矩量法在天线基础教学中的应用

刘广东

(阜阳师范学院 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037)

矩量法在天线基础教学中的应用

刘广东

(阜阳师范学院 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037)

天线基础是电类专业大学生的必修内容，其教学效果直接关系到后续课程的教学成败。当前，两个主要的制约因素为天线理论复杂和实验资源匮乏。教学实践中应用矩量法, 巧妙避开了这些困难，为其教学改革提供了一种新思路。

天线基础；教学；矩量法；应用

天线是一类按照预设方向有效地辐射电磁能量的装置。自从赫兹和马可尼发明天线以来，该项技术发展迅速，其应用领域也不断扩大：广播、电视、通信、航天等等，现在几乎无处不在[1]。正因为如此，在当前电类专业大学生的培养方案中，普遍开设天线基础类课程或相近课程，如“天线基础”、“电波与天线”、“微波技术与天线”、“射频电路与天线”、“天线原理”、“电磁波工程”、“电磁场与微波技术”等等[2-4]。因此，其教学效果会直接关系到“天线工程”、“雷达原理”、“通信原理”、“光纤通信”等后续课程的教学成败[1,5]。

天线基础主要包含(电、磁)偶极子天线的辐射原理及其方向特性、增益系数、频率特性等基本参数[4]。当前，制约其教学效果的因素主要体现在两个方面。一方面，天线辐射原理基于麦克斯韦(Maxwell)方程组和具体的边界形状，分析天线问题需要处理复杂的边值问题[4]。另一方面，配套实验设备的不足和实践环节的脱节，严重限制了应用型人才培养目标的达成和课程工程应用特性的凸显[6]。……