《天線與電波傳播》課件-1矢量運(yùn)算

天線與電波傳播AntennasandPropagation課堂設(shè)計(jì)ClassDesign內(nèi)容與課時(shí)分配課程介紹

前言矢量分析重難點(diǎn)天線與電波傳播射頻電路后續(xù)基礎(chǔ)已學(xué)高等數(shù)學(xué)

設(shè)備原理后續(xù)雷達(dá)原理后續(xù)課程介紹CourseIntroduction

為什么學(xué)天線與電波傳播課程介紹課程的性質(zhì)本課程是高等職業(yè)技術(shù)教育電子信息類專業(yè)任職基礎(chǔ)階段課程。學(xué)什么課程的內(nèi)容天線與電波傳播矢量分析基礎(chǔ)靜電場(chǎng)恒定電流的磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)與波平面電磁波電波傳播天線基礎(chǔ)知識(shí)線天線口徑天線陣列天線場(chǎng)論基礎(chǔ)電磁場(chǎng)與電磁波矢量分析天

線矢量分析與場(chǎng)論概要。----------數(shù)學(xué)基礎(chǔ)靜態(tài)電磁場(chǎng)和時(shí)變電磁場(chǎng)。-----場(chǎng)論基礎(chǔ)電波傳播-------理論基礎(chǔ)天線---------電波的應(yīng)用課程的內(nèi)容課程的特點(diǎn)怎么學(xué)知識(shí)面廣。

----高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電磁場(chǎng)研究對(duì)象特殊。

-----場(chǎng)，內(nèi)容抽象工具多樣化。

----場(chǎng)論、路論、矢量分析怎么考課程的考核理論考核占總成績(jī)70%實(shí)驗(yàn)考核占總成績(jī)20%平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)10%組織形式：平時(shí)作業(yè)，實(shí)驗(yàn)操作，筆試成績(jī)?cè)u(píng)定：百分制

天線與電波傳播前言電磁波：在空間傳播的交變電磁場(chǎng)。一、電磁波與電磁頻譜電磁頻譜：把電磁波的頻率按照由低到高的順序排列起來，就構(gòu)成了一張電磁頻譜表電磁頻譜表音頻視頻雷達(dá)頻率微波頻率無線電波（射頻）毫米波(VLF)音頻(VF)甚低頻低頻(LF)中頻(MF)高頻(HF)甚高頻(VHF)特高頻(UHF)超高頻(SHF)極高頻(EHF)甚長(zhǎng)波（VLW）長(zhǎng)波（LW）中波（MW）短波（SW）超短波（VSW）分米波厘米波亞毫米波紅外特長(zhǎng)波超低頻超長(zhǎng)波極低頻極長(zhǎng)波(SLF)(ELF)紫外線、γ射線、X射線105Km104Km103Km102Km10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mm1dmm10μm1μm波長(zhǎng)(

)3Hz30Hz300Hz3KHz30KHz300KHz30THz300THz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz3THz頻率

(f)可見光1T=1012HZT-太1GHz=109HzG-吉1MHz=106HzM-兆1KHz=103HzK-千頻率3KHz~3000GHz無線電波無線電波是指頻率在3KHz到3000GHz之間的電磁波，又叫電波。家用電器的頻段名稱頻率范圍調(diào)幅無線電535~1606.5KHz短波無線電3~30MHz調(diào)頻無線電87~108MHz商用電視1~3頻道(VHF)48.5~72.5MHz4~5頻道76~84MHz6~12頻道167~223MHz13~24頻道(UHF)470~566MHz25~68頻道606~806MHz微波爐2.45GHz藍(lán)牙(Bluetooth)2.4~2.4835GHz(短距離微功率通信)頻率300MHz~3000GHz問：波長(zhǎng)、頻率、波速三者之間有什么關(guān)系？λ=c/

f微波概念波段代號(hào)(助記符號(hào))標(biāo)稱波長(zhǎng)(cm)頻率范圍(GHz)波長(zhǎng)范圍(cm)P0.23~1130~30L221~230~15S102~415~7.5C54~87.5~3.75X38~123.75~2.5Ku212~182.5~1.67K1.2518~271.67~1.11Ka0.827~401.11~0.75U0.640~600.75~0.5V0.460~800.5~0.375W0.380~1000.375~0.3微波波段代號(hào)

