微波技术习题问题详解
微波技术基础课后参考答案 (田加胜版)

微波技巧基本课后习题答案1 第一章1.7 终端反射系数0050505050125050501005025L L L Z Z j j j j Z Z j j j ------Γ=====+-+--,125L j -Γ==终端驻波比1115LL L ρ+Γ===-Γ; 000505050tantan 504()5010(2)8tan 250(5050)tan 4L in L j j Z jZ d Z Z j Z jZ d j j j πβλπβ-++====-+++-. 1.11 终端反射系数00250-50011=-=250+50033j L L L Z Z e Z Z π-Γ==+,终端反射系数模值13L Γ=,相角=L φπ.依据行驻波状况时电压的变更纪律可知:=L φπ时,若1n =,则4234L n φλπλλ+=,电压处于波腹点,是以在输入端电压处于波腹点.max (1)500L L U U V +=+Γ=,所以1500=3754L U V V +=,min (1)250L L U U V +=-Γ=;max500(1)1500L L U IA Z +=+Γ==,min250(1)0.5500L L U IA Z +=-Γ==. 因为0L R Z <,负载处为电压波节点;驻波比11+1+3==211-1-3L L ρΓ=Γ,0min 250Z R ρ==Ω,max 01000R Z ρ==Ω.1.13 (1)负载1z 处的反射系数122821()0.5pp j j z L L L z e e j j λπλβ-⋅⋅-Γ=Γ=Γ=-Γ=,是以0.5L Γ=-.随意率性不雅察点z 处的反射系数22()0.5j z j z L z e e ββ--Γ=Γ=-;等效阻抗2021()10.5()501()10.5j zj zz e Z z Z z e ββ--+Γ-==-Γ+.(2)已知0L L L Z Z Z Z -Γ=+,050Z =Ω;(1)中求得0.5L Γ=-,可解出50/3L Z =Ω.(3)由等效阻抗公式2210.5()5010.5j zj ze Z z e ββ---=+,取z=0,得10.55050/310.5L Z -==Ω+. 1.14 min122()444422LLLl φλπφφλππββππΓΓΓ=+=+=+, 所以min1sin()sin()cos()222LLl φφπβΓΓ=+=,min1cos()cos()sin()222L L l φφπβΓΓ=+=-.或:在min1l 处的输入阻抗为()00min1min100min1tan tan L L Z Z jZ l Z l Z Z jZ l βρβ+==+所以()0min10min1tan tan L L Z jZ l Z jZ l βρβ+=+ 1.15(a )终端短路:0L Z =,2200()j zj zL L Z Z z e e Z Z ββ---Γ==-+,23223()12j e πλλλ-⋅⋅Γ=-=-,033()tan()022Z jZ λβλ=⋅=或031()32()0321()2Z Z λλλ+Γ==-Γ. (b )终端开路:L Z =∞,2200()j zj zL L Z Z z e e Z Z ββ---Γ==+,2142551()5j j e e πλπλλ-⋅⋅-Γ==,0112()cot()cot 555Z jZ j λβλπ=-⋅=-. (c )虚线右半部分:负载为0Z ,长度为5λ传输线的输入阻抗000in 000000tan tan tan tan L L Z jZ d Z jZ dZ Z Z Z Z jZ d Z jZ dββββ++===++;是以,从最左端看去,负载为两个0Z 并联,等效负载阻抗为02Z .传输线输入端阻抗00in 0000tan 242tan 24Z jZ Z Z Z Z Z j λβλβ+==+, 反射系数002204000112()=-=332j j zj L L Z Z Z Z z ee e Z Z Z Z λββπ-----Γ==++. (d )终端短路的/4λ传输线输入阻抗为∞,终端匹配的/2λ传输线输入阻抗为0Z ,所以支节点处等效输入阻抗为00||Z Z ∞=;再经/2λ阻抗变换得输入端输入阻抗为0Z ,反射系数-j200200e =0Z Z Z Z λβ-Γ=+;(e )终端阻抗02Z 经由两个/2λ阻抗变换之后输入阻抗仍为02Z ,另一歧路在支节点处输入阻抗仍为0/2Z ,所以支节点处等效输入阻抗为0002Z ||Z /22Z /5=;再经/4λ阻抗变换得输入端输入阻抗为20005/22/5Z Z Z =,反射系数-j2-j 004002/533e =-e 2/577Z Z Z Z λβπ-Γ==+; (f )主线上第一节点处输入阻抗为0Z ,支线支节点处00in 0000tan 8tan 8Z jZ Z Z Z Z jZ λβλβ+==+,支节点等效输入阻抗000Z ||Z Z /2=,输入端等效阻抗仍为0/2Z ,反射系数-j200200/21e =/23Z Z Z Z λβ-Γ=-+;(g )支节点处输入阻抗0002Z ||2Z Z =,输入端输入阻抗0Z ,反射系数-j200200e =0Z Z Z Z λβ-Γ=+.1.160025-j25-5025251=0.20.425-j25+5075253L L L Z Z j jj Z Z j j-----Γ====--+--,1+2.6171-2ρΓ==≈Γ,距离负载0.375λ处阻抗in003tan252550850350(2525)tan825755050(2)2525LLLLZ jZ Z jZ j jZ Z ZZ jZ j jZ jZjjjλβλβ+---===---+-==--11125255050LY jj==+-,LY的实部等于01=50Y,依据传输线导纳公式:依据单支节在传输线上的匹配前提:()inY z的实部应为01=50Y,是以:()2211tan1zβ=-+,tan0zβ=或2当tan0zβ=时,单支线在主线0d=处(即终端负载处),此处()115050inY z j=+.是以短路支节导纳为11-=50j50tanjdβ,所以tan1dβ=,支节长度/8lλ=.当tan2zβ=时,单支线在主线arctan22dλπ=处,此处()115025inY z j=-.所以短路支节导纳为11=25j50tanjdβ,所以tan0.5dβ=-,支节长度()arctan0.52lλπ=-.1.17 已知1+51-ρΓ==Γ,所以-12+13ρρΓ==;相邻电压波节点之间的距离=452cmλ,所以=90cmλ;第一电流波腹点(电压波节点)设为min1l,则min12-LlβφπΓ=,所以min1=44LlφλλπΓ+,由=90cmλ,min1=20cml得-9LπφΓ=,所以923LjjL Le eπφΓ-Γ=Γ=,进而可求出9921+13=250725.19595.271213j LL jL e Z Z j e ππ--+Γ=≈-Ω-Γ-. 1.21(1)将负载阻抗归一化得30150.60.350L j z j +==+,对应圆图上点A;在等反射系数圆上往电源偏向顺时针扭转/6λ(120度)得到点B;读取B 点的阻抗为91.5493+j13.4512Ω; (2)将输入阻抗归一化得6055111+j 6012L j z +==,对应圆图上点A;从A点做OA 射线,得角度为65.3785;从A 点做等反射系数圆与X 轴右半轴交点,读出=2.4ρ;依据-10.4167+1ρρΓ=≈; (3)在X 轴左半轴读出1==0.42.5ρ的地位,对应圆图点A;在圆图等反射系数圆上,往负载偏向逆时针扭转0.15λ(108度),读出归一化负载阻抗为0.88-j0.91L z =,0(0.88-j0.91)52.854.6L Z Z j ==-Ω.1.22 将负载阻抗归一化0.5+j0.5L z =,对应圆图点A;从点A 沿电源偏向扭转2圈,得到'BB 处输入阻抗'0.50.5BB z j =+,''05050BB BB Z Z z j =⋅=+Ω’;再将'BB z 归一化对应圆图上点B,扭转4圈得到'0.250.25AA z j =+,''0200(0.250.25)5050AA AA Z Z z j j =⋅=⋅+=+Ω.2 第二章2.6 7.214a cm =,3.404b cm =,矩形波导的截止波长c λ=;对于10TE 模,m=1,n=0,214.428c a cm λ===,83310 2.0792914.42810c c cf GHz λ-⨯==≈⨯,故c f f <,不消失10TE 模; 对于01TE 模,m=0,n=1,2 6.808c b cm λ===,83310 4.406586.80810c c cf GHz λ-⨯==≈⨯,c f f <,也不消失01TE 模; 显然11TE 和22TE 模的截止频率大于10TE 和01TE ,也不成能消失11TE 模和22TE 模.2.7 10a mm =,6b mm =,对10TE 模,220c a mm λ===;对于01TE 模,212c b mm λ===;对于11TE 模,210.29c mm λ-===≈.2.9 22.8a mm =,10.15b mm =,工作波长12mm λ=.10TE 模:245.6c a mm λλ==>,可以消失; 01TE 模:220.3c b mm λλ==>,可以消失; 02TE模:10.15c b mm λλ===<,不成以消失;11TE (11TM )模:18.5454c mm