.1掌握通信工程设计与产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

课程目标2：能正确运用微波技术原理、天线辐射与接收信号原理等知识分析工程需求，同时注重理论与实际的结合，学以致用。

H

6.工程与社会

6.1能够了解通信领域相关职业与行业的方针、政策、法律法规、知识产权保护和信息安全等,并能认识应该承担的责任。

6.2能够正确认识并评估在通信产业工程实践中对社会、健康、安全和文化的影响，并理解应承担的责任。

课程目标3：了解微波器件与天线设备有关的国家标准、行业标准等以及相关知识产权、行业政策；遵守通信行业相关法律法规，并理解应承担的责任。

M

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

实验学时

对应的

课程目标

1.传输线理论与微波传输线

1.1长线理论

1.2波导与同轴线

1.3平面传输线

教学要求：使学生掌握传输线参数及计算，掌握均匀无耗传输线工作状态的规律及应用，掌握微波传输线的传输特点及应用。

重点：传输线参数计算；传输线工作状态应用；Smith圆图应用；微波传输线性能及应用。

难点：微波不同电长度等效原理的理解和利用Smith圆图匹配的方法。

12

1、2

2.微波网络

2.1网络的基本概念

2.2微波元件等效为网络

2.3双端口微波网络的Z、Y、A参数及归一化参数

2.4散射矩阵

教学要求：使学生了解微波网络基本单元的网络参量；掌握微波网络的散射矩阵、转移参数矩阵、传输散射矩阵及应用；了解微波网络的阻抗矩阵、导纳矩阵；掌握二端口微波网络的工作特性参量物理意义及计算。

重点：二端口微波网络的工作特性参量计算；微波网络的散射矩阵应用。

难点：微波网络散射矩阵参数计算。

8

2

1、3

3.微波元件

3.1阻抗匹配与变换元件

3.2定向耦合元件

3.3微波谐振器

3.4微波滤波器与微波铁氧体元件简介

教学要求：使学生了解阻抗匹配原理，掌握宽频带阻抗匹配原理及结构；掌握定向耦合器参数及波导双T的特点；掌握微波谐振器的原理及构成；掌握微波滤波器结构规律及参数。

重点：各元件的作用、性能参数及应用。

难点：微波谐振器谐振频率计算。

10

2

1、2

4.天线基本理论

4.1绪论

4.2电基本振子的辐射场

4.3磁基本振子的辐射场

4.4对称振子的辐射场

4.5发射天线的电参数

4.6接收天线的电参数

4.7天线阵的方向性、均匀直线阵

4.8二元天线阵、理想地面对天线的影响

4.9天线阵的阻抗

4.10面天线基本理论简介

4.11通信系统中常用天线简介

4.12电波传播理论

教学要求：使学生掌握电基本电振