微波技术基础期末试题一与参考答案
微波技术基础习题1
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，在有限横截面内沿确定方向（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，限制在金属管内沿轴向传 播 表面波，电磁波能量约束在波导结构的周围（波导内和波 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λ c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fc表示； 导模无衰减传lt;f)
微波技术基础期末复习题
《微波技术基础》期末复习题第2章 传输线理论1. 微波的频率范围和波长范围频率范围 300MHz ~ 3000 GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ；2. 微波的特点⑴ 拟光性和拟声性；⑵ 频率高、频带宽、信息量大；⑶ 穿透性强；⑷ 微波沿直线传播；3. 传输线的特性参数⑴ 特性阻抗的概念和表达公式特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流 1101R j L Z G j C ⑵ 传输线的传播常数传播常数 j γαβ=+的意义，包括对幅度和相位的影响。
4. 传输线的分布参数：⑴ 分布参数阻抗的概念和定义⑵ 传输线分布参数阻抗具有的特性()()()in V d Z d I d =00ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z γγγγ+=+000th th L L Z Z d Z Z Z d γγ+=+① 传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；③ 传输线段具有阻抗变换作用；由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z dγγ+=+ 可以看到这一点。
④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和 λ/2重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量；⑶ 反射参量① 反射系数的概念、定义和轨迹；② 对无损线，其反射系数的轨迹？；③ 阻抗与反射系数的关系；in ()1()()()1()V d d Z d I d d 01()1()d Z d ⑷ 驻波参量① 传输线上驻波形成的原因？② 为什么要提出驻波参量？③ 阻抗与驻波参量的关系；5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点；⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点；⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点；6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响7. 引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；8. 阻抗匹配的概念、重要性9. 阻抗匹配的方式及解决的问题⑴ 负载 — 传输线的匹配⑵ 信号源 — 传输线的匹配⑶ 信号源的共轭匹配10. 负载阻抗匹配方法⑴ λ/4阻抗匹配器⑵ 并联支节调配器⑶ 串联支节调配器第3章 规则金属波导1. 矩形波导的结构特点、主要应用场合；2. 矩形波导中可同时存在无穷多种TE 和TM 导模；3. TE 和TM 导模的条件；TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z E H x y z H x y e β-==≠TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z H E x y z E x y e β-==≠4. 关于矩形波导的5个特点；5. 掌握矩形波导TE 10模的场结构，并在此基础上掌握TE m0模的场结构；6. 管壁电流的概念；7. 管壁电流的大小和方向；8. 矩形波导的传输特性（导模的传输条件与截止）；9. 圆形波导主模TE11模的场结构。
微波试题及答案
微波试题及答案在现代社会中，微波技术已经广泛应用于通信、雷达、天文学等领域。
掌握微波知识对于从事相关行业的人士来说至关重要。
本篇文章将介绍一些微波试题及其答案，帮助读者深入了解微波技术。
试题一：什么是微波？答案：微波是电磁波的一种，具有较短的波长和高频率特点，通常波长在1毫米至1米之间。
微波具有很强的穿透力和方向性，被广泛应用于通信、雷达、医疗等领域。
试题二：什么是微波导？答案：微波导是一种用于传输微波信号的特殊波导结构。
微波导常见的形式有矩形波导、圆柱波导等，其内部壁面具有优良的导波性能，能够有效地传输微波信号。
