河北工业大学微波技术与天线期末复习题
微波技术与天线考试试卷与答案
0 L 0λ 微波技术与天线考试试卷〔A 〕一、填空〔 2分⨯10 =20分〕1、 天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。
2、 天线的方向系数和增益之间的关系为G = D η 。
3、 对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。
4、 分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。
5、 半波对称振子的最大辐射方向是 与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。
6、 λ / 4 终端短路传输线可等效为电感的负载。
7、 传输线上任一点的输入阻抗 ZinZ、特性阻抗 以及负载阻抗 Z L满足。
Z = Z Z + jZ tan βz Lin 0+ jZ tan βz8、 微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。
9、 传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为φ 。
4π 110、等反射系数圆图中，幅角转变 π 时，对应的电长度为 0.25；圆上任意一点到坐标原点的距离为λ / 4 。
二、推断〔 2分⨯10 =20分〕1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。
√2. 无耗传输线只有终端开路和终端短路两种状况下才能形成纯驻波状态。
〤3. 假设传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
╳4. 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。
√5. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。
╳6. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。
√7. 垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。
√8. 波导内，导行波的截止波长肯定大于工作波长。
√Z9.驻波天线是宽频带天线。
╳10.天线的效率越高，其辐射力量越强。
√三、简答题〔5分⨯6=30分〕答案仅作为参考1.何谓阻抗匹配？分为哪几类？实现阻抗匹配的方法是什么？答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定协作关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸取全部的入射波功率。
微波技术与天线期末复习
在低频电路中，电阻、电容、电感和电导都是以集 在低频电路中，电阻、电容、 总参数的形式出现的， 总参数的形式出现的，连接元件的导线都是理想的短路 可任意延伸或压缩。 线，可任意延伸或压缩。 随着频率的提高，电路元件的辐射损耗、导体损耗 随着频率的提高，电路元件的辐射损耗、 和介质损耗增加，电路元件的参数也随之变化。 和介质损耗增加，电路元件的参数也随之变化。
15、处于不同频谱的电磁波采用不同的分析方法，请完 15、处于不同频谱的电磁波采用不同的分析方法， 成下图的填空： 成下图的填空：
频率小于微波的无线电波
频率小于微波的无 线电 微波
电路分析
法
电路分析
场分析 法
法
微波
场分析
光学分析 法
法 法
频率大于微波的电磁波波
频率大于微波的 电磁波
光学分析
二．简答题（5小题，共40分） 简答题（ 小题， 40分 1．(10分)什么是分布参数电路和集总参数电路？试列举 (10分 什么是分布参数电路和集总参数电路？ 各三个分布参数和集总参数， 各三个分布参数和集总参数，对比微波技术与模拟电 路等课程， 路等课程，简述分布参数电路和集总参数电路的本质 区别。 区别。 在低频短路中，常常忽略元件连接线的分布参数效 在低频短路中， 认为电场能量全部集中在电容器中， 应，认为电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全 部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。 部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。由这 些集总参数元件组成的电路称为集总参数电路。 些集总参数元件组成的电路称为集总参数电路。 当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时， 当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时， 电场能量和磁场能量的分布空间很难分开， 电场能量和磁场能量的分布空间很难分开，而且连接元 件的导线的分布参数不可忽略，这种电路称为分布参数 件的导线的分布参数不可忽略，这种电路称为分布参数 电路。 电路。
题库-微波技术与天线
微波技术与天线题库一、填空题1. 驻波比的取值范围为 ；当传输线上全反射时，反射系数为 ，此时驻波比ρ等于 。