λλ===≈>,可以消失;12TE (12TM ):9.9075c mm λλ===≈<,不消失;21TE (21TM )模:15.1641c mm λλ===≈>,可以消失;20TE模:22.8c a mm λλ===>,可以消失; 30TE模:215.23c a mm λλ===>,可以消失; 40TE模:111.42c a mm λλ===<,不成以消失; 31TE (31TM ):12.167c mm λλ===≈>,可以消失.2.15 圆波导的主模为11TE 模,其截止波长3.41 3.41310.23c R cm cm λ==⨯=;截止频率892310 2.931010.2310c f Hz -⨯==⨯⨯;波导波长2247.426w cm λ--====≈;波形阻抗111787TE Z ===Ω. 2.16 11TE 模 3.41 3.413c R cm cm λ==>,01TM 模 2.61 2.613c R cm cm λ==<,所以只能传输11TE 模.2.18 β=因为波在两波导中传输时β和K 都相等,所以截止波束c K 也相等,即两个波导中截止波长相等.矩形波导中10TE 模c K aπ=,22c ca K πλ==,圆波导01TE 模 1.64c R λ=,所以圆波导半径327.11108.671.64m R mm -⨯⨯=≈.2.21 衰减20lg 100c lL edB α-=-=,求出5ln1011.513115.13/0.1c dB m l α--===;已知8.686280)c παλ=⋅--,tan 0.001δ=,8931031010m cm λ⨯==⨯,由以上解得 3.00 3.41c cm R λ≈=,所以圆波导的半径0.88R cm =. 3 第三章3.5 微带线传输的主模是准TEM 模;现实上微带传输线的准TEM 模的场部分在空气中,部分在介质中,一般用等效介电常数eff ε来暗示这种情形对传输特征的影响.eff ε的界说如下:eff CC ε=,0C 为无介质填充时微带传输线单位长度的散布电容,C 为现实上部分填充介质时微带传输线的单位长度上的散布电容.介质填充系数1/2110[1(1)]2h q w-=++.当/1w h 时,1(1)eff r q εε≈+-.3.10 w/h=0.95<1,疏忽导带厚度,00860ln()460ln(8.4210.2375)129.5125h w Z w h=+=+=Ω,1/2110[1(1)]0.64732h q w-=++=,1(1)10.6473(9.51) 6.5eff r q εε≈+-=+⨯-=;050.79Z ===Ω. 4 第四章4.1 微波谐振器和低频谐振器回路重要有3点不合:1)LC 回路为集总参数电路,微波谐振器属于散布参数电路,所以LC 回路能量只散布在LC 上,而微波谐振器的能量散布在全部腔体中;2)LC 回路在L 及C 一准时,只有一个谐振频率,而微波谐振器有无穷多个谐振频率,这称为微波谐振器的多谐性;3)微波谐振腔储能多,损耗小,是以微波谐振器品德因数很高,比LC 回路的Q 值高许多. 4.40.1mλ=,3a 10m-=,21.510b m-=⨯,特征阻抗060ln 366bZ a=≈Ω; 810r 231022/ 1.885100.1r f v πωππλ⨯⨯===≈⨯;10110-9-521l 220.110.1=2 1.88510106621.2810+p 510r r r tg p CZ tg p mλλπωπ---=++⨯⨯⨯≈⨯⨯⨯. 4.9已知r f =f 3r GHz =时,有9310⨯=;f 6r GHz =时,有9610⨯=解得a 6.3cm =≈,l 8.2cm =≈,b<a. 4.12 l 10cm =时,l/R=2<2.1,最低谐振模式为010TM 模,谐振波长2.61 2.61513.05R cm cmλ==⨯=;l15cm=时,l/R=3>2.1,最低谐振模式为111TE模,谐振波长14.8cm λ=≈.。
微波技术习题解答(部分)

率的波,而是一个含有多种频率的波。这些多种频率成分构成一个“波群”
又称为波的包络,其传播速度称为群速,用 vg 表示,即 vg v 1 c 2
第三章 微波传输线
TEM波:相速
vp
1 v
相波长
p
2
v f
群速 vg vp v
即导波系统中TEM波的相速等于电磁波在介质中的传播速度,而相波长 等于电磁波在介质中的波长(工作波长)
插入衰减 A
A
1 S21 2
A%11 A%12 A%21 A%22 2 4
对于可逆二端口网络,则有
A
1 S21 2
1 S12 2
第四章 微波网络基础
插入相移 argT arg S21
对于可逆网络,有 S21 S12 T ,故
T T e j S12 e j12 S21 e j21
何不同?
