電磁場(chǎng)與微波技術(shù)822復(fù)習(xí)提綱

1、“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”（822）復(fù)習(xí)提綱一、總體要求“電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”要求考生熟練掌握“電磁場(chǎng)與電磁波”、“微波技術(shù)基礎(chǔ)”和“天線原理”的基本概念、基本理論和分析方法，具備分析和解決相關(guān)問題的一定能力。 “電磁場(chǎng)與微波技術(shù)”由“電磁場(chǎng)與電磁波”、“微波技術(shù)基礎(chǔ)”和“天線原理”三部分構(gòu)成?！半姶艌?chǎng)與電磁波”部分所占比例為40%（60分）?！拔⒉夹g(shù)基礎(chǔ)”部分所占比例為30%（45分）?！疤炀€原理”部分所占比例為30%（45分）。電磁場(chǎng)與電磁波要求學(xué)生準(zhǔn)確、系統(tǒng)的掌握電磁場(chǎng)與電磁波的相關(guān)概念，深刻領(lǐng)會(huì)描述電磁場(chǎng)與電磁波的基本定理和定律，熟練掌握分析電磁場(chǎng)與電磁波問題的基本方法，了解電磁場(chǎng)數(shù)值方法及

2、其專業(yè)軟件，具有熟練運(yùn)用“場(chǎng)”的方法分析和解決問題的能力?！拔⒉夹g(shù)基礎(chǔ)”要求學(xué)生系統(tǒng)掌握微波傳輸線理論及分析方法、各種類型的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)、微波網(wǎng)絡(luò)與微波元件的基礎(chǔ)知識(shí)、微波諧振腔理論，深刻領(lǐng)會(huì)描述微波技術(shù)的基本概念和定律，學(xué)會(huì)用“場(chǎng)”與“路”的方法分析、解決微波工程問題。天線原理要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握天線理論的基本概念、基本原理、定律和基本分析方法，以及一些典型天線的工作原理與設(shè)計(jì)思想，具有解決實(shí)際工程問題的能力以及進(jìn)行創(chuàng)新性研究和解決復(fù)雜工程問題的能力。 “電磁場(chǎng)與電磁波”部分考查內(nèi)容要點(diǎn)為：（一）靜電場(chǎng)基本要求熟練掌握靜電場(chǎng)的基本概念、靜電場(chǎng)的基本方程、邊界條件。掌握靜電場(chǎng)的計(jì)算方法、電場(chǎng)能量和

3、電場(chǎng)力的計(jì)算，電容的求解方法。（二）恒定電流的電場(chǎng)基本要求熟練掌握電流的分類、電流密度的定義和物理含義。掌握電荷守恒定律、歐姆定律的微分形式、焦耳定律、恒定電流場(chǎng)的基本方程和邊界條件。（三）恒定電流的磁場(chǎng)基本要求熟練掌握磁通連續(xù)性原理、安培環(huán)路定律、恒定磁場(chǎng)的基本方程、矢量磁位和磁場(chǎng)的邊界條件。掌握電流分布已知時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算，矢量泊松方程和磁偶極子及其產(chǎn)生的場(chǎng)，標(biāo)量磁位、互感和自感、磁場(chǎng)能量、能量密度、磁場(chǎng)力的概念和求解。（四）靜態(tài)場(chǎng)的解基本要求熟練掌握邊值問題的分類、唯一性定理，掌握鏡像法、分離變量法，了解有限差分法。（五）時(shí)變電磁場(chǎng)基本要求熟練掌握時(shí)變電磁場(chǎng)的主要內(nèi)容：法拉第

4、電磁感應(yīng)定律及其推廣形式；位移電流；麥克斯韋方程組；時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件；坡印廷矢量、坡印廷定理、電磁場(chǎng)的能量密度和能量；正弦電磁場(chǎng)及其復(fù)數(shù)表示；電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程；時(shí)變電磁場(chǎng)的位函數(shù)、達(dá)朗貝爾方程、亥姆霍茲方程。（六）平面電磁波基本要求應(yīng)熟練掌握理想介質(zhì)中、有耗媒質(zhì)中平面電磁波的傳播特性和極化特性，了解電磁波的色散和群速概念。平面電磁波向無限大平面界面的垂直入射、反射系數(shù)和透射系數(shù)；平面電磁波向多層無限大平面界面的垂直入射、等效波阻抗、在界面上不產(chǎn)生反射的條件；平面電磁波向無限大平面界面的斜入射、菲涅爾公式；全透射、布儒斯特角；全反射、臨界角?！拔⒉夹g(shù)基礎(chǔ)”部分各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（一）微波基本概念

5、 1.復(fù)習(xí)內(nèi)容微波的基本概念；麥克斯韋方程組及物理意義；微波的特點(diǎn)與應(yīng)用；2.具體要求*微波的概念與定義*麥克斯韋方程組及物理意義*微波的特點(diǎn)及應(yīng)用（二）傳輸線理論 1.復(fù)習(xí)內(nèi)容傳輸線方程及其解；分布參數(shù)阻抗；無耗傳輸線工作狀態(tài)分析；傳輸線的矩陣解；史密斯圓圖；阻抗匹配。2.具體要求*傳輸線方程的基本概念以及其解*傳輸線的工作狀態(tài)和主要參數(shù)*史密斯圓圖的原理與應(yīng)用*傳輸線的A矩陣定義、性質(zhì)與計(jì)算*阻抗匹配方法，單枝節(jié)匹配刪除雙枝節(jié)匹配（三）導(dǎo)波系統(tǒng) 1.復(fù)習(xí)內(nèi)容矩形波導(dǎo)；圓波導(dǎo)；同軸線；波導(dǎo)中本征模的特性。帶狀線；微帶線；耦合帶狀線和耦合微帶線；其他型式平面?zhèn)鬏斁€。2.具體要求*廣義傳輸線基本

