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“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(wèn)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。

“電磁場(chǎng)與電磁波”部分所占比例為40%(60分)。

“微波技術(shù)基礎(chǔ)”部分所占比例為30%(45分)。

“天線原理”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(wèn)題的基本方法，了解電磁場(chǎng)數(shù)值方法及其專(zhuān)業(yè)軟件，具有熟練運(yùn)用“場(chǎng)”的方法分析和解決問(wèn)題的能力。

“微波技術(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(lèi)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(wèn)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(wèn)題的能力以及進(jìn)行創(chuàng)新性研究和解決復(fù)雜工程問(wèn)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(lèi)、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(wèn)題的分類(lèi)、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(wú)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(wú)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(wú)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。

“微波技術(shù)基礎(chǔ)”部分各章復(fù)習(xí)要點(diǎn)

(一)微波基本概念

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(wú)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

(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)

(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(wú)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

(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

“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(lèi)。

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(wèn)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(chēng)振子電流分布、輻射特性、阻抗特性的計(jì)算，以及對(duì)稱(chēng)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(chēng)振子陣列的阻抗和互阻抗

1) 掌握互易定理與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方法。

2) 掌握二元、多元對(duì)稱(chēng)振子陣輻射阻抗的計(jì)算，以及理想導(dǎo)電地面上對(duì)稱(chēng)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(shū)目

1. 路宏敏 趙永久 朱滿(mǎn)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(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)，科學(xué)出版社，2012。

2. 路宏敏 趙永久 徐樂(lè) 袁浩波，《電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ) 學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(第二版)》(“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材配套教輔)，科學(xué)出版社，2016。

3. 梁昌洪，《簡(jiǎn)明微波》(第1到4章)，高等教育出版社，2006。。

4. 李莉，《天線與電波傳播》(天線部分：第1章至第6章)，科學(xué)出版社，2009。