06410160微波电路大学高校课程教学大纲.docx

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1、微波电路（MicrowaveCircuit）课程编号：06410160学分：2学时：32（其中：讲课学时：24实验学时：8上机学时：0课程实践学时：0）先修课程：电磁场与电磁波、电路分析、线性代数、高等数学适用专业：通信工程教材：微波技术与天线，闫述、郑召文、孔娃，江苏大学出版社，2015年第1版，2017年第2次印刷。开课学院：计算机科学与通信工程学院【任课教师：杨利霞/方云团/孔娃】课程网站：一、课程性质与课程目标（一）课程性质微波电路是通信工程专业教学计划中的专业基础课程，引导学生从电路问题和电磁场与电磁波理论基础，转入到微波段通信设备的工程技术问题，学习现代微波技术的基本理论、分析方法

2、，通过讲授和实验系统地掌握无源微波电路的原理与技术，具备研究和解决信息通信领域中微波段复杂工程问题的能力，为从事通信网络运行技术保障与支持提供专业背景，为从事通信设备系统集成与组装提供基本的专业知识。（二）课程目标课程目标1：知识方面1.1 均匀传输线理论、规则波导中的电磁理论，微波网络理论的核心内容，“路”、“场”、“网络”及测量相结合的综合分析方法。1.2 均匀传输线等效电路、传输特性与工作状态，阻抗匹配，SmiIh圆图。1.3 矩形和圆形波导中的场分布特征，传输特性，常用模式。1.4 微波集成传输线的“路”、“场”分析及工程近似，耦合微带线基本理论。1.5 线性无源微波网络参量及转换关系

3、、网络的组合，基本单元电路的网络参量。1.6 典型无源微波器件的基本功能，微波器件的网络分析法及参量。1.7 微波测量线的基本构成与调整，波长、驻波比、阻抗、网络参数的测量。课程目标2：能力和素质2.1 初步具备将本课程专业知识用于综合解决信息通信领域复杂工程问题的能力。2.2 具备判明信息通信领域复杂工程问题类型及需要采用的分析研究方法的能力。2.3 理解实验方案所依据的原理，具备按照实验方案安全地完成实验、获取数据的能力。2.4 初步具备能针对信息通信领域复杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求的单元（部件）、系统的能力。2.5 具备能够在社会、健康、安全、环境、文化、法律等现

4、实约束条件下，通过方案评估、实验或仿真进行可行性论证的能力注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-4,3-1,3-2：指标点14：掌握通信电路、通信系统、通信网络层面的通信工程专业知识，能够将其综合应用于研究和解决信息通信领域复杂工程问题。指标点31：能针对信息通信领域复杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求的单元（部件）、系统。指标点32：能够在社会、健康、安全、环境、文化、法律等现实约束条件下，通过方案评估、实验或仿真进行可行性评估。指标点课程目标7指标点1-

5、4指标点3-1指标点3-2课程目标LI课程目标1.2课程目标L3课程目标L4课程目标1.5课程目标1.6课程目标L7课程目标2.1课程目标2.2课程目标2.3课程目标2.4课程目标2.5注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“，也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求第O章绪论（一）课程内容（1）微波及其特点，微波波段在电磁波频谱中的位置。（2）微波技术的研究方法：其中“路”和“场”的解析法是本课程要求掌握的，知晓数值方法。（二）教学要求（1） 了解微波及其特点，微波波段在电磁波频谱中的位置。（2） 了解微波技术的研究方法（三）重点与难点1 .重点微波技术的研究方法。2 .难点

6、无第一章微波传输线理论（一）课程内容（1）微波传输线的分布参数与等效电路（2）均匀传输线方程，传输线的特性参数和状态参数（3）均匀无耗传输线的工作状态，以及传输功率、效率与损耗（4）阻抗匹配（5） Smith圆图（6）同轴线的场分析（二）教学要求（1）理解微波传输线的分布参数与等效电路（2）掌握均匀传输线方程，传输线的特性参数和状态参数（3）掌握均匀无耗传输线的工作状态，以及传输功率、效率与损耗（4）掌握阻抗匹配（6）理解同轴线的场分析（三）重点与难点1 .重点传输线方程，均匀无耗传输线的工作状态，阻抗匹配，Smith圆图。2 .难点行驻波状态下均匀无耗传输线上电压、电流分布，Smith圆图。

7、第二章规则波导（一）课程内容1 .主要知识点（I）纵向分量法与波导的传输特性（2）矩形波导中的场与传输特性（3）圆形波导中的场与传输特性（4）同轴线的场分析、波导的激励与耦合2 .主要能力点（1）具备运用空腔波导场的分析方法分析矩形和圆波导中场的传输特性的能力。（2）具有根据不同情况确定运用“场”或“路”分析方法的能力；理解电路分析和场分析法的内在联系的能力。（3）具备根据单模、对称、低耗的传输要求，设计矩形和圆形波导的能力。（二）教学要求（1）理解纵向分量法与波导的传输特性（2）掌握矩形波导中的场与传输特性（3）掌握圆形波导中的场与传输特性（4）理解并掌握同轴线的场分析、波导的激励与耦合（三

