《天線技術(shù)》教學(xué)大綱[行業(yè)材料]

1、居中、黑體、二號；段前、段后各0.5行天線技術(shù)課程教學(xué)大綱黑體、五號字（指課程名稱等）課程編號: 課程名稱：天線課程類型: 專業(yè)課 學(xué) 分 數(shù)： 2 學(xué) 時 數(shù)：64 其中：實驗/上機(jī)實訓(xùn)學(xué)時： 無 輸入的內(nèi)容采用五號宋體先修課程： 電磁波與電磁場理論 后續(xù)課程： 現(xiàn)代通信技術(shù)適用專業(yè)： 信息與通信等理工科專業(yè) 開課單位： 信息工程學(xué)院一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)本門課程遵循面向21世紀(jì)、能力為本、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的原則，力求做到取材精練、重點(diǎn)突出、概念清楚、基本理論分析簡明易懂，注重對實際工程設(shè)計和實際應(yīng)用的介紹, 同時還增加了對近年來的新技術(shù)和新應(yīng)用的介紹。各章的最后均留有習(xí)題，以方便學(xué)生學(xué)習(xí)、

2、理解和掌握所學(xué)的內(nèi)容。二、課程建議學(xué)時分配序號內(nèi) 容講授實踐總學(xué)時1緒論4042天線輻射與接收的基本理論及主要特性參數(shù) 8083對稱天線、折合天線和單極天線8084陣列天線（天線陣）6065常用線天線 8086寬頻帶天線 8087縫隙天線和微帶天線8088常用面式天線8089天線測試技術(shù)40410天線的安裝與調(diào)試技術(shù)202 三、課程教學(xué)內(nèi)容和基本要求本門課程首先簡要介紹了天線在無線通信系統(tǒng)中的重要作用、無線電波傳播的基本知識，包括地面波傳播，空間波傳播，以及視距傳播等，以及天線輻射與接收的基本理論和主要特性參數(shù)，然后從通信工程應(yīng)用的角度出發(fā)，介紹了各種類型天線的設(shè)計及應(yīng)用的有關(guān)知識和技術(shù)，這些

3、天線包括：對稱天線、折合天線、單極天線、陣列天線、引向天線、電視發(fā)射天線、移動通信基站天線、喇叭天線、拋物面天線、卡塞格倫天線、各種類型的寬頻帶天線、智能天線、縫隙天線和微帶天線等。同時，還介紹了天線測試技術(shù)及天線的安裝與調(diào)試技術(shù)。（一） 緒論（4學(xué)時：其中理論4學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容11 天線在無線通信系統(tǒng)中的作用 12 天線的分類13無線電波的傳播 1.3.1電波傳播的基本知識 1.3.2視距傳播 1.3.3空間波傳播 1.3.4地面波傳播 1.3.5多經(jīng)傳播及衰落問題2、 教學(xué)基本要求理解天線在無線通信系統(tǒng)中的作用； 了解天線的分類以及電波傳播的基本知識；掌握無線電波的傳播方式：視距傳播

4、 空間波傳播 地面波傳播；了解電波在傳播中會遇到的常見問題：多徑傳播及衰落問題3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：三種電波的傳播方式難點(diǎn)：多徑傳播及衰落的概念4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，7，9題。（二）天線輻射與接收的基本理論及主要特性參數(shù) （4學(xué)時：其中理論4學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容2.1 天線輻射的基本原理 2.1.1 電基本振子的輻射 2.1.2 磁基本振子的輻射 2.2 發(fā)射天線的主要特性參數(shù) 2.2.1 天線的方向特性及方向圖 2.2.2 天線的增益與天線的效率 2.2.3 天線的阻抗特性 2.2.4 天線的有效長度 2.2.5 天線的極化特性 2.2.6 天線的頻帶寬度 2.3接收天線的基本

5、原理 2.3.1 天線接收無線電波的基本原理 2.3.2 接收天線與發(fā)射天線的互易性 2.3.3 接收天線的某些特殊要求2、 教學(xué)基本要求理解天線輻射的基本原理，包括電基本振子的輻射，磁基本振子的輻射的基本構(gòu)成和輻射原理；理解發(fā)射天線的主要特性參數(shù)，包括天線的方向特性及方向圖，天線的增益與天線的效率，天線的阻抗特性，天線的有效長度，天線的極化特性，天線的頻帶寬度；了解接收天線的基本原理以及某些特殊要求。 3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：天線的電參數(shù)的定義難點(diǎn)：天線作為接受端時，它的特點(diǎn)以及參數(shù)4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)2，4題。（三）對稱天線、折合天線和單極天線（8學(xué)時：其中理論8學(xué)時）1、教學(xué)主要

