《天线技术》课程教学大纲课程编号:课程类型: 专业课学分数： 2 学时数：64 其中：实验/上机／实训学时：无先修课程：电磁波与电磁场理论后续课程：现代通信技术适用专业：信息与通信等理工科专业开课单位：信息工程学院一、课程性质、目的和任务本门课程遵循面向21世纪、能力为本、培养应用型人才的原则，力求做到取材精练、重点突出、概念清楚、基本理论分析简明易懂，注重对实际工程设计和实际应用的介绍, 同时还增加了对近年来的新技术和新应用的介绍。
各章的最后均留有习题，以方便学生学习、理解和掌握所学的内容。
二、课程建议学时分配三、课程教学内容和基本要求本门课程首先简要介绍了天线在无线通信系统中的重要作用、无线电波传播的基本知识，包括地面波传播，空间波传播，以及视距传播等，以及天线辐射与接收的基本理论和主要特性参数，然后从通信工程应用的角度出发，介绍了各种类型天线的设计及应用的有关知识和技术，这些天线包括：对称天线、折合天线、单极天线、阵列天线、引向天线、电视发射天线、移动通信基站天线、喇叭天线、抛物面天线、卡塞格伦天线、各种类型的宽频带天线、智能天线、缝隙天线和微带天线等。
同时，还介绍了天线测试技术及天线的安装与调试技术。
（一）绪论（4学时：其中理论4学时）1、教学主要内容1．1 天线在无线通信系统中的作用1．2 天线的分类1．3无线电波的传播1.3.1电波传播的基本知识1.3.2视距传播1.3.3空间波传播1.3.4地面波传播1.3.5多经传播及衰落问题2、教学基本要求理解天线在无线通信系统中的作用；了解天线的分类以及电波传播的基本知识；掌握无线电波的传播方式：视距传播空间波传播地面波传播；了解电波在传播中会遇到的常见问题：多径传播及衰落问题3、教学重点和难点重点：三种电波的传播方式难点：多径传播及衰落的概念4、思考与练习章节思考与练习1，7，9题。
（二）天线辐射与接收的基本理论及主要特性参数（4学时：其中理论4学时）1、教学主要内容2.1 天线辐射的基本原理2.1.1 电基本振子的辐射2.1.2 磁基本振子的辐射2.2 发射天线的主要特性参数2.2.1 天线的方向特性及方向图2.2.2 天线的增益与天线的效率2.2.3 天线的阻抗特性2.2.4 天线的有效长度2.2.5 天线的极化特性2.2.6 天线的频带宽度2.3接收天线的基本原理2.3.1 天线接收无线电波的基本原理2.3.2 接收天线与发射天线的互易性2.3.3 接收天线的某些特殊要求2、教学基本要求理解天线辐射的基本原理，包括电基本振子的辐射，磁基本振子的辐射的基本构成和辐射原理；理解发射天线的主要特性参数，包括天线的方向特性及方向图，天线的增益与天线的效率，天线的阻抗特性，天线的有效长度，天线的极化特性，天线的频带宽度；了解接收天线的基本原理以及某些特殊要求。
3、教学重点和难点重点：天线的电参数的定义难点：天线作为接受端时，它的特点以及参数4、思考与练习章节思考与练习2，4题。
（三）对称天线、折合天线和单极天线（8学时：其中理论8学时）1、教学主要内容3.1 对称天线3.1.1 对称天线上的电流分布3.1.2 对称天线的辐射和方向特性3.1.3 对称天线的阻抗特性3.2 折合天线3.2.1 折合天线的阻抗特性3.2.2 折合天线的宽频带特性3.3 单极天线3.3.1 单极天线的方向特性与阻抗特性3.3.2 单极天线的极化特性与频带特性3.3.3 提高单极天线效率的方法3.4 对称天线的馈电技术3.4.1 同轴线馈电技术与平衡器馈电技术3.4.2 双线传输线馈电技术2、教学基本要求了解对称天线以及对称天线上的电流分布，天线的辐射和方向特性、阻抗特性；了解折合天线的结构，阻抗特性以及宽频带特性；了解单极天线的结构，方向特性与阻抗特性，以及提高单极天线效率的方法；理解对称天线的馈电技术，同轴线馈电技术与平衡器馈电技术和双线传输线馈电技术。