2. γ=α+j β称为 ，其中α称为 ，它表示传输线上的波 ， β称为 ，它表示传输线上的波 。
3. 特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z 1为20j 欧、50欧和20欧时，传输线上分别形10cm ，如图所示：Z in ＝ ；Z in ＝ ；在z=5cm 处的输入阻抗Z in ＝ ；处， Z in 呈 性。
= 。
5. 无耗传输线的终端短路和开路时，阻抗分布曲线的主要区别是终端开路时在终端处等效为 谐振电路，终端短路时在终端处等效为 谐振电路。
6. 一段长度为l （0<l<λ/4）短路线和开路线的输入阻抗分别呈纯 和纯 。
7. 阻抗匹配分为 阻抗匹配、 阻抗匹配和 阻抗匹配，它们反映Z 0，根据各点在下图所示的阻抗圆图；⑤R ＜Z0，X ＝0 ( ); ⑥R ＝Z 0，X ＝0 ( );⑦Г=0 ( ); ⑧SWR=1 ( );⑨=1Γ ( ); ⑩ SWR=∞ ( ).9. 在导行波中, 截止波长λc最长的电磁波模称为该导波系统的主模。
矩形波导的主模为模, 因为该模式具有场结构简单、稳定、频带宽和损耗小等特点, 所以实用时几乎毫无例外地工作在该模式。
10. 与矩形波导一样，圆波导中也只能传输TE波和TM波；模是圆波导的主模，模是圆波导第一个高次模，而模的损耗最低，这三种模式是常用的模式。
11. 在直角坐标系中，TEM波的分量 E z和 H z为零；TE波的分量为零；TM波的分量为零。
12. 低频电路是参数电路，采用分析方法，微波电路是参数电路，采用分析方法。
13. 简并模式的特点就是具有相同的和不同的。
14. 微带线的弯区段、宽度上的阶变或接头的不连续性可能会导致电路性能的恶化，主要是因为这种不连续性会引入。
15. 写出下列微波元件的名称。
(a) (b) (c) (d)16. 下图(a)为微带威尔金森功分器，特性阻抗‘等于，其电长度L等于。
微波技术与天线复习题答案
设特性阻抗为 Z °的无耗传输线的驻波比，第一个电压波节点离负载的距离为《微波技术与天线》习题答案章节 微波传输线理路1.1设一特性阻抗为50的均匀传输线终端接负载 R 100 ，求负载反射系数i，在离负载0.2 ，0.25及0.5处的输入阻抗及反射系数分别为多少?1.2求内外导体直径分别为0.25cm 和0.75cm 的空气同轴线的特性阻抗；若在两 导体间填充介电常数r 2.25的介质，求其特性阻抗及f 300MHz 时的波长。
则空气同轴线 乙 60ln b65.9a 当 r 2.25时，z 。
-60ln b43.9V r a 当f 300MHz 时的波长:0.67m1.3题解：1 (Z 1 Z °).( Z 1 Z 0) 1 3 (0.2 )j2 z1 j0.8 1ee 3(0.5 )13（二分之一波长重复性） 1 (0.25 ) 3Z 1 jZ 0tan 丨Z in (0.2 ) z 。
一129.4323.79乙n (0.25 ) 502/100 25（四分之一波长阻抗变换性）乙 n (0.5 ) 100（二分之一波长重复性）解：同轴线的特性阻抗Z 0Z2Z in -2500R 11.5方。
证明：令传输线上任意一点看进去的输入阻抗为Z in ，与其相距处看进去的输入阻抗为4Z n ，则有:Z 1 jZ °tan zZ 0jZ 1 tan zl min1，试证明此时的终端负载应为乙 Z o证明:对于无耗传输线而言：Z1Zj tan丨 min 1 Z in( 1 min 1)Z 0ZZ1j tan丨 min 1Zin(l min1)Z/由两式相等推导出：乙Z 01 j tan lmin1jtan lmin 1传输线上的波长为：cf 2 g— 2mr因而，传输线的实际长度为:I -0.5m4终端反射系数为:R1 Z0 R1 Z49490.96151输入反射系数为:1ej2 1in 1490.96151根据传输线的4的阻抗变换性，输入端的阻抗为:试证明无耗传输线上任意相距入/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平Z in1 j tan I minijtan 1min 11.4特性阻抗为Z 0 100长度为 /8的均匀无耗传输线，终端接有负载① ② ③ 解：传输线始端的电压。
(完整版)微波技术与天线考试试卷
（1）传输线上的驻波系数 ；（5分）
（2）离终端 处的反直 相同
4、 5、馈源 轴 方向
一、填空题（每题2分，共20分）
1、对于低于微波频率的无线电波的分析，常用电路分析法；对于微波用场分析法来研究系统内部结构。
（2）计算这些模式相对应的 及 。（9分）
解：（1）利用矩形波导的截止波长的计算公式，计算各波型的截止波长；然后由传输条件λ< 来判断波导中可能存在的波形。
2、设双端口网络 已知，终端接有负载 ,如图所示，求输入端反射系数。（8分）
3、设矩形波导宽边 ，工作频率 ，用 阻抗变换器匹配一段空气波导和一段 的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数 及变换器长度。（8分）
2、微波传输线大致可分为三种类型：双导体传输线、波导和介质传输线。
3、无耗传输线的阻抗具有 /2重复性和 /4阻抗变换特性两个重要性质。
4、共轭匹配的定义为：当 时，负载能得到最大功率值 。
5、高波导的宽边尺寸a与窄边尺寸b之间的关系为b>a/2.
