电磁场与微波技术教学资料微波整理知识点

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1、”符号表示有复杂符号或内容需要手工补充BYSarimah另外不包括第六章的内容，需要自行翻书复习，不包括计算题内容，计算题需要复习例题以及作业此材料不保证包插所有必考内容，只是记忆补充，各人自行决定用或不用0绪论微波是很短的电磁波，其范围在1M-0.1MM之间，频率在300MHZ-3000GHZ之间，处于超短波与红外光之间。微波划分为四个波段，即超高频(UHF),特髙频(SHF),极高频(EHF),超级髙频(SEHF)。a微波相对普通无线电波而言的特点(4点)1高频特性微波具有极高的频率，于是在低频时忽略的电磁波与电子间的相互作用、极间电容、引线电感等的影响就不能再忽视了

2、。因此不能用普通电子管作微波振荡器、放大器或检波器了,而是用微波电子管，微波固态器件和量子器件。微波频率很高，因此实际可用频带很宽。微波频带宽意味着信息容量大，从而使微波通信得到了广泛的应用和发展，如微波中继通信、移动通信，不同用途的雷达等。2穿透电离层能力较强普通无线电波会被高空的电离层吸收或辐射，而微波能穿透电离层。再加上频带较宽,因此被广泛应用到微信通信，微波遥感，雷达和射电天文，亦用于星际E行器与地球Z间的通信。3似光性它具有光的某些性质，例如直线传播，反射，折射，干涉等。惠更斯原理，镜像原理,多普勒效应对它仍然适用。4量子理论。根据量子理论，电磁辐射能量不是连续

3、的，而是由一个个“光量子”组成。量子能量为[1传输线理论传输线：引导电磁波按照规定的线路传播的导体，介质或市他们组成的导波系统。a传输线的种类(3种)TEM波传输线，TE波和TM波传输线，表面波传输线(1)TEM波传输线电场和磁场都只有一个分量，且相互正交，并且均与波的传播方向正交的电磁波。属于双导体传输系统。(2)TE波和TM波传输线TE波是指波的传播方向上没有电场分量，而只有横向分量的电磁波；TM波是指在波的传播方向上没有磁场分量，而只有横向分量的电磁波。属于单导体传输系统。(3)表面波传输线表面波是指电磁波聚集在传输线内部及其表面附近，沿轴向传播，一般传播的是混合波

4、型，即TE和TM波的叠加。属于介质波导。均匀无线传输线的特性参量描述传输线工作状态的待性参量有电压和电流分布、相速和波长、输入阻抗和输入导纳、反射系数、驻波比、行波系数等。相速：沿传输线传播的等相位点所构成的血成为等相血，相速就是等相血移动的速度。输入阻抗和输入导纳【反射系数：反射波除以入射波得到的系数。驻波比：传输线上电压最大值和电压最小值的幅度Z比。均匀无耗传输线的工作状态(3种工作状态)1行波状态：当传输线无限长【】时，传输线上任一位置的反射系数为0【】，意味着电压、电流无反射波，仅存在入射波，传输线的这种工作状态叫做行波状态。由于行波状态发生在负载阻抗与传输线特性

5、阻抗相匹配时，即【】，因此也叫匹配状态。2纯驻波状态：当入射波被负载端全部反射时，入射波和反射波叠加形成纯驻波。发生全反射的情况有三种，即终端短路【】，终端开路【】和终端接纯电抗性负载【Jo3行驻波状态：当传输线终端接任意负载时，在终端将产生部分反射，即在线路中由入射波和部分反射波相干叠加形成行驻波。阻抗圆图和导纳圆图利用以上的反射系数、驻波比和输入阻抗计算式，除了可以计算相应参数Z外，还可以分析传输线上任意点的电压，电流幅度分布以及电压、电流波腹点、波节点位置和大小。在实际应用中为了简化计算，建立了阻抗圆图和导纳圆图，利用圆图可以直接找到这些数值之间的关系。2规则波导规

6、则波导是指横截面儿何形状、尺寸和所填充媒质在其轴方向都不改变的无限氏均匀直波导。当电磁波在波导中传播时，其一般分析方法是求解满足边界条件的MAXWELL方程组。K是指点从波在无限大媒质中传播时的传播常数，又称为波数。纵向场法求波动方程：纵向场法的基本思想是，首先求解纵向场的波动方程，然后通过横向场和纵向场之间的关系来求得横向场分量，从而得到全部场分量表达式。规则波导的波型(4种)E波/TM波，H波/TE波，EH混合波型、TEM波E波/TM波：电场强度有3个分量，磁场强度只有横向分量的波型。H波/TE波：磁场强度有3个分量，电场强度只有横向分量的波型。EH混合波型：对于纵向

7、场分量均不为0的波型，其场分量是TM波和TE波场分量的叠加。TEM波：无纵向场分量的横电磁波，【]o相速：等相位面沿轴向移动的速度。群速：许多不同频率的止弦电磁波的合成信号在介质屮传播的速度波导波长：电磁波在波导内沿轴向传播时，相邻两个同相位点的距离。矩形波导中的波型：TM(MN)和TE(MN)(1)模式指数MN分别表示场沿宽壁和窄壁分布的半驻波数，也是半周期数。(1)对于TM(MN)波型，M、N值均不为零，因为只要其中一个为0,将导致场的消失,故TM11波是TM波中的最低次波型。(2)对于TE(MN)波型，M或N可以取0,但