答案:截止波长:对于TEM波,传播常数 为虚数;对于TE波和TM波,对 于一定的 kc 和 、 ,随着频率的变化,传播长数 可能为虚数,也可能为实
数,还可以等于零。当 0 时,系统处于传输与截止状态之间的临界状态,此 时对应的波长为截止波长。
当 c 时,导波系统中传输该种波型。 当 c 时,导波系统中不能传输该种波型。
第三章 微波传输线
3-3 什么是相速、相波长和群速?对于TE波、TM波和TEM波,它们的相速 相波长和群速有何不同?
答案: 相速 vp 是指导波系统中传输的电磁波的等相位面沿轴向移动的速
度,公式表示为
vp
相波长 p
是等相位面在一个周期T内移动的距离,有
p
2
欲使电磁波传输信号,必须对波进行调制,调制后的波不再是单一频
T S21 0.98e j 0.98
微波技术习题解

《微波技术》习题解(一、传输线理论)(共24页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械工业出版社《微 波 技 术》(第2版) 董金明 林萍实 邓 晖 编著习 题 解一、 传输线理论1-1 一无耗同轴电缆长10m ,内外导体间的电容为600pF 。
若电缆的一端短路, 另一端接有一脉冲发生器及示波器,测得一个脉冲信号来回一次需s ,求该电缆的特性阻抗Z 0 。
[解] 脉冲信号的传播速度为tlv 2=s /m 102101.010286⨯=⨯⨯=-该电缆的特性阻抗为 00C L Z =00C C L =lC εμ=Cv l =8121021060010⨯⨯⨯=-Ω33.83= 补充题1 写出无耗传输线上电压和电流的瞬时表达式。
[解] (本题应注明z 轴的选法)如图,z 轴的原点选在负载端,指向波源。
根据时谐场传输线方程的通解()()()()()())1()(1..210...21.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=+=+=--z I z I e A e A Z z I z U z U e A e A z U r i zj z j r i zj z j ββββ 。
为传输线的特性阻抗式中02.22.1;;,Z U A U A r i ==:(1),,212.2.的瞬时值为得式设ϕϕj r j i e U U eU U -+==⎪⎩⎪⎨⎧+--++=+-+++=-+-+)()cos()cos([1),()()cos()cos(),(21021A z t U z t U Z t z i V z t U z t U t z u ϕβωϕβωϕβωϕβω1-2 均匀无耗传输线,用聚乙烯(εr =作电介质。
(1) 对Z 0=300 Ω的平行双导线,导线的半径 r =,求线间距D 。
(2) 对Z 0 =75Ω的同轴线,内导体半径 a =,求外导体半径 b 。
[解] (1) 对于平行双导线(讲义p15式(2-6b ))0C L Z =rD r D ln ln πεπμ=r D ln 1εμπ=r D rln 120ε=300= Ω 得52.42=rD, 即 m m 5.256.052.42=⨯=D (2) 对于同轴线(讲义p15式(2-6c ))Z LZ 0○ ~ z补充题1图示0C L Z =dD d D ln 2ln2πεπμ=d D r ln 60ε=ab r ln 60ε=75= Ω 得52.6=ab, 即 mm 91.36.052.6=⨯=b 1-3 如题图1-3所示,已知Z 0=100Ω, Z L =Z 0 ,又知负载处的电压瞬时值为u 0 (t)=10sin ωt (V), 试求: S 1 、S 2 、S 3 处电压和电流的瞬时值。
《微波技术》习题解(一、传输线理论)

《微波技术》习题解(一、传输线理论)-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII机械工业出版社《微 波 技 术》(第2版) 董金明 林萍实 邓 晖 编著习 题 解一、 传输线理论1-1 一无耗同轴电缆长10m ,内外导体间的电容为600pF 。
若电缆的一端短路, 另一端接有一脉冲发生器及示波器,测得一个脉冲信号来回一次需0.1s ,求该电缆的特性阻抗Z 0 。
[解] 脉冲信号的传播速度为tlv 2=s /m 102101.010286⨯=⨯⨯=-该电缆的特性阻抗为 00C L Z =00C C L =l C εμ=Cv l=8121021060010⨯⨯⨯=-Ω33.83= 补充题1 写出无耗传输线上电压和电流的瞬时表达式。