6、理論*矩形波導(dǎo)的一般解與TE10模*矩形波導(dǎo)本征模理論*圓波導(dǎo)的一般解與三種主要模式*同軸線的主模與平板波導(dǎo)基本概念 *帶線和微帶的一般概念和特點(diǎn)簡(jiǎn)化對(duì)微帶和帶線的要求刪除*耦合傳輸線的基本概念和分析方法刪除*帶線以及微帶的分析綜合與特性阻抗*介質(zhì)波導(dǎo)的特點(diǎn)、主模與光纖應(yīng)用（四）微波元件及網(wǎng)絡(luò)分析1.復(fù)習(xí)內(nèi)容傳輸散射參數(shù)；單端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性；雙端口網(wǎng)絡(luò)及其特性；多端口網(wǎng)絡(luò)及其特性。常用微波元件；微波鐵氧體隔離器和環(huán)行器。微波不均勻性及其等效電路。2.具體要求*S散射參數(shù)的定義、性質(zhì)和物理意義*單端口和雙端口元件的特點(diǎn)和S參數(shù)分析*無耗雙端口網(wǎng)絡(luò)特性*多端口網(wǎng)絡(luò)的一般性質(zhì)和元件分析刪除*典型器

7、件的不均勻性等效分析這一部分多數(shù)體現(xiàn)在傳輸匹配分析中，不連續(xù)性模型抽象對(duì)本科生比較難，多數(shù)都是記憶的（五）微波諧振腔理論1.復(fù)習(xí)內(nèi)容微波諧振腔的基本特性與參數(shù)；傳輸線諧振腔；金屬波導(dǎo)諧振腔2.具體要求*微波諧振的概念、微波諧振腔的三個(gè)參數(shù)*矩形諧振腔的TE10p模分析與計(jì)算刪除*圓柱諧振腔的特性分析 “天線原理”部分考查內(nèi)容為：(一) 天線原理緒論 1) 掌握天線的基本概念與分類。2) 了解天線發(fā)展史。（二）天線理論基礎(chǔ)1) 掌握電磁場(chǎng)基本方程、關(guān)于輻射問題的麥克斯韋方程的求解方法。2) 掌握輻射場(chǎng)的劃分條件、電基本振子輻射場(chǎng)與磁基本振子輻射場(chǎng)的求解。（三）天線電參數(shù)1) 掌握天線輻射功率、輻

8、射強(qiáng)度、輻射阻抗、輸入阻抗的概念。2) 掌握方向函數(shù)和方向圖、副瓣電平、半功率波瓣寬度、天線的方向系數(shù)、增益與效率的概念與計(jì)算。3) 掌握天線極化方式的含義與判定、接收天線電參數(shù)的概念及功率傳輸方程的含義。4) 掌握對(duì)稱振子電流分布、輻射特性、阻抗特性的計(jì)算，以及對(duì)稱振子平衡饋電的思想與方法。（四）天線陣1) 掌握陣列方向圖乘積定理、均勻激勵(lì)等間距線陣方向圖的求解及輻射特性。2) 掌握線陣、平面陣、圓陣方向圖的計(jì)算，了解邊射陣、普通端射陣、強(qiáng)端射陣、相控陣的定義及其輻射特性。 3) 理想地面上天線的分析方法。4) 掌握低副瓣Chebyshev綜合方法。（五）對(duì)稱振子陣列的阻抗和互阻抗1) 掌握

9、互易定理與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方法。2) 掌握二元、多元對(duì)稱振子陣輻射阻抗的計(jì)算，以及理想導(dǎo)電地面上對(duì)稱振子輻射阻抗的計(jì)算。（六）常用天線熟練掌握V形振子、折合振子、八木天線、矩形微帶貼片天線、寬帶行波天線、法向模螺旋天線、軸向模螺旋天線及對(duì)數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)。（七）面天線1) 掌握惠更斯原理、等效原理，掌握口徑天線輻射場(chǎng)的求解方法；理解口面均勻分布、余弦分布的矩形口面以及口面場(chǎng)均勻分布的圓形口面輻射場(chǎng)輻射特性；掌握口徑天線的方向系數(shù)和口面利用系數(shù)計(jì)算方法。2) 掌握拋物面天線的幾何特性，了解單反射面天線輻射場(chǎng)、方向系數(shù)和增益的求解方法。二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)1、試題分為填空題、分析計(jì)算題、論述證明題等。試卷總分為150分。2、考試形式為閉卷考試（可以使用不具備編程和存貯功能的計(jì)算器）。3、考試時(shí)間為180分鐘。三、參考書目1. 路宏敏 趙永久 朱滿座，電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)（第二版）（“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材），科學(xué)出版社，2012。2. 路宏敏 趙永久 徐 樂