大三上课件微波技术基础绪论.pptx

微波技术基础

4 ?课程主要内容?掌握微波基本概念?熟悉微波技术特点，初步建立微波技术的观点与分析方法

7 绪论——教材说明?课程教材 ?《微波工程》（第三版） 《MicrowaveEngineering》 [美]DavidM.Pozar 电子工业出版社，2006?廖承恩《微波技术基础》电子工业出版社

8 绪论——课程主要教学内容?传输线理论?传输线和波导?微波网络分析?阻抗匹配与调谐?微波谐振器?功率分配器和定向耦合器(微波器件……)

绪论——课程主要教学内容?重要知识点 ?传输线理论、史密斯圆图应用 ?微波网络理论 ?阻抗变换与阻抗匹配9?波导理论（矩形波导、圆波导、同轴线）?器件原理（谐振腔、功分器、耦合器等）

绪论——参考教材?参考书目 ?赵春晖/张朝柱．微波技术．高等教育出版社，2007 ?闫润卿/李英惠．微波技术基础．北京理工大学出版社 ?赵克玉/许福永．微波原理与技术．高等教育出版社，

微波概念与特点

从频谱认识微波 注：也有定义为 频率300MHz?频率非常高的电磁波~3000GHz， 波长1m~0.1mm?频率范围300MHz~300GHz?波长范围1毫米~1米

微波在电磁频谱中的位置纵观“左邻右舍”，它处于超短波和红外光波之间。

波段名称 分米波 厘米波 波长范围 1m~10cm10cm~1cm 频率范围0.3~3GHz 3~30GHz 波段名称特高频UHF 超高频SHF毫米波1cm~1mm30~300GHz极高频EHF亚毫米波1mm~0.1mm 300~3000GHz超极高频 从频谱认识微波?微波频段的进一步划分

?L波段：?S波段波段：?C波段：?X波段：?Ku波段：?Ka波段： 950M~1750M 10厘米波段 5厘米波段 3厘米波段 2厘米波段 8毫米波段 (1~2GHz) (2~4GHz)(4~8GHz)(8~12GHz) (12~18GHz)(27~40GHz) 从频谱认识微波?微波频段中的一些特殊频段

从频谱认识微波?其他无线电波频谱的划分

微波的特点?微波的特点（1） ?似光特性：波长短，若遇反射物体几何尺寸大于或可 与波长相比拟时，传播特性与可见光相似，即会产生 透射、反射、散射和绕射等现象； ?似声特性：微波的两重性指的是对于尺寸大的物体，它显示出粒子的特点——即似光性或直线性，而 对于相对尺寸可比拟的物体，又显示出——似声性； ?分布参数特性：对于微波，系统内各点磁场、电场不同，呈分布状态，电阻、电感也呈分布状态；传输 线本身具有电阻、电感、电容，构成分布参数系统。

微波的特点?微波的特点（2） ?能穿透电离层的特性：地球的外层空间由于日光等繁 复的原因形成独特的电离层，普通无线电波受大气电 离层反射或吸收，对于短波几乎全反射，这就是短波 的天波通讯方式。而在微波则有若干个特殊频段上的 电磁波可以穿透电离层，成为电磁频谱中的“宇宙窗 口”，给宇宙通信、卫星通信、卫星定位、导航应用 以及射电天文学的研究提供有利条件；

微波的特点?微波的特点（3） ?适合高容量通信：微波的“左邻”是超短波和短波，而它的“右舍”又是红外光波。——与左邻右舍相比，微波频率高、通信容量大、穿透性强，适合用作高容量无线通信。 微波与超短波、短波比较 大大扩展了通讯带宽，开辟了微波通讯和卫星通讯 微波与光波段比较 光通过雨雾衰减很大，特别是雾天兰光、紫光几乎看不见，这正是采用红光作警戒的原因。而微波波段穿透力强。

?辐射特性：当导线中传输交变电磁能量的频率升高时，会有部分高频电磁能量以电磁波形式沿导线周围辐射， 微波的特点?微波的特点（4） 频率越高、辐射越强。微波的频率很高，所以其辐射 特性非常突出。这使得微波的传送不能采用低频电路 的形式，必须采用特殊的微波传输线和微波元器件；互耦问题计算机的运算次数进入十亿次，其频率也是微波频率。超高速集成电路的互耦也是微波互耦问题。因此，微波的研究已进入集成电路和计算机。

微波的特点?微波的特点（5） ?趋肤效应：即频率越高、导线中的电磁能量越紧贴导 线表面传输。材料的电导率越高、趋肤效应越明显； ?量子特性：电磁辐射能量不是连续的，而是由“能量 子”组成，每个量子的能量与其频率成正比。不少物 质的能级跃迁频率恰好落在微波的短波段，因此近年 来微波生物医疗和微波催化等领域已是热点。在特定 条件下当微波与物质相互作用时，须考虑量子效应； ?热效应：穿透性强，可深入物质内部产生热效