[解] (本题应注明z 轴的选法)如图,z 轴的原点选在负载端,指向波源。
根据时谐场传输线方程的通解()()()()()())1()(1..210...21.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=+=+=--z I z I e A e A Z z I z U z U e A e A z U r i zj z j r i zj z j ββββ 。
为传输线的特性阻抗式中02.22.1;;,Z U A U A r i ==:(1),,212.2.的瞬时值为得式设ϕϕj r j i e U U eU U -+==⎪⎩⎪⎨⎧+--++=+-+++=-+-+)()cos()cos([1),()()cos()cos(),(21021A z t U z t U Z t z i V z t U z t U t z u ϕβωϕβωϕβωϕβω1-2 均匀无耗传输线,用聚乙烯(εr =2.25)作电介质。
(1) 对Z 0=300 Ω的平行双导线,导线的半径 r =0.6mm ,求线间距D 。
(2) 对Z 0 =75Ω的同轴线,内导体半径 a =0.6mm ,求外导体半径 b 。
微波技术习题答案3

3-1 一根以聚四氟乙烯 2.10r ε=为填充介质的带状线,已知其厚度b =5mm ,金属导带厚度和宽度分别为0t =、W =2mm ,求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高频率。
解: 由于/2/50.40.35W b ==>,由公式20(0.35/)eW Wb b W b ⎧=-⎨-⎩ /0.35/0.35W b W b <> 得中心导带的有效宽度为:2e W W m m ≈=,077.3Z ==Ω带状线的主模为TEM 模,但若尺寸不对也会引起高次模,为抑止高次模,带状线的最短工作波长应满足:1010m ax (,)cT E cT M λλλ>102 5.8c T E W m m λ== mmbr cTM5.14210==ελ所以它的工作最高频率GHzc f 20105.1410338=⨯⨯==-λ3-2 对于特性阻抗为50Ω的铜导体带状线,介质厚度b =0.32cm ,有效相对介电常数2.20r ε=,求线的宽度W 。
若介质的损耗角正切为0.001,工作频率为10GHz ,计算单位为dB /λ的衰减,假定导体的厚度为t =0.01mm 。
解:00)74.2120==<和030)0.4410.830x π=-=,所以 由公式00,1200.85120x Wb ⎧<⎪=⎨->⎪⎩其中,300.441x =-计算宽度为(0.32)(0.830)0.266W b x cm ===。
在10GHz ,波数为1310.6k mc-==由公式)(/2tan 波TEM m Np k d δα=介电衰减为mNp k d /155.02)001.0)(6.310(2tan ===δα在10GHz 下铜的表面电阻为0.026s R =Ω。
于是,根据公式300002.710120,30()/0.16120,s r cs R Z A b t N p m R B Z b επα-⎧⨯<⎪-⎪=⎨>⎪⎪⎩其中2121ln ()W b tb t A b tb tt π+-=++--0.414141(0.5ln)(0.50.7)2bt W B W t Wtππ=++++得出的导体的衰减为mNp A t b Z R r s c /122.0)(30107.203=-⨯=-πεα因为 4.74A =。
廖承恩《微波技术基础》习题解答(最全的版本)

所以可以得到 Z L = Z 0
又因为当电压最小点时,电流为最大点,即
kh da
课 后
Z L + Z 0 thγd Z 0 + Z L thγd Z L + jZ 0 tgβ d Z 0 + jZ L tgβ d Z in (d ) − jZ 0 tgβ d Z 0 − jZ in (d )tgβ d
Z =Z0 证明:对于无耗线而言 L
kh da
课 后
Z0 =
60
答 案
εr
ln
60
b 60 0.75 = ln = 65.9Ω a 1 0.25
=2.1
1
L1C1
=
1
µε r ε 0
1
2.1
sc Zin (d) −Zin (d) ZL = Z (d) oc Zin (d) −Zin (d) oc in