试题三：微波的功率和频率有何关系？答案：微波的功率和频率之间呈正比关系。
功率越大，频率也相应增加。
这是因为微波的功率与电磁波的幅度相关，而频率则与波的周期有关。
试题四：什么是微波障碍物？答案：微波障碍物是指在微波传输过程中会对信号产生干扰或反射的物体。
微波障碍物可能导致信号衰减、多径效应等问题，影响信号的传输质量。
试题五：微波天线的作用是什么？答案：微波天线是用于接收和发射微波信号的装置。
它能够将电磁波能量转换成电流或电流转换成电磁波能量，并将其传输到空间中进行无线通信或能量传输。
试题六：什么是微波功率放大器？答案：微波功率放大器是一种用于增加微波信号功率的装置。
它通过引入恒定的电源电压来驱动微波管或半导体器件，实现对微波信号电压的放大。
试题七：什么是微波衰减器？答案：微波衰减器是一种用于降低微波信号功率的装置。
它通过引入衰减材料或实现信号的反向传播等方式，对微波信号进行衰减，用于调节微波信号的强度。
试题八：什么是微波干扰？答案：微波干扰是指在微波传输过程中，由于不同信号的干涉或其他外界干扰因素而导致的信号失真或中断现象。
微波干扰可能影响通信、雷达等应用的正常运行。
试题九：如何解决微波干扰问题？答案：解决微波干扰问题可以采取多种方法。
例如，可以提高微波系统的抗干扰能力，使用合适的隔离器或拐角衰减器，合理安排微波设备的布局等，从而减少微波干扰。
哈尔滨工程大学微波技术试卷 微波技术基础01-05年期末考试试卷及答案
微波技术基础２００１年期末考试试卷
微波技术基础２００１年期末考试试卷答案
微波技术基础２００２年期末考试试卷
微波技术基础２００２年期末考试试卷答案
微波技术基础２００３年期末考试试卷
微波技术基础２００３年期末考试试卷答案
微波技术基础２００４年期末考试试卷
微波技术基础２００４年期末考试试卷答案
微波技术基础近３年考试结果分析
年份优秀良好中等及格不及格总人数2001 37 82 208 63 22 412 2002 48 123 210 37 15 433 2003 60 136 219 32 11 458
以上是微波技术基础课程近三年（2001、2002、2003）的考试成绩统计表和直方图，从上面的统计结果来看，学生的考试成绩是逐年提高的（优秀率提高，不及格率下降）。
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
廖承恩《微波技术基础》习题解答(最全的版本)
（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
微波技术 期末考试试卷
北京航空航天大学2006～2007学年第一学期微波技术期末考试试卷（A）标准答案及评分标准一、简答题（每小题3分）1、如何判断长线和短线？答：长线是传输线几何长度l与工作波长λ可以相比拟的传输线（1.5分），（必须考虑波在传输中的相位变化效应），短线是几何长度l与工作波长λ相比可以忽略不计的传输线（1.5分）。
（界限可以认为是/0.05lλ≥）。
2、何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？答：集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位与空间位置无关（1.5分）。
分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应（1.5分）。
3、何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。
答：支持色散模式传输的传输线，（0.5分）色散模式是传输速度（相速与群速）随频率不同而不同的模式（0.5分）。
支持非色散模式传输的传输线（0.5分），非色散模式是传输速度（相速与群速）不随频率而改变的模式。
（0.5分）色散模式传输线：波导（0.5分）非色散模式传输线：同轴，平行双导体，微带。
（0.5分）4、均匀无耗长线有几种工作状态？条件是什么？答：均匀无耗长线有三种工作状态，分别是驻波、行波与行驻波。
（1.5分）驻波：传输线终端开路、短路或接纯电抗；（0.5分）行波：半无限长传输线或终端接负载等于长线特性阻抗；（0.5分）行驻波：传输线终端接除上述负载外的任意负载阻抗；（0.5分）5、什么是波导中的模式简并？矩形波导和圆波导中的简并有什么异同？答：不同模式具有相同的特性（传输）参量叫做模式简并。
（1分）矩形波导中，TE mn与TM mn（m、n均不为零）互为模式简并。
（1分）圆波导的简并有两种，一种是极化简并。
其二是模式简并，（1分）6、 空气填充的矩形波导（宽边尺寸为a ，窄边尺寸为b ）中，要求只传输10H 波型，其条件是什么？答：由于10H 的截止波长2c a λ=，而20H 的截止波长为a ，01H 的截止波长为2b ，若保证10H 单模传输，因此传输条件max (,2)2a b a λ<<（3分）。
廖承恩《微波技术基础》习题解答(最全的版本)
2－11 试证明无耗传输线的负载阻抗为
ZL = Z0 K − jtgβ d min 1 1 − jKtgβ d min 1
ww
证明：因为 Z in ( d ) = Z 0
w.