6、內(nèi)容3.1 對稱天線 3.1.1 對稱天線上的電流分布 3.1.2 對稱天線的輻射和方向特性 3.1.3 對稱天線的阻抗特性 3.2 折合天線 3.2.1 折合天線的阻抗特性 3.2.2 折合天線的寬頻帶特性 3.3 單極天線 3.3.1 單極天線的方向特性與阻抗特性 3.3.2 單極天線的極化特性與頻帶特性 3.3.3 提高單極天線效率的方法 3.4 對稱天線的饋電技術(shù) 3.4.1 同軸線饋電技術(shù)與平衡器饋電技術(shù) 3.4.2 雙線傳輸線饋電技術(shù) 2、 教學(xué)基本要求了解對稱天線以及對稱天線上的電流分布，天線的輻射和方向特性、阻抗特性；了解折合天線的結(jié)構(gòu)，阻抗特性以及寬頻帶特性；了解單極天線的結(jié)

7、構(gòu)，方向特性與阻抗特性，以及提高單極天線效率的方法；理解對稱天線的饋電技術(shù)，同軸線饋電技術(shù)與平衡器饋電技術(shù)和雙線傳輸線饋電技術(shù)。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：天線幾個基本類型的結(jié)構(gòu)功能以及相應(yīng)的特性難點(diǎn)：天線上的電流分布，學(xué)習(xí)繪制天線的方向圖4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)3，6題。（四）陣列天線（天線陣）（6學(xué)時：其中理論6學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容4.1 天線陣的作用及二元天線陣的方向性 4.1.1 天線陣的作用 4.1.2 二元陣的方向特性 4.2 均勻直線天線陣的方向性 4.2.1 方向圖相乘原理 4.2.2 天線陣的方向性分析 4.2.3 排成一行的天線陣方向性 4.2.4 排成一列的天線陣方向性

8、 4.3 平面天線陣的方向性 4.4 地面對天線性能的影響 4.4.1 無限大的理想導(dǎo)電平面對天線性能的影響 4.4.2 實際地面對天線方向圖的影響 2、 教學(xué)基本要求理解天線陣的作用及二元天線陣的方向性； 掌握均勻直線天線陣的方向性方向圖相乘原理：排成一行的天線陣方向性、排成一列的天線陣方向性；了解平面天線陣的方向性；了解地面對天線性能的影響，實際地面對天線方向圖的影響。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：天線陣的作用以及方向性難點(diǎn)：陣列天線在提高天線方向性中的重要意義4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，2題。（五）常用線天線（8學(xué)時：其中理論8學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容5.1 引向天線和高增益引向天線電視接收

9、天線 5.1.1 引向天線的組成結(jié)構(gòu) 5.1.2 引向天線的工作原理 5.1.3 引向天線的設(shè)計方法與設(shè)計舉例 5.1.4 高增益引向天線 5.1.5 天線與饋線的匹配連接技術(shù) 5.2 電視發(fā)射天線 5.2.1 電視發(fā)射天線的特點(diǎn)和要求 5.2.2 旋轉(zhuǎn)場天線 5.2.3 電視發(fā)射天線 5.3 移動通信基站天線 5.3.1 基站天線的特點(diǎn)和要求 5.3.2 基站高增益全向天線 5.3.3 基站高增益定向天線（扇形波束天線） 5.3.4 雙頻扇形波束天線 5.4 智能天線 5.4.1 智能天線技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn) 5.4.2 智能天線的工作原理 5.4.3 智能天線的功率特性與抗干擾特性 5.4.4

10、智能天線的功率方向圖 5.4.5 智能天線在第三代移動通信中的應(yīng)用 2、 教學(xué)基本要求了解引向天線和高增益引向天線電視接收天線，結(jié)構(gòu)，工作原理，設(shè)計方法，掌握高增益引向天線的工作原理，以及天線與饋線的匹配連接技術(shù)；了解電視發(fā)射天線特點(diǎn)和要求；了解移動通信基站天線特點(diǎn)和要求，基站高增益全向天線，基站高增益定向天線；了解智能天線技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，工作原理，功率特性與抗干擾特性，功率方向圖；了解智能天線技術(shù)在第三代移動通信當(dāng)中的應(yīng)用。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：引向天線的工作原理難點(diǎn)：第三代移動通信的相關(guān)知識4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1題。（六）寬頻帶天線（8學(xué)時：其中理論8學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容6.1

11、 寬頻帶天線的條件 6.2 螺旋天線 6.2.1 螺旋天線的輻射特性與極化特性 6.2.2 螺旋天線的饋電方法 6.3 對數(shù)周期天線 6.3.1 對數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 6.3.2 對數(shù)偶極子天線的阻抗特性和方向特性 6.3.3 對數(shù)周期天線的極化特性與寬頻帶特性 6.3.4 對數(shù)周期天線的饋電方法 6.4 寬頻帶天線的應(yīng)用 2、 教學(xué)基本要求理解寬頻帶天線的條件；了解螺旋天線的輻射特性與極化特性，饋電方法；了解對數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理，阻抗特性和方向特性，極化特性與寬頻帶特性，饋電方法；了解寬頻帶天線的應(yīng)用。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：寬頻帶天線的條件難點(diǎn)：理解饋電的含義及方式