(d=l-z,如图,d 为一新坐标系, l=λ/4)
当 z=0,即 d=l 时 Vin=450V 所以 | V (l ) |=| V L+ e j β λ / 4 [1 + ΓL e −2 j β λ / 4 ] |= 450V
由于行波状态下沿线电压和电流振幅不变,因而 V0+=Vin=450V 而 I0+=V0+/Z0=1A 所以 AB 段的电压、电流、阻抗表达式为
kh da
课 后
V0+ − j β z e Z0
(图) 解:首先在 BC 段,由于 Z0=Z01=600Ω,ZL=400Ω 且因为 d=λ/4 所以在 BB’处向右看去,Zin=Z012/ZL=6002/400=900Ω 又由于 BB’处有一处负载 R=900Ω,所以对 AB 段的传输线来说 终端负载为 ZL’=Zin//R=450Ω 所以对 AB 段的等效电路为
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(2) (3)
(4)
sc oc 当 Z in (d ) = j100Ω , Z in (d ) = − j 25Ω , Z in (d ) = 75∠30°Ω 时
1562 . 5 +1875 × 75 ×
3 + 62 . 5 j 2
sc oc 2-6 在长度为 d 的无耗线上测得 Z in (d ) = j50Ω , Z in (d ) = − j 50Ω ,接 实
第二三四六七章习题解答 第二章习题解答
2-1 某双导线的直径为 2mm,间距为 10cm,周围介质为空气,求 其特性阻抗。某同轴线的外导体内直径为 23mm,内导体外直径为 10mm, ,求其特性阻抗;若在内外导体之间填充εr 为 2.25 的 介 质 , 求其特性阻抗。
解:双导线:因为直径为 d=2mm=2×10-3m 间距为 D=10cm=10-1m 所以特性阻抗为
ZL = Z0
2 — 12 画出图 2— 1 所示电路沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图,
所以 ΓL =
Z L '− Z 02 450 − 450 = =0 Z L '+ Z 02 450 + 450
微波原理习题答案

微波原理习题答案微波原理习题答案微波技术作为一种高频电磁波技术,已经广泛应用于通信、雷达、医疗等领域。
学习微波原理是理解和应用微波技术的基础。
下面将针对一些微波原理的习题进行解答,帮助读者更好地掌握相关知识。
1. 问题:什么是微波?答案:微波是一种频率高于射频、低于红外线的电磁波。
它的频率范围一般为300MHz到300GHz。
相比于射频信号,微波信号具有更高的频率和更短的波长。
2. 问题:微波与直流信号有什么不同?答案:微波与直流信号在频率和传输方式上存在明显的差异。
直流信号的频率非常低,一般为0Hz,而微波信号的频率较高。
此外,微波信号一般采用空间传输,而直流信号主要通过导线传输。
3. 问题:为什么微波信号适合用于通信和雷达系统?答案:微波信号具有较高的频率和短波长,能够有效地穿透大气层,减少传输损耗。
此外,微波信号还具有较高的方向性和较小的散射,有利于提高通信和雷达系统的性能。
4. 问题:什么是微波的衰减?答案:微波的衰减是指微波信号在传输过程中的能量损失。
衰减的原因包括自由空间损耗、大气吸收、反射损耗等。
衰减会导致微波信号的功率降低,影响通信和雷达系统的可靠性。
5. 问题:什么是微波的驻波比?答案:微波的驻波比是指在传输线上微波信号的最大值与最小值之比。
驻波比反映了传输线上的反射程度。
当驻波比为1时,表示传输线上没有反射,微波信号完全被传输;当驻波比不为1时,表示传输线上存在反射,部分微波信号被反射回去。
6. 问题:什么是微波的功率分配?答案:微波的功率分配是指将输入的微波功率按照一定的比例分配到不同的输出端口。
常见的功率分配方式包括等分功率分配、不等分功率分配和反向功率分配等。
功率分配的设计对于微波系统的性能和稳定性具有重要影响。
7. 问题:什么是微波的相位?答案:微波的相位是指波的起始点在时间上的位置。
相位可以用角度或时间表示。
相位差是指两个波之间的相位差异。
相位差可以用来描述波的干涉和衍射现象。
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微波技术习题答案
1-1何谓微波?微波有何特点?
