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天线与电波传播
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spContent=天线! 当今社会无处不在的基本电子部件,想了解他的基本原理、设计方法及使用技巧吗? 电波! 现代通信、导航、智能部件的基本载体,想掌握其中的奥秘,更有效的利用它吗? 让我们通过课程 MOOC 自由的学习氛围,真实案例分析、灵活的仿真再现,逐步拓展我们的知识面吧。2~3个月的弹性学习时间,也可为您的可能职场领域提供帮助。
—— 课程团队
课程概述

“天线与电波传播是高等院校“电子科学与技术”“通信工程”等多个一级学科的专业课,侧重天线基础理论及实际应用。本门MOOC的主要内容包括天线基本概念、经典的天线分析方法和现代天线的基本特征,同时课程还介绍电波传播的基本模型、特征及影响因素。本课程与现代电子通信类应用密切关联,各种结构天线,如缝隙、贴片、阵列和智能天线等,都是与当今导航、通信、电子、检测、AI系统设计设计等前沿领域密切关联的。课程建设突出了重基础、强应用创新的理念,采用互动学习和研究模式相结合的方式,众多课堂实例都源于最新专利研究成果,推送有与课程内容紧密结合的系列技巧、创新技能培养内容,课程既可以作为大学本科高年级的远程教育资源,也是已经进入工作岗位相关人员的最佳提升资源


通过完成这门课程的学习,学生应能有如下能力:


Ø 了解天线的基本工作原理、主要电参数、使用方法;

Ø 掌握基本电镇子天线单元、电磁对偶原理、不同类型天线基本单元之间的转换机制;

Ø 掌握方向图乘积原理与组阵列技术、方向图设计方法;

Ø 器件匹配技术:;

Ø 掌握经典金 求解方法;

Ø 初步了解尺度压缩及常用的频率、相位、偏振等天线核心参数的控制方法;

Ø 波电路;

Ø 初步掌握几种典型常用天线的设计方法;

Ø 了解不同类型天线在现代科技中的应用及设计技巧;

Ø 天线EDA初步

Ø 初步了解电波传播

 

每单元安排有一定量的作业,要求独立按时完成。强调培养学生自觉获取知识的能力和融会贯通的能力,通过课程教学初步实践由传统的单向知识传授的“教学型”教学模式向互动学习和研究模式相结合的“研究型”教学模式的转化,鼓励学生检索最新科研动态结合电磁波基础知识进行分析解答。

授课目标

定位:

国际接轨、适应于创新人才培养的电子信息类专业课

预期受众来自3个层面:

Ø 电子信息类本科3~4年级学生;研究生一年级有专项强化需求学生

Ø 高等职业学校电子通信类学生;

Ø 已在相关专业毕业、从事电子通信类工程技术人员按需补习提高。

普及天线与电波基础知识,由浅入深介绍与现代科技紧密结合的天线基本单元工作原理、设计技巧、创新要点;并结合当今电子信息、导航定位、通信系统、检测技术、遥感遥测等前沿应用展开实例分析。

    紧扣“新工科”人才需求不断丰富“应用/创新氛围”

课程大纲
预备知识

普通物理、电磁场与电磁波(或电动力学)、传输线理论

参考资料


Ø 宋铮 等,《天线与电波传播(第3版)》学习指导,西安电子科技大学出版社,2011

Ø 周朝栋等《天线与电波传播》西安电子科技大学出版社,2011

Ø 游佰强周建华林斌李伟文,《天线精细调控技术》,厦门大学出版社,2021 

Ø 游佰强周建华李伟文《现代天线实用设计技术》,厦门大学出版社,2016

Ø 游佰强周建华译《工程电磁学与电磁波》清华大学出版社,2019

Ø R. E. Collin, “Antennas and Radiowave Propagation”, McGraw Hill, 1985

Ø Warren L. Stutzman and Gary A. Thiele, “Antenna Theory and Design (2nd edition)”,Wiley Publishing, Inc., 1998

Ø 《微波技术基础》首批国家精品MOOC,一流本科课程,中国大学MOOC平台【开课16次】

https://www.icourse163.org/course/XMU-1001778008

Ø 《电磁场与微波技术实验》福建省一流本科课程,中国大学MOOC平台【开课12次】

https://www.icourse163.org/course/0807XMU045-1002922012

Ø 《电磁波及其应用》福建省一流本科课程,中国大学MOOC平台【开课11次】

https://www.icourse163.org/course/preview/XMU-1002924012 

Ø 《电磁场与电磁波》福建省一流本科课程,中国大学MOOC平台【开课10次】 

https://www.icourse163.org/learn/XMU-1205809804#/learn/announce

Ø 《电磁波的应用》国家视频公开课:(2015年起常年开放)

https://www.icourses.cn/dirQueryVCourse.action 

常见问题

[1]. 学习这门课是否需要先学习微波技术基础?

不一定。有《微波技术基础》课程知识,这门课学习起来会轻松一些。

[2]. 如果要补习相关的基础知识哪里比较方便?

我们团队在中国大学开设有电磁场与微波技术全系列的课程(开课介绍里面有链接),所有课程都是同步开设的,学习起来很方便。

[3]. 天线仿真设计是否在《天线与电波传播》MOOC这门课的授课内容中?

目前开课版本还没有全面开设这方面的内容。团队在中国大学MOOC上开设的《电磁场与微波技术实验》MOOC有这方面的一些内容。此外团队正在制作的《电磁场与微波创新设计》MOOC,会覆盖这方面的需求:讲述了大学到研究生毕业论文、创新理念建立及获取方式

[4]. 《天线与电波传播》会涉及那些相关的交叉学科?

微电子、材料(新型人工电磁材料)、化学化工(新微观特性分析、辅助工艺技术)、生物医电、导航、遥感遥测等学科。

[5]. 学习这门课程会很难吗?

不会。传统天线教案中有大量公式推导及论证。我们在课程建设中进行了优化,保留了最核心的基础理论公式,更多的机理分析都尝试用简洁的样例来解说,融入了大批近代相关的专利科研成果,也保证了前沿性。

[6]. 在电子通信科研设计一线的科技工作者常用的天线EDA软件有哪些?

在课程教学中有专门辅导视频介绍了这方面的内容,射频微波EDA、计算电磁学是现代科技发展的重要方向。后续创新实验MOOC课程会覆盖这方面内容。

[7]. 团队是否有创新研发类指导类课程

团队在2013年已经制作完成《电磁场与微波创新课程实践》MOOC 近期即将正式上线。课程面向电子信息类及相关学科(通信、微电子、光学工程等)学生提供科研专业训练、学科竞赛、毕业论文提供引导性资源,也可为毕业后工作于一线的工程技术人员参考。