（1）似光性直線傳播；

（2）波長(zhǎng)短，器件??；（3）穿透性，能穿透電離層能進(jìn)行宇航通信。微波特點(diǎn)二、微波的特點(diǎn)及應(yīng)用Next

Next目標(biāo)跟蹤雷達(dá)炮火瞄準(zhǔn)雷達(dá)氣象探測(cè)雷達(dá)機(jī)場(chǎng)管制雷達(dá)微波多路通信微波中繼通信散射通信移動(dòng)通信衛(wèi)星通信陸基無線電導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航生物醫(yī)學(xué)微波能源微波武器雷達(dá)通信遙感與識(shí)別科學(xué)研究RFID微波應(yīng)用

二十世紀(jì)80年代以后，天線技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，出現(xiàn)了許多各式各樣的天線。例如：超寬帶雷達(dá)天線，智能天線，便攜天線，等離子天線，光子晶體天線等。等離子天線中國(guó)探月工程昆明地面站40米天線蘇-30MKI所配N-011M無源相控陣?yán)走_(dá)美國(guó)波多黎各阿雷希姆天文臺(tái)德國(guó)波恩埃菲爾斯伯格望遠(yuǎn)鏡世界最大全可動(dòng)2012年10月28日，亞洲最大可轉(zhuǎn)射電望遠(yuǎn)鏡在上海松江佘山正式落成啟動(dòng)。這臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡的主反射面積為3780平方米，相當(dāng)于9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)，由14圈共1008塊高精度實(shí)面板拼裝成，每塊面板單元精度達(dá)到0.1毫米。2016中國(guó)貴州世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡“天眼”(FAST)天線與電波傳播專題一矢量分析與場(chǎng)論1.1標(biāo)量場(chǎng)與矢量場(chǎng)矢量的表示

既有大小又有方向的量。

一、矢量

矢量的模（有量綱）

單位矢量（無量綱）常矢量與變矢量常矢：與時(shí)間、位置無關(guān)變矢：與時(shí)間、位置有關(guān)②矢量相等

矢量大小相等，方向相同則稱矢量相等，與空間位置無關(guān)。③零矢量長(zhǎng)度為0，方向任意。幾點(diǎn)說明①矢量書寫說明：

印刷體：A

（黑體）手寫體：要點(diǎn)：1、區(qū)域內(nèi)每一點(diǎn)都要給出，每時(shí)每刻都要給出。2、每一點(diǎn)處的物理量要有唯一性。。在空間某個(gè)區(qū)域內(nèi)給出每一點(diǎn)處的物理量，就構(gòu)成了該物理量在該區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)。若該物理量為標(biāo)量則稱為該物理量的標(biāo)量場(chǎng)，若該物理量為矢量則稱為該物理量的矢量場(chǎng)。二、標(biāo)量場(chǎng)與矢量場(chǎng)矢量可以進(jìn)行加、減、乘（點(diǎn)乘、叉乘）運(yùn)算加法三、矢量運(yùn)算減法（負(fù)矢量）交換律

與標(biāo)量K的乘積乘法①點(diǎn)乘（點(diǎn)積）叉乘（叉積）結(jié)果為一矢量，方向垂直于原二矢量所在平面，且符合右手規(guī)則標(biāo)量三重積矢量三重積1.2三種常用坐標(biāo)系

x,y,z三坐標(biāo)軸正交（垂直）x,y,z三坐標(biāo)軸的順序符合右手規(guī)則

一、直角坐標(biāo)系基本矢量及其運(yùn)算①點(diǎn)積運(yùn)算

、

、

分別為基本矢量：

大小為1，方向?yàn)楦髯宰鴺?biāo)軸的正向。、、

②叉積運(yùn)算

3、矢量的坐標(biāo)表示點(diǎn)積與叉積的坐標(biāo)表示。

微分體積元2.已知求①

②

③

④

⑤