西安交通大学
"微波电路"课程教学大纲
英文名称:Microwave Circuits
课程编码:INFT3006
学时:64(讲课54,实验10) 学分:3
适用对象:信息工程,电子工程,教改班,学硕连读班
先修课程:电磁场与波,电路,高频电子线路,信号与系统
使用教材及参考书:
1.陈振国主编,《微波技术基础与应用》,北京邮电大学出版社,2002年
2.李宗谦主编,《微波工程基础》,清华大学出版社,2004年
3.顾继慧主编,《微波技术》,科学出版,2004年
课程性质,目的和任务
"微波电路"是电子信息类各专业本科生通用的专业基础课程.该课程以"路"和"场"的方法研究微波传输线系统,微波网络,微波有源和无源器件及微波系统的特性和基本分析方法;研究介绍微波技术在无线通信,雷达,航天等工程领域的应用.通过本课程的学习,使学生掌握微波元件及系统的基本理论和分析方法;建立微波工程的基本概念;使学生了解到微波波段电路系统的分析和设计方法有别于"低频电路"所采用的方法,认识到学习本课程的重要性.为适应信息科学与技术的飞速发展,通过习题和实验,学生将在分析与解决射频电路问题的能力上有质的提高.
教学基本要求
1. 掌握微波均匀传输线的等效电路模型和分析方法;掌握传输线端接不同负载时,波在传输线上的三种工作状态和传输特性参数,特别用SMITH圆图来分析求解工作特性参数和微波单支线的匹配网络.
2. 掌握均匀波导传输线的分析方法,波导模式,主模,波导波长和传输条件等概念;掌握TE/TM波传输参数以及微波传输线的类型和特点.
3.掌握微波元件等效为微波网络的分析方法和微波网络参量的种类.重点掌握微波散射参量,微波二端口工作特性参量.
4.掌握微波谐振器的R,L,C等效参数和品质因数;掌握微波传输线谐振器和波导谐振器的结构,原理和谐振频率的求解.
5.掌握三端口,四端口微波元件的基本特性.掌握奇偶模分析法并用其求解三端口功分器,四端口定向耦合器的散射参数.掌握典型功分器,定向耦合器的结构,特性和工程设计.
6.了解微波滤波器的设计方法(Kuroda恒等式和J/K变换器)和特点;掌握微波低通波滤波器,带通波滤波器的典型电路结构.掌握微波铁氧体器件(环行器和单向隔离器)的工作原理和工程设计.
7.掌握微波平衡混频器的结构,工作原理;掌握微波低噪声放大器,宽带放大器,最大增益放大器的设计方法和典型匹配网络;掌握PIN管的工作原理及工程应用.
教学内容及要求
第一章:传输线理论和阻抗匹配
传输线集总参数等效电路及波动方程的解
掌握集总参数等效电路模型的建立和波动方程解的形式;理解掌握端接不同负载时的波的工作状态,状态参量,功率传输和传输参数等工程概念.
2. Smith 圆图
掌握Smith 圆图的组成结构及其在分析求解工作特性参数和微波匹配网络中的应用;掌握阻抗匹配的概念,分类和典型匹配网络的结构.
第二章:微波传输线
1. 矩形波导,圆波导和同轴线
掌握矩形波导,圆波导场的解法;理解掌握场的模式,模式简并,极化简并,主模,截至波数,传输条件,色散方程,主模场结构图,传输参数,导体衰减和介质衰减等参数以及矩形波导,圆波导和同轴线在微波工程中的应用.
2. 微带线
掌握微带线的结构,传输模式,传输参数;会用近似公式和曲线分析设计微带线;了解微带线的分类和微波工程中的应用.
第3章:微波网络概要和散射参量
特征阻抗和等效电压,电流
掌握将微波元件等效为微波网络的方法和条件,理解电压,电流在色散波中没有明确的物理意义.掌握一端口网络的性质.
微波网络参量主要特点
掌握微波网络参量[Z],[Y],[A],[S]的定义及其在无耗和互移条件下的性质.掌握基本的四个二端口网络,会用二端口网络参量间的变换公式.
3. 二端口网络的工作特性参量
掌握二端口网络的工作特性参量:插入衰减,工作衰减,插入相移,电压传输系数和插入驻波比的定义及工程应用.熟悉理解二端口网络输入,输出功率,资用功率和功率增益,转移功率增益,资用功率,单向转移功率增益的定义.
第4章:微波谐振器
串,并联谐振回路

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