微波技术基础习题2
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。
微波技术基础试卷-填空总汇
电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末1、传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的（总）电压和（总）电流的比值；传输线的特征阻抗等于（入射）电压和（入射）电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内（横向电场）和（横向磁场）的比值。
2、矩形波导传输的基模是（TE10模）；宽度为a，高度为b（a>b）的空气填充矩形波导，当工作波长大于（2a ），电磁波不能在波导中传播。
3、在SMITH圆图中，原点代表的传输线工作状态是（行波状态（或匹配状态）），上半平面的阻抗性质是（感性）。
《微波技术基础》期末试题二与参考答案1．从传输线方程看，传输线上任一点处的电压和电流都等以该处相应的入射波和反射波的叠加。
2．终端短路的传输线的输入阻抗等于j Zc tgβl ，终端开路的传输线的输入阻抗等于-j Zc ctgβl 。
3．电磁波的波长和频率满足λ<λc 或f>fc 条件才能在波导中传输。
4. 圆波导的三种主要工作模式TE11 、TE01 、TM01 。
5. 无耗网络的Z和Y参数是纯虚数，A参数的A11 、和A22 是实数。
6. 微波网络的工作特性参量有电压传输系数T 、插入衰减A 、插入相移θ、输入驻波比ρ。
7．分支调配器可调电纳范围−∞~+∞，螺钉调配器可调容性电纳范围0~+∞。
8.微波谐振器有那两个主要功能储能、选频。
微波技术与天线B卷1、充有25.2r =ε介质的无耗同轴传输线，其内、外导体直径分别为mm b mm a 72,22==，传输线上的特性阻抗Ω=__________0Z 。
（同轴线的单位分布电容和单位分布电感分别()()70120104,F 1085.8,ln 2ln 2--⨯==⨯===πμμεπμπεm a b L a b C 和m H ) 2、匹配负载中的吸收片平行地放置在波导中电场最___________处，在电场作用下吸收片强烈吸收微波能量，使其反射变小。
3、 平行z 轴放置的电基本振子远场区只有________和________ 两个分量，它们在空间上___________（选填：平行，垂直），在时间上_______________（选填：同相，反相）。
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。
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
微波技术基础复习题
2、 计算串联阻抗的ＡＢＣＤ矩阵。
4、简述微波谐振电路与低频谐振电路的异同点。
5、标出阻抗圆图中特殊的点、线、面。
6、简述微波传输线的分布参数是如何产生的，并画出长为dz(远小于波长)的小线元的等效电路。
7、证明串联阻抗的ＡＢＣＤ矩阵。
101A B Z C D ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
8、从均匀传输线上取一段电长度为θ= βl 的传输线，试求其散射矩阵、传输矩阵和归一化转移矩阵。
9、计算并联导纳的ＡＢＣＤ矩阵。
11、什么是微波互易网络。
12、 微波加热应用了微波的什么特点？
13、画出同轴线横截面内主模的电场、磁场分布。
14、 测得某两端口网络的S 矩阵为
[]⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡∠∠∠∠=o o o o 00.2900.8900.800.1s
问此两端口网络是否互易和无耗，为什么？
15、如何将微波系统等效成微波网络？
0Z 0
Z
Z 12。
《微波技术基础》题集
《微波技术基础》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微波是指频率为（）的电磁波。
A. 300MHz-300GHzB. 300Hz-300MHzC. 300GHz-300THzD. 300kHz-300MHz2.微波在真空中的传播速度与（）相同。
A. 光速B. 声速C. 电场传播速度D. 磁场传播速度3.微波的主要特性不包括（）。
A. 直线传播B. 穿透性强C. 反射性D. 绕射能力强4.微波传输线主要包括（）。
A. 同轴电缆和光纤B. 双绞线和同轴电缆C. 光纤和波导D. 双绞线和波导5.在微波通信中，常用的天线类型是（）。
A. 偶极子天线B. 抛物面天线C. 环形天线D. 螺旋天线6.微波谐振腔的主要作用是（）。
A. 储存微波能量B. 放大微波信号C. 转换微波频率D. 衰减微波信号7.微波加热的原理是（）。
A. 微波与物体内部的分子振动相互作用B. 微波使物体表面温度升高C. 微波直接转化为热能D. 微波引起物体内部化学反应8.微波在介质中的传播速度与介质的（）有关。
A. 密度B. 介电常数C. 磁导率D. 温度9.微波通信中，为了减少信号的衰减，通常采取的措施是（）。
A. 增加信号频率B. 减小信号功率C. 使用中继站D. 改用光纤通信10.微波测量中，常用的仪器是（）。
A. 示波器B. 微波功率计C. 万用表D. 频谱分析仪（部分功能重叠，但更专用于频率分析）二、填空题（每题2分，共20分）1.微波的频率范围是_________至_________。
2.微波在真空中的传播速度约为_________m/s。