3、教学重点和难点重点：天线几个基本类型的结构功能以及相应的特性难点：天线上的电流分布，学习绘制天线的方向图4、思考与练习章节思考与练习3，6题。
（四）阵列天线（天线阵）（6学时：其中理论6学时）1、教学主要内容4.1 天线阵的作用及二元天线阵的方向性4.1.1 天线阵的作用4.1.2 二元阵的方向特性4.2 均匀直线天线阵的方向性4.2.1 方向图相乘原理4.2.2 天线阵的方向性分析4.2.3 排成一行的天线阵方向性4.2.4 排成一列的天线阵方向性4.3 平面天线阵的方向性4.4 地面对天线性能的影响4.4.1 无限大的理想导电平面对天线性能的影响4.4.2 实际地面对天线方向图的影响2、教学基本要求理解天线阵的作用及二元天线阵的方向性；掌握均匀直线天线阵的方向性——方向图相乘原理：排成一行的天线阵方向性、排成一列的天线阵方向性；了解平面天线阵的方向性；了解地面对天线性能的影响，实际地面对天线方向图的影响。
3、教学重点和难点重点：天线阵的作用以及方向性难点：阵列天线在提高天线方向性中的重要意义4、思考与练习章节思考与练习1，2题。
（五）常用线天线（8学时：其中理论8学时）1、教学主要内容5.1 引向天线和高增益引向天线——电视接收天线5.1.1 引向天线的组成结构5.1.2 引向天线的工作原理5.1.3 引向天线的设计方法与设计举例5.1.4 高增益引向天线5.1.5 天线与馈线的匹配连接技术5.2 电视发射天线5.2.1 电视发射天线的特点和要求5.2.2 旋转场天线5.2.3 电视发射天线5.3 移动通信基站天线5.3.1 基站天线的特点和要求5.3.2 基站高增益全向天线5.3.3 基站高增益定向天线（扇形波束天线）5.3.4 双频扇形波束天线5.4 智能天线5.4.1 智能天线技术的主要优点5.4.2 智能天线的工作原理5.4.3 智能天线的功率特性与抗干扰特性5.4.4 智能天线的功率方向图5.4.5 智能天线在第三代移动通信中的应用2、教学基本要求了解引向天线和高增益引向天线——电视接收天线，结构，工作原理，设计方法，掌握高增益引向天线的工作原理，以及天线与馈线的匹配连接技术；了解电视发射天线特点和要求；了解移动通信基站天线特点和要求，基站高增益全向天线，基站高增益定向天线；了解智能天线技术的主要优点，工作原理，功率特性与抗干扰特性，功率方向图；了解智能天线技术在第三代移动通信当中的应用。
3、教学重点和难点重点：引向天线的工作原理难点：第三代移动通信的相关知识4、思考与练习章节思考与练习1题。
（六）宽频带天线（8学时：其中理论8学时）1、教学主要内容6.1 宽频带天线的条件6.2 螺旋天线6.2.1 螺旋天线的辐射特性与极化特性6.2.2 螺旋天线的馈电方法6.3 对数周期天线6.3.1 对数周期天线的结构特点与工作原理6.3.2 对数偶极子天线的阻抗特性和方向特性6.3.3 对数周期天线的极化特性与宽频带特性6.3.4 对数周期天线的馈电方法6.4 宽频带天线的应用2、教学基本要求理解宽频带天线的条件；了解螺旋天线的辐射特性与极化特性，馈电方法；了解对数周期天线的结构特点与工作原理，阻抗特性和方向特性，极化特性与宽频带特性，馈电方法；了解宽频带天线的应用。
3、教学重点和难点重点：宽频带天线的条件难点：理解馈电的含义及方式4、思考与练习章节思考与练习1，2，4题。
