微波技术与天线基础知识复习指南

微波技术与天线复习题涵盖了广泛的微波通信和无线通信领域的基础知识，包括微波波段的划分、传输线理论、天线设计、微波集成电路、光纤通信以及微波网络分析。以下是详细知识点的解读： 1. 微波波段：微波位于电磁波谱中的一个特定区域，介于超短波和红外线之间，波长最短，频率范围从300MHz到3000GHz。根据波长不同，微波被分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个子频段。 2. 传输线理论：基于麦克斯韦方程，通过解决满足边界条件的波动方程，可以计算传输线上电场和磁场的分布，从而分析其传输特性，如功率传输和阻抗匹配。 3. 无耗传输线状态：主要包括行波状态（能量沿着线路均匀传播）、驻波状态（能量集中在某些点，其他地方为零）以及行驻波混合状态。 4. 波导原理：波导的激发是通过在波导内引入电磁场，使其形成特定模式，而耦合则是从波导中提取信号的过程，本质上是电磁波的发射和接收，二者相互关联且具有相同的场结构。 5. 微波集成电路：这是微波技术、半导体器件和集成电路技术的集成应用，用于设计小型化、高效率的微波电路。 6. 光纤通信：光纤损耗主要包括吸收损耗（来自材料对光的吸收）、散射损耗（光在光纤内部的散射）和其他损耗。色散则分为材料色散、波导色散和模间色散。 7. 微波网络分析：通过"路"分析法，可以获取元件的外部特性，如功率传递和阻抗匹配，但无法深入到内部工作特性。通过综合微波元件的工作特性，可以设计出符合需求的微波网络，并通过实际测量来验证分析结果。 8. 微波非线性元器件：非线性元件能够改变频率，从而实现放大、调制和变频等信号处理功能。 9. 电波传播方式：电波有视路传播（直线传播）、天波传播（通过大气层反射）、地面波传播（沿地球表面传播）和不均匀媒质传播（如多路径传播）等不同类型。 10. 面天线特性：面天线的电流分布是沿金属表面的，适用于微波波段，其直径远大于工作波长，常用于大覆盖面积的通信系统。 11. 传输线场分析：再次强调了基于麦克斯韦方程和边界条件的传输线分析，涉及电场和磁场的波动以及传输特性。 12. 微波特性：微波表现出似光性（传播特性类似光）、穿透性（可用于雷达和遥感）、宽频带特性（适用于多种频率应用）、热效应（能量转换）和散射特性（信号扩散）以及抗低频干扰能力。 13. 传输线等效电路：此部分介绍了一种分析方法，即从传输线方程出发，通过解决边界条件得到等效电压和电流，以研究传输特性，这种方法可以将复杂的电磁场问题简化为电路模型。 14. 传输线分析的"化场为路"：这种方法将电磁场的分析转化为电路概念，便于理解和设计。 以上知识点总结了微波技术与天线的核心内容，涉及从基本概念到实际应用的多个方面，是理解和掌握微波通信和无线技术的重要基础。