的距离。
对于无耗线 α = 0, 则得到 Z in ( d ) = Z 0
式中， K 为行波系数， dmin1 为第一个电压驻波最小点至负载
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
课
Ω；其输入端电压为 600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振
kh da
Z L − Z0 =-1/3=1/3exp(jπ) ZL + Z0
后
2-10 长度为 3λ/4，特性阻抗为 600 Ω的双导线，端接负载阻抗 300
答 案
Z in (d ) = Z 0
Z L + jZ 0 tg ( βd ) = 38.24+j3.14 Z 0 + jZ L tg ( βd )
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
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2）当P i =1W，Γ 1 =−0.1 和Γ 2 =0.3 时，
功率计的指示为P o =0.08W
3）Γ 1 =Γ 2 =0 时，
功率计的指示为P o =0W，此时魔T的四个端口都处于匹配状态，E臂和H臂相互隔 离。
1 1 0 0
H 臂（端口 4）接匹配信号源，因此
U r1 U i 4 S14 U i 4
2 ， U r 2 U i 4 S 24 U i 4 2
端口 1 和 2 负载的反射系数分别为Γ 1 和Γ 2 ，因此
U i1 1U r 4 1U i 4
2 ， U i 2 2U r 4 2U i 4 2
j j 2
散射矩阵为
S11
o a11 a12 a21 a22 1 j 2 0.283e j171.8 a11 a12 a21 a22 3 4 j
S 21
o a11 a12 a21 a22 2 0.4e j 53.1 a11 a12 a21 a22 3 4 j
Z 1 =100Ω和Z 2 =j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S 11 和S 21 ，和网络的插入衰
减（dB形式） 、插入相移与输入驻波比（15 分） （第四章）
λ/4 Z0 Z1 Z2
1 解：归一化传输矩阵 A Z 0 Z1
其中， 因此
1 A Z0 Z1 0 1 0 j Z 0 1 j 0 Z2 0 1
1.功率计的功率指示 2. 输出功率为P i =1W，Γ 1 =−0.1 和Γ 2 =0.3，求功率计的功率指示 3.若Γ 1 =Γ 2 =0，功率计的功率指示又为多少，结果说明了什么？（12 分）
信号源
4 1 Pi 2 3
功率计 解：魔 T 的 S 矩阵为
0 0 1 1 0 0 1 S 2 1 1 0 1 1 0
、
固有品质因数
和等效电导
二、传输线理论工作状态（7 分） （第二章） 在特性阻抗Z 0 =200Ω的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为电压波节点， 传输线上电压最大值 U max =10V，求终端反射系数、负载阻抗和负载上消耗的功 率。 解： 2
1 1 1 3
1 3
由于终端为电压波节点，因此 2 由 2
Z L Z0 1 3 Z L Z0
可得，Z L =100Ω 负载吸收功率为 U 1 PL max =0.125W 2Z 0
2
三、Smith 圆图（10 分） （第二章） 已知传输线特性阻抗Z 0 =75Ω，负载阻抗Z L =75+j100Ω，工作频率为 900MHz，线 长l=0.1m，试用Smith圆图求距负载最近的电压波腹点与负载的距离和传输线的 输入阻抗
因此接入点位置 d 为 （0.14-0）λ=0.14λ E 点： （0.36-0）λ=0.36λ E’点： 如果接入 E 点对应的位置，支线要产生 j 0.4 的导纳，故
l=(0.5+0.06-0.25)=0.31λ
如果接入 E’点对应的位置，支线要产生 j 0.4 的导纳，故
l=(0.44-0.25)=0.19λ
p
1 c v 1 c
2 2
3.98 cm
vp
3.98 108 m/s
vg v 1 2.26 108 m/s c
2
六、由一个二端口网络如图所示，传输线的特性阻抗Z 0 =200Ω，并联阻抗分别为
《微波技术基础》期末试题一与参考答案
一、选择填空题（每题 3 分，共 30 分） 1.下面哪种应用未使用微波（第一章）b （a）雷达 （b）调频（FM）广播 （c）GSM 移动通信 （d）GPS 卫星定位