6、微带传输线的基本结构有两种形式：带状线和微带线，其衰减主要是由导体损耗和介质损耗引起的。
5、微带线在任何频率下都传输准TEM波。（错）
6、导行波截止波数的平方即 一定大于或等于零。（错）
7、互易的微波网络必具有网络对称性。（错）
8、谐振频率 、品质因数 和等效电导 是微波谐振器的三个基本参量。（对）
9、天线的辐射功率越大，其辐射能力越强。（错）
10、二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。（错）
（5）散射特性（6）抗低频干扰特性
2、HE11模的主要优点？
微波技术与天线复习的题目选
微波技术与天线复习题选微波基本概念：微波通常是指波长为至的电磁波。
微波通常是指频率以到的电磁波。
以波长划分，微波通常分为波，波，波，波。
在微波工程中，C波段是指厘米波，χ波段是指厘米波。
L 波段是指厘米波，S波段是指厘米波。
微波炉是利用某些物质吸收微波能所产生的效应进行的。
微波波段中的mm和mm波可以无阻地通过大气游离层，是电磁波通讯的宇宙窗口。
传输线参量特性：当负载阻抗为时，无耗传输线为行驻波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
当负载阻抗为时，无耗传输线为行波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
当负载阻抗为时，无耗传输线为纯驻波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
传输线终端短路时，其反射系数的模|Г（）|= ，驻波比= ，离负载λ/4处的输入阻抗只有当负载为时，才能产生行驻波状态，此时传输线上的反射系数的模介于和之间传输线上的负载给定后，沿无损耗传输线移动时，其反射系数Г（）按下列规律变化：模，辐角按而变。
传输线处于行波工作状态时，沿线电压和电流具有相相位，它们各自的振幅保持，输入阻抗亦是个量，且等于阻抗。
传输线终端短路时，其反射系数的模|Г（）|= ；传输线终端接匹配负载时，其反射系数的模|Г（）|= 。
（设传输线为无损耗线）在阻抗圆图上沿等驻波比圆旋转时；顺时针旋转，代表传输线上参考面向方向移动，通时针旋转代表传输线上参考面向方向移动。
对串联等效短路应用圆图，对并联等效电路应用圆图。
当负载阻抗为时，传输线上为行驻波状态，此时传输线上的驻波比为。
求图示传播线电路A，B端的输入阻抗。
圆图基本概念：试画一阻抗圆图简图。
並标出感性半圆。
容性半圆、可调匹配圆及纯电抗圆。
在复平面上作出阻抗圆图的简图，并在上面标出短路点、开路点、匹配点、可调匹配圆。
在阻抗圆图上沿等圆旋一周，相当于在传输线上移动。
在阻抗圆图上，归一化电阻= 的圆称为可调圆。
在阻抗圆图上，归一化电抗= 的线称为纯线。
在阻抗圆图上，归一化电阻= 的点称为短路点，归一化电抗=的点称为开路点。
微波技术与天线总复习题及其答案
微波技术与天线总复习题及其答案微波技术与天线基础总复习题⼀、填空题1、微波是⼀般指频率从⾄范围内的电磁波，其相应的波长从⾄。
并划为四个波段；从电⼦学和物理学的观点看，微波有、、、、等重要特点。
2、⽆耗传输线上的三种⼯作状态分别为：、、。
3、传输线⼏个重要的参数：（1）波阻抗：；介质的固有波阻抗为。
（2）特性阻抗：，或，Z 0=++I U 其表达式为Z 0= ,是⼀个复数；其倒数为传输线的 .（3）输⼊阻抗（分布参数阻抗）： ,即Z in (d)= 。
传输线输⼊阻抗的特点是： a) b) c) d)（4）传播常数：（5）反射系数：（6）驻波系数：（7）⽆耗线在⾏波状态的条件是：；⼯作在驻波状态的条件是：；⼯作在⾏驻波状态的条件是：。
4、负载获得最⼤输出功率时，负载Z 0与源阻抗Z g 间关系：。
5、负载获得最⼤输出功率时，负载与源阻抗间关系：。
6、史密斯圆图是求街均匀传输线有关和问题的⼀类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归⼀化阻抗或导纳的的等值线簇与反射系数的等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。
阻抗圆图上的等值线分别标有，⽽和，并没有在圆图上表⽰出来。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表⽰或和或。
圆图上的电刻度表⽰，图上0~180°是表⽰。
7、阻抗匹配是使微波电路或系统⽆反射运载⾏波或尽量接近⾏波的技术措施，阻抗匹配主要包括三个⽅⾯的问题，它们是：（1）；（2）；（3）。
8、矩形波导的的主模是模，导模传输条件是，其中截⽌频率为，TE10模矩形波导的等效阻抗为，矩形波导保证只传输主模的条件是。
9、矩形波导的管壁电流的特点是：（1）、（2）、（3）。
10、模式简并现象是指，主模也称基模，其定义是。
单模波导是指；多模传输是。
11、圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为。
12、微波元器件按其变换性质可分为、、三⼤类。
微波技术与天线考试试卷与答案
微波技术与天线考试试卷（A ）一、填空（210⨯分=20分）1、 天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。
2、 天线的方向系数和增益之间的关系为G D η=。
3、 对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。