3.微波的_________特性使其在雷达和通信系统中得到广泛应用。
4.微波传输线中，_________具有宽频带、低损耗的特点。
5.微波天线的作用是将微波能量转换为_________或相反。
6.微波加热过程中，物体吸收微波能并将其转化为_________。
7.微波在介质中的衰减主要取决于介质的_________和频率。
微波技术基础试题二.doc
2007/2008学年第二学期期末考试试题答案及评分标准（A卷）微波技术基础一、填空题（40分，每空2分）1、传输线的工作状态是指沿线电压、电流及阻抗的分布规律。
对于均匀无耗传输线，根据终端所接负载阻抗的大小和性质的不同其工作状态分为三种：行波状态、驻波状状态、行驻波状态。
2、测得一微波传输线的反射系数的模『| = *。
则行波系数K = 若特性阻抗乙）=75Q , 则波节点的输入阻抗R in（波节）= 25Q O3、均匀无耗传输线的特性阻抗为乙），终端负载获得最大功率时，负载阻抗Z L = Z（） o4、长线和短线的区别在于：前者为分布参数电路,后者为集中参数电路。
5、阻抗圆图的正实半轴为电压波腹点或电流波节点的轨迹，负实半轴为电压波节点或电流波腹点的轨迹。
6、圆波导传输的主模为TE11 模,微带线传输的主模为模。
7、在矩形波导小，当工作波长久给定时，若要实现TE"）单模传输，则波导尺寸必须满足a< A <2a , A>2h o8、对于二端口网络來说，常用的工作参量有（请用文字叙述，用符号叙述不得分）电压传输系数、插入衰减、插入相移、输入驻波比。
9、表征二端口微波网络特性的参量可以分为两大类，请问反映网络参考面上入射波电压和反射波电压Z间关系的参量有散射参暈和传输参暈。
（注：请用文字叙述，用符号叙述不得分）。
二、简答题（20分，每题5分）1、 电磁波的波型是如何划分的，有哪几种波型。
答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型： ---------------- 2分（1） ----------------------------------------------------------------------------------------------- 横磁波（TM 波），又称电波（E 波）：Hz" EzHO ； ------------------------------------------- 1分 （2） ----------------------------------------------------------------------------------------------- 横电波（TE 波），又称磁波（H 波）： E z = o ， H 严; ----------------------------------- 1 分 ⑶横电磁波（TEH ）： Ez = O ，Hz = °。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
in1
Z in1 50 53.88 23.76 j 50 3.88 23.76 j 0.085 0.21 j, in1 0.226 Z in1 50 53.88 23.76 j 50 103.88 23.76 j 1 0.226 1.58 1 0.226
0.483e j 0.496 e
j
6 5
0.483e j 3.27
1 L 1 L
1 0.483 2.868 1 0.483
EG Z 0 e j l j d j d V ( d ) ( e e ) L ② 2 j l Z G Z 0 1 G L e
L
V
min
V
1 L
max
1 L
V
max
/ 300 V
负载处电流（最大）：
1 L I max I L
I min I 1 L
L
I max V
1 L
min
1 L
I min 1A
输入阻抗（最大） Z0*ρ=600*2=1200Ω 输入阻抗（最小） Z0/ρ=600/2=300Ω
EG Z 0 e j l 10 75 2 j l Z G Z 0 1 G L e 75
e
j
2 15 50 j 4 15 50
1 (0.425 j 0.23)e
10(0.31 j 0.95) 10(0.222 j 0.474) 10(0.81 1.73 j ) 0.52 j 0.064 0.274
Z BB' jZ 0 ' tg ' t Z0 ' Z0 Z 0 ' jZ BB'tg ' t
Z BB' jZ 0 ' tg ' t r Z 0 ' jZ BB'tg ' t
r jtg ' t 1 j r tg ' t Z0 ' Z0 r 1 j r tg ' t r jtg ' t r jtg ' t 1 j r tg ' t r tg ' t 0 1 j r tg ' t r jtg ' t
A1 375 ,
U min A1 (1 l ) 300V
ZBC=600×600/400=900Ω,R=900 Ω AB段为行波状态,其上电压大小不变,幅值等于450V,阻抗等 于450 Ω,电流大小不变,幅值等于1A
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。 解： 驻波比ρ=10/8=1.25 负载阻抗ZL=Z0/ρ=160Ω PL=1/2Re(VLIL*)=64/2/160=0.2W
c / f 3 108 /(600 106 ) 0.5m
Z Z0 Z Z 0 150 j 90 75 G G 1, L L 0.425 j 0.23 ZG Z0 Z L Z 0 150 j 90 75 V0
VL
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)