（七）缝隙天线和微带天线（8学时：其中理论8学时）1、教学主要内容7.1 缝隙天线7.1.1 理想缝隙天线的辐射和方向特性7.1.2 波导缝隙天线的辐射和方向特性7.1.3 波导缝隙天线阵的方向特性和宽频带特性7.1.4 实用缝隙天线7.2 微带天线7.2.1 微带天线的结构及主要特点7.2.2 微带天线的辐射原理7.2.3 微带天线的方向特性7.2.4 实用微带天线2、教学基本要求理解理想缝隙天线的辐射和方向特性；掌握波导缝隙天线阵的方向特性和宽频带特性；了解微带天线的结构及主要特点，辐射原理，方向特性；3、教学重点和难点重点：理想缝隙天线的辐射和方向特性难点：三种天线的结构及辐射特点4、思考与练习章节思考与练习1，2，3，7题。
（八）常用面式天线（8学时：其中理论8学时）1、教学主要内容8.1 面天线辐射的基本原理8.1.1 面元的辐射8.1.2 平面口面的辐射8.1.3 矩形口面的辐射特性8.1.4 圆形口面的辐射特性8.2 喇叭天线8.2.1 喇叭天线的结构和特点8.2.2 喇叭天线的方向特性8.3 抛物面天线8.3.1 抛物面天线的工作原理8.3.2 抛物面天线的方向特性与增益8.3.3 抛物面天线的馈源（辐射器）8.3.4 馈源与反射面的相互影响及消除方法8.4 卡塞格伦天线8.4.1 卡塞格伦天线的组成与工作原理8.4.2 卡塞格伦天线的增益与主要优点8.4.3 改进型卡塞格伦天线2、教学基本要求理解面天线辐射的基本原理：平面口面的辐射、矩形口面的辐射特性、圆形口面的辐射特性；了解喇叭天线的结构和特点，方向特性；了解抛物面天线的工作原理，方向特性与增益，馈源与反射面的相互影响及消除方法；卡塞格伦天线的组成与工作原理，增益与主要优点。
3、教学重点和难点重点：常用面天线的基本原理难点：平面口面的辐射特性4、思考与练习章节思考与练习1，2题。
（九）天线测试技术（4学时：其中理论4学时）1、教学主要内容9.1 天线测试条件9.1.1 天线场区的划分9.1.2 最小测试距离9.1.3 测试场地9.2 方向图测试技术9.2.1 固定天线法9.2.2 旋转天线法9.3 增益测量技术9.3.1 用比较法测量天线增益9.3.2 用双天线法测量天线增益9.3.3 用镜像法测量天线增益9.4 常用测量仪器简介9.4.1 BIRD牌天馈测试仪9.4.2 AT-800型移动通信天线特性分析仪（美国）9.4.3 S330系列手持式天馈线测试仪（日本）2、教学基本要求理解天线测试条件，天线场区的划分，最小测试距离；了解方向图测试技术；了解增益测量技术，固定天线法，旋转天线法。
3、教学重点和难点重点：天线测试条件难点：方向图测试技4、思考与练习章节思考与练习1题。
（十）天线的安装与调试技术（2学时：其中理论2学时）1、教学主要内容10.1 电视接收天线的安装10.1.1 天线安装位置的选择10.1.2 天线安装高度的确定10.1.3 天线基础和竖杆的安装10.1.4 一般天线的安装与调试10.1.5 组合天线的安装与调试10.1.6 防雷的安全措施与防雷接地安装10.2 卫星地面接收天线的安装与调试技术10.2.1 站址的选择10.2.2 安装和调试10.2.3 天线极化匹配的调整10.2.4 避雷技术10.3 移动通信基站天线的安装与调试技术10.3.1 天线的安装10.3.2 天线参数的调整2、教学基本要求理解电视接收天线的安装，天线安装位置的选择，天线安装高度的确定，天线基础和竖杆的安装，一般天线的安装与调试，组合天线的安装与调试，防雷的安全措施与防雷接地安装；了解卫星地面接收天线的安装与调试技术；了解移动通信基站天线的安装与调试技术。