答:微波是频率从300MHz至3000GHz的电磁波,相应波长1m至0.1mm 微波不同于其它波段的重要特点:1、似光性和似声性 2 穿透性3、非电离性4、信息性
1-2何谓导行波?其类型和特点如何?
答:能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束,在有限横截面沿确定方向(一般为轴向)传输的电磁波,简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波,简称为导波
其类型可分为:
TEM波或准TEM波,限制在导体之间的空间沿轴向传播
横电(TE)波和横磁(TM)波,限制在金属管沿轴向传播
表面波,电磁波能量约束在波导结构的周围(波导和波导表面附近)沿轴向传播1-3何谓截止波长和截止频率?导模的传输条件是什么?
答:导行系统中某导模无衰减所能传播的最大波长为该导模的截止波长,用λc 表示;导行系统中某导模无衰减所能传播的最小频率为该导模的截止频率,用f c表示;
导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长( λc>λ)或截止频率小于工作频率(f c<f)
2-1某双导线的直径为2mm,间距为10cm,周围介质为空气,求其特性阻抗。
某同轴线的外导体直径为23mm,导体外径为10mm,求其特性阻抗;若在外导体之间填充2.25的介质,求其特性阻抗。
2-6在长度为d的无耗线上测得Z in sc=j50Ω, Z in oc=-j50Ω,接实际负载时,VSWR=2,d min=0,λ/2,λ,·求Z L。
2-10长度为3λ/4,特性阻抗为600Ω的双导线,端接负载阻抗300 Ω;其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求其最大值和最小值。
2-12设某传输系统如图,画出AB段及BC段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求出电压的最大值和最小值(R=900Ω)
2-15在特性阻抗为200Ω的无耗双导线上,测得负载处为电压驻波最小点,|V|min=8V,距λ/4处为电压驻波最大点,|V|max=10V,试求负载阻抗及负载吸收的功率。
2-20 Z0为50Ω的无耗线端接未知负载Z L,测得相邻两电压驻波最小点之间的距离d为8cm,VSWR为2,d min1为1.5cm,求此Z L。
Λ
,2,1),12(4,20'''1'1'''1'1''
000=-==⇒
=⇒++=--++=--n n d n t t tg t
jtg t
tg j t tg j t jtg t
jtg t
tg j Z t tg j t jtg Z r
r r r r r r r r
r r λελββεβεεβεβεβεβεεβεβε
)
/(23.3)/(372.048.189664.88822007.064.8882)
07214.0/14.3()103/25.210314.32(2007
.0)103/25.210314.32()/()/2(2)/2()/()(2)(22
2892892
222222
10m dB m Np a c f tg c f a tg tg k r
r TE d
==-⨯⨯=
-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
--==πεπδεππμεωδμεωβδα
4-12 厚度为1mm,εr为9.6的陶瓷基片上的50Ω微带线,工作频率为3GHz,导体材料为铜(t/h=0.01),试求①导体衰减常数和介质衰减常数;②线上一个波长的导体损耗和介质损耗.
⎩⎨⎧==⎩⎨⎧+=+===----2
2
113443322221331221121
221,,l j l j l j l j e a b e a b b S b S a b S b S a a e b a e b ββββ4)(12121131211131221112111211)()(a e S a e S e a e S a e S e b S b S b l l j l j l j l j l j l j +------+=+=+=ββββββ42221)(214
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