4、 分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。
5、 半波对称振子的最大辐射方向是与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。
6、 /4λ终端短路传输线可等效为电感的负载。
7、-8、传输线上任一点的输入阻抗in Z 、特性阻抗0Z 以及负载阻抗L Z 满足。
000tan tan L in L Z jZ z Z Z Z jZ zββ+=+9、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。
10、 传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为14λφπ。
11、 等反射系数圆图中，幅角改变π时，对应的电长度为；圆上任意一点到坐标原点的距离为/4λ。
二、判断（10⨯2分=20分）1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。
√2. 。
3. 无耗传输线只有终端开路和终端短路两种情况下才能形成纯驻波状态。
〤4. 若传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
╳5. 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。
√6. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。
╳7. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。
√8.垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。
√9.波导内，导行波的截止波长一定大于工作波长。
√10.驻波天线是宽频带天线。
╳11.。
12.天线的效率越高，其辐射能力越强。
√三、简答题（5分⨯6=30分）答案仅作为参考1.何谓阻抗匹配分为哪几类实现阻抗匹配的方法是什么答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定配合关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸收全部的入射波功率。
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一、填空题
1、微波的频率范围是从300MHz 到3000GHz 赫兹，波长范围是从1米到0.1毫米。
2、矩形波导尺寸a=20mm，b=10mm，其主模是TE10 模，主模截止波长为40mm 。
3、无耗传输线的三种不同工作状态分别是行波状态、纯驻波状态和驻波状态。
4、矩形波导不可以（选填：可以、不可以）传输TEM波。
5、微波网络中的S矩阵也叫散射矩阵。
6、天线是发射或接收电磁波的装置。
二、单项选择题
1 下面哪种应用未使用微波（ B ）。
A、雷达
B、调频（FM）广播
C、GSM移动通信
D、GPS卫星定位
2 微波通常采用哪种传输方式（ C ）。
A、天波传播
B、地波传播
C、视距传播
3 下列哪种传输线可以传输TEM波（B ）
A、矩形波导
B、平行双线
C、圆波导
D、介质波导
4 一段均匀无耗传输线特性阻抗100Ω，终端负载50Ω，所传输信号频率为150MHz，距离终端
0.5米处的输入阻抗为（C ）
A、50Ω
B、100Ω
C、200Ω
D、150Ω
5 当终端负载为（ D ），传输线不工作在纯驻波状态。
A 、开路
B 、短路
C 、纯电抗元件
D 、等于特性阻抗
6 电场矢量除有横向分量外还有纵向分量，而磁场矢量只有横向分量的波称为横磁波，又称为（ A ）。
A 、TM 波
B 、H 波
C 、TE 波
D 、TEM 波
7 由于波导只能传播一定频率电磁波，因此，可以说波导具有( A )特性。
A 、高通滤波器
B 、低通滤波器
C 、带通滤波器
D 、带阻滤波器
8 带状线的损耗不包括（ D ）
A 、由中心导带和接地板导体引起的导体损耗
B 、两接地板间填充的介质损耗
C 、辐射损耗
D 、周围媒质的损耗
9 二端口网络[S]矩阵中，S 11表示( A )。
A 、端口1匹配时，端口1的电压反射系数
B 、端口2匹配时，端口1的电压反射系数
C 、端口1匹配时，端口2的电压反射系数
D 、端口2匹配时，端口2的电压反射系数
10 下列关于近区场说法不正确的是（ D ）。
A 、近区场称为准静态场
B 、近区场随距离的增大而迅速减小
C 、电磁能量在场源和场之间振荡，没有向外辐射
D 、电场与磁场相位
三、判断题
1、多阶梯阻抗变换器中，阶梯级数越多，频带越宽。
（ 对 ）
2、波导双孔定向耦合器中，要使方向系数∞→D ，则两孔之间的距离应为g λ4
1。
（ 对 ）
3、隔离器只能实现单向导通。
（对）
4、λ/ 4 阻抗变换器是常见的阻抗匹配器件，可以用在各种宽带匹配系统中。
（错）
5、在一段终端短路的矩形波导内放置一块吸收片，做成小功率匹配负载，吸收片通常做成尖劈状，尖劈越长，吸收效果越好。
（对）
6、半波对称振子的辐射电阻为73.1欧。
（错）
7、半波对称振子是振子长度与波长之比为1/2的对称振子。
（对）
8、惠更斯元是分析面天线的基本辐射单元。
（对）
9、惠更斯元具有单向辐射特性，且最大辐射方向与元相垂直。
（对）
10、电流分布在天线体的金属表面，且口径尺寸远小于工作波长的天线称为面天线。
（错）。