12、4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，2，4題。（七）縫隙天線和微帶天線（8學(xué)時：其中理論8學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容7.1 縫隙天線 7.1.1 理想縫隙天線的輻射和方向特性 7.1.2 波導(dǎo)縫隙天線的輻射和方向特性 7.1.3 波導(dǎo)縫隙天線陣的方向特性和寬頻帶特性 7.1.4 實用縫隙天線 7.2 微帶天線 7.2.1 微帶天線的結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn) 7.2.2 微帶天線的輻射原理 7.2.3 微帶天線的方向特性 7.2.4 實用微帶天線 2、 教學(xué)基本要求理解理想縫隙天線的輻射和方向特性；掌握波導(dǎo)縫隙天線陣的方向特性和寬頻帶特性；了解微帶天線的結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)，輻射原理，方向特性；3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：

13、理想縫隙天線的輻射和方向特性難點(diǎn)：三種天線的結(jié)構(gòu)及輻射特點(diǎn)4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，2，3，7題。（八）常用面式天線（8學(xué)時：其中理論8學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容8.1 面天線輻射的基本原理 8.1.1 面元的輻射 8.1.2 平面口面的輻射 8.1.3 矩形口面的輻射特性 8.1.4 圓形口面的輻射特性 8.2 喇叭天線 8.2.1 喇叭天線的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 8.2.2 喇叭天線的方向特性 8.3 拋物面天線 8.3.1 拋物面天線的工作原理 8.3.2 拋物面天線的方向特性與增益 8.3.3 拋物面天線的饋源（輻射器） 8.3.4 饋源與反射面的相互影響及消除方法 8.4 卡塞格倫天線 8.

14、4.1 卡塞格倫天線的組成與工作原理 8.4.2 卡塞格倫天線的增益與主要優(yōu)點(diǎn) 8.4.3 改進(jìn)型卡塞格倫天線 2、 教學(xué)基本要求理解面天線輻射的基本原理：平面口面的輻射、矩形口面的輻射特性、圓形口面的輻射特性；了解喇叭天線的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，方向特性；了解拋物面天線的工作原理，方向特性與增益，饋源與反射面的相互影響及消除方法；卡塞格倫天線的組成與工作原理，增益與主要優(yōu)點(diǎn)。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：常用面天線的基本原理難點(diǎn)：平面口面的輻射特性4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，2題。（九）天線測試技術(shù)（4學(xué)時：其中理論4學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容9.1 天線測試條件 9.1.1 天線場區(qū)的劃分 9.1.2 最

15、小測試距離 9.1.3 測試場地 9.2 方向圖測試技術(shù) 9.2.1 固定天線法 9.2.2 旋轉(zhuǎn)天線法 9.3 增益測量技術(shù) 9.3.1 用比較法測量天線增益 9.3.2 用雙天線法測量天線增益 9.3.3 用鏡像法測量天線增益 9.4 常用測量儀器簡介 9.4.1 BIRD牌天饋測試儀 9.4.2 AT-800型移動通信天線特性分析儀（美國） 9.4.3 S330系列手持式天饋線測試儀（日本） 2、 教學(xué)基本要求理解天線測試條件，天線場區(qū)的劃分，最小測試距離；了解方向圖測試技術(shù)；了解增益測量技術(shù)，固定天線法，旋轉(zhuǎn)天線法。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：天線測試條件難點(diǎn)：方向圖測試技4、思考與練習(xí)章

16、節(jié)思考與練習(xí)1題。（十）天線的安裝與調(diào)試技術(shù)（2學(xué)時：其中理論2學(xué)時）1、教學(xué)主要內(nèi)容10.1 電視接收天線的安裝 10.1.1 天線安裝位置的選擇 10.1.2 天線安裝高度的確定 10.1.3 天線基礎(chǔ)和豎桿的安裝 10.1.4 一般天線的安裝與調(diào)試 10.1.5 組合天線的安裝與調(diào)試 10.1.6 防雷的安全措施與防雷接地安裝 10.2 衛(wèi)星地面接收天線的安裝與調(diào)試技術(shù) 10.2.1 站址的選擇 10.2.2 安裝和調(diào)試 10.2.3 天線極化匹配的調(diào)整 10.2.4 避雷技術(shù) 10.3 移動通信基站天線的安裝與調(diào)試技術(shù) 10.3.1 天線的安裝 10.3.2 天線參數(shù)的調(diào)整 2、 教學(xué)基本要求理解電視接收天線的安裝，天線安裝位置的選擇，天線安裝高度的確定，天線基礎(chǔ)和豎桿的安裝，一般天線的安裝與調(diào)試，組合天線的安裝與調(diào)試，防雷的安全措施與防雷接地安裝；了解衛(wèi)星地面接收天線的安裝與調(diào)試技術(shù)；了解移動通信基站天線的安裝與調(diào)試技術(shù)。3、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：天線的安裝難點(diǎn)：衛(wèi)星地面接收天線的安裝與調(diào)試技術(shù)4、思考與練習(xí)章節(jié)思考與練習(xí)1，2題。四、課程教學(xué)方法建議 本門課程在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，涉及理論知識較多，比較難以理解，尤其是需要很多的“電磁波與電磁場”的相關(guān)知識點(diǎn)，所以希望同學(xué)在課后可以自覺去圖書館查詢相關(guān)的知識，進(jìn)行自學(xué)，以方便日后