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天线原理与技术
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课程评价
spContent=手机等无线系统应用越来越广泛,而天线是其不可或缺的组成部分。本课程将以John D. Kraus编著的经典教材《天线》一书为参考,循序渐进学习天线基本概念和理论、基本天线类型。欢迎同学走进神奇的天线世界,感受经典教材的魅力!
—— 课程团队
课程概述

图示:无线通信系统中的电磁波

如图所示,无线通信系统的电磁波问题可分为三类:

1)发射天线和接收天线之间,在近似无界空间中的电磁波传播问题;

2)构成发射机和接收机的电路与系统中的电磁波传播问题;

3)发射和接收天线上的电磁波传播、转换、辐射问题。

对应的专业课程分别为:

1)电磁场与电磁波

2)微波技术

3)天线

本课程将在电磁场与电磁波、微波技术等课程学习的基础上,进一步学习天线理论与技术、基本天线类型和工作原理,概要内容如下:

1)引论:介绍天线与无线通信系统、微波技术课的关系,从微波技术课的教学内容引入天线课的教学内容。

2)天线基础:全面系统地介绍天线各类参数、弗里斯传输公式、庞加莱极化球等。

3)天线家族:重点介绍基本辐射单元、基本天线类型,对常见天线的结构和馈电形式进行简要说明。

4)点源:熟悉点源天线基本参量和基本辐射单元的特征,学习典型点源天线定向性、极化等参量的计算和分析方法。

5)点源阵:学习典型的边射、端射等二元天线阵、n元直线阵的阵因子计算方法以及天线阵的方向图乘积原理。

6)电偶极子和细直天线:学习短电偶极子的辐射场特征以及典型细直驻波天线、细直行波天线的方向图、辐射电阻、定向性等参量。

7)环天线:学习电小环、电大环的辐射场特征以及方向图、辐射电阻、定向性等参量

8)缝隙天线、贴片天线、喇叭天线:学习典型的缝隙天线、微带天线、喇叭天线的基本结构、馈电形式、辐射场特征,同时学缝隙天线和互补天线关系、巴比涅原理等。

9)电磁仿真实验:学习典型振子天线、喇叭天线、微带天线、阵列天线的仿真建模方法。

10)网络分析实验:学习天线的典型参量测量方法,验证弗里斯传输公式,验证无线系统中收发天线的极化、方向性、距离等参量变化对接收信号的影响。

授课目标

掌握天线基本概念和理论、基本天线类型和特征,熟悉天线的电磁仿真建模方法、网络分析仪测量方法。

课程大纲
预备知识

电磁场理论,微波技术

参考资料

[1] 克劳斯,马赫夫克(),章文勋().天线(第三版)(上)[M].,北京:电子工业出版社,2011

常见问题

1)本课程的教材是哪本?


答:主要教材是克劳斯等编著、章文勋等翻译的《天线(第三版)》(上)。


2)学习本课程需要具备什么先修课基础?


答:最好具备一定的电磁场理论、微波技术课程学习基础。