《微波天线技术》.pdf

目录 第1章 均匀传输线理论 第2章 规则金属波导 第3章 微波集成传输线 第4章 微波网络基础 第5章 微波元器件 第6章 天线辐射与接收的基本理论 第7章 电波传播概论 第8章 线天线 第9章 面天线 第10章 微波应用系统 第1 章均匀传输线理论 第1章 均匀传输线理论 1.1 均匀传输线方程及其解 1.2 传输线的阻抗与状态参量 1.3 无耗传输线的状态分析 1.4 传输线的传输功率、效率与损耗 1.5 阻抗匹配 1.6 同轴线的特性阻抗 返回主目录 第1 章均匀传输线理论 第1章 均匀传输线理论 微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输 系统的总称, 它的作用是引导电磁波沿一定方向传输, 因此又称 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、材料及边界条件均不变的导波系统称为 规则导波系统, 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。另外, 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、有源元器件及天线一起构成微波系统。 第1 章均匀传输线理论 微波传输线大致可以分为三种类型。第一类是双导体传输 线, 它由两根或两根以上平行导体构成, 因其传输的电磁波是横 电磁波 （TEM波）或准TEM波, 故又称为TEM波传输线, 主要包 括平行双线、同轴线、带状线和微带线等, 如图 1 - 1(a)所示。 第二类是均匀填充介质的金属波导管, 因电磁波在管内传播, 故 称为波导, 主要包括矩形波导、圆波导、脊形波导和椭圆波导等, 如图 1- 1(b)所示。第三类是介质传输线, 因电磁波沿传输线表面 传播, 故称为表面波波导, 主要包括介质波导、镜像线和单根表 面波传输线等, 如图1 - 1(c)所示。 第1 章均匀传输线理论 图1- 1 各种微波传输线 第1 章均匀传输线理论 对均匀传输线的分析方法通常有两种: 一种是场分析法, 即 从麦克斯韦尔方程出发, 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; 第二种是等效电 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。前一种方法较为严格, 但数学上比较繁琐, 后一种方法 实质是在一定的条件下 “化场为路”, 有足够的精度, 数学上较 为简便, 因此被广泛采用。 本章从 “化场为路”的观点出发, 首先建立传输线方程, 导 出传输线方程的解, 引入传输线的重要参量——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、 效率及功率容量的概念; 最后介绍最常用的TEM传输线—— 同 轴线。 第1 章均匀传输线理论 1.1 均匀传输线方程及其解 1. 均匀传输线方程 由均匀传输线组成的导波系统都可等效为如图 1- 2 （a ） 所示的均匀平行双导线系统。 其中传输线的始端接微波信号 源 （简称信源）, 终端接负载, 选取传输线的纵向坐标为z, 坐标 原点选在终端处, 波沿负z方向传播。 在均匀传输线上任意一 点z处,