8、）重点与难点1.重点规则波导中的场分布，波导的传输特性，矩形和圆波导常用模式的场分布与工作特性。2,难点圆波导的模式简并，BeSSel函数的性质。第三章微波集成传输线（一）课程内容1 .主要知识点（1）带状线（2）微带线2 .主要能力点（1）初步具备分析集成传输线的路、场的技术能力和运用工程近似的方法能力。（2）初步具备根据特定应用场合的需求，选择TEM传输线，空腔波导，集成传输线的能力。（3）具备分析影响微波集成传输线性能的主要因素的能力。（二）教学要求（1）掌握带状线的基本理论（2）熟悉微带线的基本理论（三）重点与难点1 .重点耦合微带线理论2,难点微带线的高次模理论第四章微波网络初步（一

9、）课程内容2 .主要知识点（1）等效传输线与单端口网络（2）双端口网络的参数与参数之间的关系（3）多端口网络的散射矩阵，互易、对称、无耗网络（4）网络的组合，基本单元电路的网络参数（5）网络的外特性参量，散射参量的三点测量法3 .主要能力点（1）深入理解微波网络理论的核心内容，初步具备分析各网络参量及相互之间的关系的能力；深刻理解互易、对称、无耗网络的组合及性质。（2）具备对通信设备从系统的层面上进行网络综合的能力。（3）具备理解和运用微波网络中“场”、“路”分析方法的能力。（二）教学要求（1）掌握等效传输线与单端口网络的定义；（2）理解双端口网络的参数与参数之间的关系；（3）掌握多端口网络的

10、散射矩阵，互易、对称、无耗网络的定义：（4）掌握和熟练运用网络的组合，了解基本单元电路的网络参数；（5）掌握网络的外特性参量，熟练运用散射参量的三点测量法。（三）重点与难点1 .重点等效传输线，散射参量，参量间的转换、网络的组合，基本单元电路的网络参量。2 .难点等效传输线的概念，网络的组合与单元电路的网络参量。第五章微波元器件（一）课程内容1 .主要知识点（1）连接匹配元件（2）功率分配元件（3）微波谐振器与微波滤波器（4）微波铁氧体器件2 .主要能力点（1）了解典型无源微波元器件的基本功能，具备熟练使用网络参数表达器件的外部特征的能力；拥有用网络的方法分析器件性能，定性地分析器件中场的分布

11、特征的能力。（2）具有可将构成微波器件的不规则波导等效成微波网络的能力。（3）能够根据特定需求，在设计中选择适当的元器件的能力：能够分析影响器件性能的原因，知晓改善性能的一般途径。（二）教学要求（1）掌握连接匹配元件的原理和特性参数；（2）掌握功率分配元件的原理和特性参数；（3）掌握微波谐振器与微波滤波器的原理和特性参数；（4）掌握微波铁氧体器件的原理和特性参数；（三）重点与难点1 .重点功率分配元器件、金属空腔谐振器、隔离器与环形器的基本参数2 .难点波导分支器和空腔谐振器中的电磁场分析三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1传输线理论2验证必做1.1,1.2,2

12、.1,2.32阻抗匹配理论2验证必做1.1,1.2,2.2,2.33功率衰减器2验证必做1.3,2.2,2.34功率分配器2验证必做1.4,1.5,2.45定向耦合器2验证必做1.6,1.7,2.4,2.5注：L“类型”填验证性、综合性、设计性等；2. “要求”填必做、选做。实验1传输线理论1 .实验目的（1）了解传输线、微带线和史密斯圆图特性；（2）学习微带线的设计方法；（3）利用实验模块进行微带线测量，掌握微带线的特性。2 .实验主要内容（1）实验仪器的基本使用方法；（2）测量开路传输线、短路传输线和50C无损耗传输线。3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器实验2阻抗匹配1 .实验目

13、的（1） 了解基本的阻抗匹配理论和阻抗转换器的设计方法；（2）利用实验模块进测量，以掌握匹配电路的特性。2 .实验主要内容（1）设计工作中心频率为300MHz,工作带宽为4MHz的阻抗变换器并进行测量;（2）测量非匹配电路，并与匹配电路进行比对。3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器实验3功率衰减器1 .实验目的（1）了解功率衰减器的原理及设计方法；（2）利用实验模块进测量，以掌握功率衰减器的特性。2 .实验主要内容（1）设计衰减量为IOdB的型功率衰减器并进行测量；（2）设计衰减量为15dB的T型功率衰减器并进行测量；3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器实验4功率分配器1 .实

14、验目的（1）了解功率分配器的原理及设计方法；（2）利用实验模块进测量，以掌握功率分配器的特性。2 .实验主要内容（1）设计电阻式功率分配器并进行测量；（2）设计威尔金森式功率分配器并进行测量。3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器实验5定向耦合器1 .实验目的（1）了解定向耦合器的原理及设计方法；（2）利用实验模块进测量，以掌握定向耦合器的特性。2 .实验主要内容（1）设计L-C双分支定向耦合器并进行测量;（2）设计平行线定向耦合器并进行测量。3 .设备要求（1）射频训练系统（2）示波器四、学时分配及教学方法（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂教学实验上机课程实践小计第O章绪论22讲授1.1第1章微波传输线理论55讲授1.1,1.2,2.1,2.2第2章规则波导44讲授1.3,2.2,2.3第3章微波集成传输线44讲授1.4,2.4第4章微波网络初步