解：
BC段行驻波状态 Γl=(Zl-Z0)/(Zl+Z0)=-0.2 C为电压波节点,B为电压波腹点,BC段电压最大与最小值
Umax A1 (1 l ) 450 V
Z AA' 300 1200
输入端电压电流(电压最大，电 1 流最小）： 1 300 600 1 3 2 UAA’=600V，IAA’=0.5A L 负载处电压（最小）：
V V
V 1 L L max min
300 600
3
1
1 3
V 1 L
微波技术基础习题解答
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，内导体外径为10mm，求其特性阻抗； 若在内外导体之间填充2.25的介质，求其特性阻抗。 解：双导线特性阻抗为
2D 2 100 Z 0 120 In 120 In 120 4.605 552 .6 d 2
L V
max
1 1.25 1 1 1 1.25 1 9
VL 1 L 10 VL
2 L
10 VL 9V 9
1V 1 9 9 80 2 PL (1 L ) 0.2W 2 Z0 2 200 81
2-20 Z0为50Ω的无耗线端接未知负载ZL，测得相邻两电压 驻波最小点之间的距离d为8cm，VSWR为2，dmin1为1.5cm， 求此ZL。 解：λ =2*8=16cm
②
L
200 100 1 , L e 200 100 3
2 2
3 108 3 108 1 15cm, 2 10cm 6 6 200010 300010 j 2 z
2000 MHz
1 j 2 1 l 1 j 2 15 3 1 j 0.8 1 1 1 1 / 3e j 0.8 1 e e e , Z in1 Z 01 100 53.88 23.76 j j 0.8 3 3 3 1 1 1 1 / 3e
L 1 3
1 jVSWRtgd min Z L Z0 VSWR jtgd min 2 1.5 16 50 2 2 jtg 1.5 16 32.5 22.5 j 1 j 2tg
d m5 4 4
5 L 8
in1
Z in1 50 53.88 23.76 j 50 3.88 23.76 j 0.085 0.21 j, in1 0.226 Z in1 50 53.88 23.76 j 50 103.88 23.76 j 1 0.226 1.58 1 0.226
2
2
125 90 7 7 j 2 20 12.8 7 j 2.56 L1 , in e e 125 90 43 43 43 7 1 e j 2.56 1 in Z in Z 02 90 43 90 (0.97 0.32 j ) 87.3 28.8 j () 7 1 in 1 e j 2.56 43
1 in1 1 in1
2-40设工作波长为20cm，求Zin和Г 解：
in
Z L Z 01 3 3 j 2 20 5 3 j 2 d L , 1 L e e Z L Z 01 7 7 7 Z in1 Z 01 1 1 1 3 / 7 50 125 1 1 1 3 / 7
2-39 ①求频率为2500MHz时λ0/4线的特性阻抗Z01和长度l ②求此λ0/4匹配器在2000MHz和3000MHz时的输入驻波 比。
解： ①
Z 01 50 200 100 c 3 108 0 / 4 3cm, 0 12cm 6 4 f 4 250010
5
1 j 8 1 e 1 L 3 Z L Z0 Z0 32.5 22.5 j () 5 j 1 L 1 8 1 e 3
2-22
解： Z 0 60In b , Z 0 ' 60 In b Z 0 r a Z0 ' r a
Z CC '
V0 19.1V 最大电压有效值 19.1 0.707 13.5V
③
(d ) L e 2d e j 2 d in ( 2) in ( 0)e 2d 0.48e 220.15 / 8.686 0.45
2-33完成下列圆图基本练习： （1）已知ZL=0.4+0.8j，求dmin1、dmax1、VSWR和K （3）已知l/λ为1.29，K为0.32，dmin1为0.32 λ，Z0为75Ω，求 ZL和Zin。 解： (1)找到ZL，对应向电源波长数为0.114 λ ，顺时钟旋转到电 压最小点， dmin1 =0.25 λ -0.114 λ +0.25 λ =0.386 λ dmax1=0.25 λ -0.114 λ =0.136λ VSWR=4.2，K=0.238 (2)ρ=1/0.32=3.125，找到最小点，逆时钟旋转0.32 λ， ZL=90.3+j97.7 从ＺL处顺时钟转0.29 λ ，得Zin=24.8-j12.6
1 1 1 , L L e j 1 3 3
L
1 jVSWR tan d min Z L Z0 VSWR j tan d min 25
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。 解： 600 600
n0 0 t , d (2n 1), n 1,2, 4 2 r
2-29 信号源频率600MHz，EG=10V,ZG=0,ZL=150+j90Ω ,用Z0 为75Ω 的空气同轴线馈电，其长度l=15cm,①假设α =0,计算 Г L、Г in和线上的VSWR②求线上的最大电压有效值③若 α =2.0dB/m，线长正好为一个波长，求|Г in| 解：λ=c/f=0.5m=50cm ①
Z L Z 0 150 j 90 75 75 j 90 L 0.483e j 0.496 Z L Z 0 150 j 90 75 225 j 90 in L e j 2 z 0.483e j 0.496 e