2.长度 1m，传输 900MHz 信号的传输线是（第二章）b （a）长线和集中参数电路 （c）短线和集中参数电路 （b）长线和分布参数电路 （d）短线和分布参数电路
解：当采用 λ\4 阻抗变换器，由于负载为纯阻，在负载处接入即可
Z 01 Z 0 Z L 61.2 Ω 0.667 2）若采用单支节匹配，归一化负载导纳 Y L
1 相交于 E 点和 在导纳圆图上找到负载的位置 A 点，沿等驻波系数圆转到与 G
1 j 0.4 ，电长度增量分别为 0.14，0.36 E’点，导纳为 Y E
解：
1 由工作频率为 900 MHz，可得 m 3
而线长为 l=0.3λ
1.计算归一化负载阻抗 Z L 1 j1.33 Z L Z0
在阻抗圆图上找到 A 点。
2.连接 OA 交单位圆于 B 点，B 点的电长度为 0.172。 OD 轴为电压波腹点的轨迹，因此距负载最近的电压波腹点与负载的距离为
度 等
0.3 j 0.16 Z in 5.输入阻抗为 22.5 j12 Z in Z 0 Z in
D 0.25 1
四、λ\4 阻抗匹配和单支节阻抗匹配（12 分） （第二章） 传输线的特性阻抗Z 0 =50Ω，负载阻抗为Z L =75Ω，
1）若采用 λ\4 阻抗变换器，求接入位置和接入线的特性阻抗 2）若采用单支节匹配，求接入位置 d 和支节线的长度 l
TE20 模的截止波长为 a=22.86=22.86mm TE01 模的截止波长为 2b=2*10.16=20.32mm TE11 和 TM11 模的截止波长为
2ab a 2 b2 =18.57mm
当工作波长为 λ=2cm 时， BJ-100 型矩形波导中可传输 TE10 模、 TE20 模和 TE01 模； 要保证单模传输，工作波长的范围为 2.286cm<λ<4.572 cm （3）λ=3cm
相当于信号从端口 1 和 2 输入，E 臂（端口 3）的输出电压为
U r 3 U i1S31 U i 2 S32 1 2 U i 4
2
E 臂（端口 3）的输出功率，即功率计的读数为
2 U i 4 1 2 P 1 2 Po U r 3 1 i 2 2 2 2
、 驻波 和 行驻波 。 （第
7.耦合微带线中奇模激励的对称面是 电 壁，偶模激励的对称面是 （第三章）
磁
壁。
8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、 导纳 散射 参量和 转移 参量。
参量、
传输
参量、
9.衰减器有吸收衰减器、
截止
衰减器和
极化
衰减器三种。
10.微波谐振器基本参量有 衰减器三种。
谐振波长
（0.25-0.172）λ=0.026m
3.由 B 点向波源方向旋转 0.3 电长度 （即 0.3λ） ， 即电长
为 0.472，得到 E 点，连接 OE，由 A 点所在的等 驻波系数圆相交与 F 点， F 点阻抗即为输入端的 归一化输入阻抗。由图可知，
C -1 F 0.472 E A O
B
0.172
网络的插入衰减
L 10 lg
1 S 21
2
10 lg
1
0.4
2
7.96 dB
插入相移
arg S 21 53.1o
输入驻波比
1 S11 1 0.2828 1.79 1 S11 1 0.2828
七、魔T电桥，H臂（端口 4）接匹配信号源，E臂（端口 3）接匹配功率计，输 出功率P i ，端口 1 和 2 各接一负载，反射系数分别为Γ 1 =−0.1 和Γ 2 =0.3，试求
0 cos 1 j sin
1 j sin Z0 cos Z2
0 1
2 4 2
Z0 Z 2 j Z 02 1 Z1Z 2 1 1 Z0 2 j Z1
3.下面哪种传输线不能传输 TEM 模（第三章）b （a）同轴线 （b）矩形波导 （c）带状线 （d）平行双线
4.当矩形波导工作在 TE10 模时，下面哪个缝不会影响波的传输（第三章） b
5.圆波导中的TE 11 模横截面的场分布为（第三章） b
（a）
（b）
（c）
6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为 行波 二章）
五、矩形波导中的主模是什么模式，当工作波长为 λ=2cm 时， BJ-100 型 （a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作 波长的范围；当工作波长为 λ=3cm 时，求 λp，vp 及 vg。 （6 分） （合计 15 分） （第 三章） 解： （1）矩形波导中的主模是 TE10 模 （2）TE10 模的截止波长为 2a=2*22.86=45.72mm