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期末不挂科
天线原理与技术
第2次开课
开课时间: 2025年03月03日 ~ 2025年06月20日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第5周,共16周 已有 228 人参加
立即参加
课程详情
课程评价(1)
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!
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。

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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
引言
无线系统中的天线:定义和作用
天线与传输线:天馈系统
天线功率和损耗
天线阻抗
天线效率
天线增益
天线极化
天线方向图(波瓣图)
网络分析仪实验——演示
天线基础
天线辐射机理
基本天线参量
波瓣图、(方向性图,方向图)
波束范围或波束立体角
定向性D和增益G
有效口径Ae
有效高度he
天线参量汇总
无线通信线路
天线的场区
天线的极化
天线频带宽度
实用天线技术指标案例
天线家族
基本辐射单元
基本天线类型
基本天线概览
点源
点源的定义
功率波瓣图
功率定理
场波瓣图
相位波瓣图
功率波瓣图实例
场波瓣图实例
点源阵
各向同性点源
天线阵和阵因子
两个等幅、各向同性点源阵
两个不等幅、各向同性点源阵
n个各向同性点源的等幅、等间距直线阵
相似点源构成天线阵的方向图乘积原理
方向图乘积原理例题
电偶极子和细直天线
基本结构和馈电
任意有限电流的辐射场*
短电偶极子的场
电偶极子和细直天线场的比较
细直驻波天线
行波天线
辐射电阻
均匀、驻波、行波天线场的比较
基本天线和阵列的电参数
环天线
基本结构和馈电
电小环和短电偶极子
电小环和电大环场的比较
环天线的一般情况
圆环天线的远场方向图
环天线的辐射电阻
环天线的定向性
缝隙天线、贴片天线和喇叭天线
基本结构和馈电
偶极子、环、缝隙天线辐射场的比较*
缝隙天线
缝隙天线和互补偶极子的方向图
巴俾涅原理
巴俾涅原理→互补屏的阻抗
缝隙天线及和互补天线阻抗
贴片或微带天线
喇叭天线
最优喇叭
微带天线例题*
喇叭天线例题*
仿真实验
喇叭天线(上)
喇叭天线(下)
偶极子及折合振子(上)
偶极子及折合振子(下)
微带贴片天线仿真设计
微带阵列天线仿真设计(上)
微带阵列天线仿真设计(下)
网络分析仪实验
实验器材介绍
匹配校准实验
天线反射系数和阻抗测量实验
天线极化对传输信号的影响实验
天线方向图对传输信号的影响实验
发射和接收天线间距对传输信号的影响实验
展开全部
预备知识

电磁场理论,微波技术

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


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。

北京航空航天大学
1 位授课老师
全绍辉

全绍辉

教授

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