《微波技术与天线》实验教学大纲
发布人:系统管理员  发布时间:2014-09-19   浏览次数:2

 课程编号:17120257                             大纲执笔人:王莹

课程名称:微波技术与天线                    大纲审批人:郭辉萍
英文名称:Microwave Technology and Antenna
课程学时:72学时                                     实验学时:18学时
实验室名称:通信实验室
实验课性质:非独立设课
适用专业:通信工程、信息工程、微电子学、电子信息工程、电子科学与技术
 
一、本课程实验教学目的与要求
通过以下实验要求学生熟悉微波测量线和射频模块实训系统;了解各种微波器件;掌握波导波长、驻波比、阻抗等参数的测量;熟悉并掌握网络参数的定义、意义及测量方法;了解矢量网络分析仪的使用;熟悉定向耦合器、功率分配器、衰减器的工作原理,设计并实现微波功率的定向传输及功率分配,为工程应用打下基础。
 
二、主要仪器设备及现有台套数
主要仪器:微波信号源10台、3cm微波测量线10套、频谱分析仪 5台、射频模块实训系统5套、DH926B型微波分光仪以及微波测量线系统。
 
三、实验课程内容和学时分配
序号
实验项目名称
目的要求
学时
分配
实验
类型
每组
人数
必开、选开
1
HFSS软件仿真设计
学习HFSS电磁仿真软件的使用
3
基础性
1
必开
2
天线方向图的测量
了解天线方向图的测量
3
综合性
3
必开
3
天线极化的测量
了解天线极化特性
3
综合性
3
必开
4
微波测量仪器及其调整和微波驻波,阻抗特性及功率的测量
学习使用微波测量仪器,并了解微波驻波,阻抗特性和功率测量等
3
综合性
3
必开
5
微波网络参数测量
学习双端口网络参数的测量
3
综合性
3
必开
6
HFSS仿真天线或滤波器设计
利用仿真软件设计天线或滤波器
3
设计性
3
必开
四:实验项目的内容和要求
实验一:
(1)   实验项目名称:HFSS软件仿真设计
(2)   实验内容:
学习3D电磁仿真软件HFSS的使用,建立一款缝隙耦合贴片天线的模型, 并进行仿真分析。
(3)   实验要求:通过建立天线模型,熟悉仿真软件的使用,为后面的天线或滤波器设计打下基  
础。
实验二:
(1)   实验项目名称:天线方向图的测量
(2)   实验内容:
通过实验观察和测量角锥喇叭天线的E平面和H平面的方向图。
(3)   实验要求:通过实验观察和测量角锥喇叭天线的E平面和H平面的方向图, 并对绘制的方向图进行比较和讨论。
实验三:
(1)   实验项目名称:天线极化的测量
(2)   实验内容:
通过实验观察、测量电磁波的线极化特性。通过实验观察测试左旋/右旋圆极化电磁波的特性;了解利用介质片及圆波导产生圆极化波的方法。
(3)   实验要求:测量电磁波的线极化特性,并观察测试左旋/右旋圆极化电磁波的特性;了解利
用介质片及圆波导产生圆极化波的方法,并计算出相应的椭圆率。
实验四:
(1)   实验项目名称:微波测量仪器及其调整和微波驻波,阻抗特性及功率的测量
(2)   实验内容:
熟悉微波测量仪器;学会微波测量线的调整;测量信号源频率、波导波长、驻波比及阻抗。
(3)   实验要求:了解微波测量仪器的使用及工作原理;学会微波测量线的调整;测量信号源频率、波导波长、驻波比及阻抗等, 并进行相应讨论。
实验五:
(1)   实验项目名称:微波网络参数测量
(2)   实验内容:
熟悉并掌握网络参数的定义、意义及测量方法;了解矢量网络分析仪的使用。
(3)   实验要求:掌握网络参数的定义、意义及测量方法;了解矢量网络分析仪的使用, 并根据实验结果计算出可变衰减器相应的S参数。
实验六:
(1)   实验项目名称:HFSS仿真天线或滤波器设计
(2)   实验内容:
利用电磁软件Ansoft HFSS设计一款微带带通滤波器或微带天线。
a)     微带带通滤波器的要求:工作频率为2.5GHz,带宽(3dB)大于5%,插入损耗小于2dB。
b)    微带天线的要求:工作频率为2.5GHz, 带宽(S11<-10dB)大于5%。
(3) 实验要求:利用仿真软件HFSS设计出符合设计要求的天线或者滤波器。
五、考核方式
1、实验报告:
(1)实验目的
(2)实验原理
(3)实验数据及处理
(4)实验体会和建议
2、考核方式
(1)实验课的考核方式,每次实验动手能力考察、实验报告
(2)实验课考核成绩按三次实验的平均成绩,其中动手能力占60%、实验报告占40%
(3)实验课成绩占总课程成绩的10%。
 
六、实验教材、参考书
1、教材:
《微波技术与天线学习指导书》,郭辉萍、刘学观,西安电子科技大学出版社,2003年。
2、参考书:
《微波技术与天线》,刘学观、郭辉萍,西安电子科技大学出版社,2001年。
《电磁场与电磁波》,郭辉萍等编,西安电子科技大学出版社。