2015年微波技术与天线总复习题讲解

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微波技术与天线期末复习

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

电路分析
场分析 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。

微波技术与天线复习题答案

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。

《微波技术与天线》题集

《微波技术与天线》题集

《微波技术与天线》题集一、选择题(每题2分,共20分)1.微波的频率范围是:A. 300 MHz - 300 GHzB. 300 kHz - 300 MHzC. 300 GHz - 300 THzD. 300 Hz - 300 kHz2.微波在自由空间传播时,其衰减的主要原因是:A. 散射B. 反射C. 绕射D. 折射3.下列哪种天线常用于微波通信?A. 偶极子天线B. 螺旋天线C. 抛物面天线D. 环形天线4.微波传输线中,最常用的传输线是:A. 同轴线B. 双绞线C. 平行线D. 光纤5.微波器件中,用于反射微波的器件是:A. 微波晶体管B. 微波二极管C. 微波反射器D. 微波振荡器6.在微波电路中,常用的介质材料是:A. 导体B. 绝缘体C. 半导体D. 超导体7.微波集成电路(MIC)的主要优点是:A. 高集成度B. 低功耗C. 低成本D. 大尺寸8.微波通信中,用于调制微波信号的常用方法是:A. 调幅B. 调频C. 调相D. 脉冲编码调制9.下列哪种效应是微波加热的主要机制?A. 热辐射效应B. 电磁感应效应C. 介电加热效应D. 光电效应10.在雷达系统中,发射天线的主要作用是:A. 接收目标反射的微波信号B. 发射微波信号照射目标C. 处理接收到的微波信号D. 放大微波信号二、填空题(每空2分,共20分)1.微波的波长范围是_____至_____毫米。

2.微波在自由空间传播时,其传播速度接近光速,约为_____米/秒。

3.抛物面天线的主要优点是具有较高的_____和_____。

4.微波传输线中,同轴线的内导体通常采用_____材料制成。

5.微波器件中,用于产生微波振荡的器件是_____。

6.微波加热中,被加热物体必须是_____材料。

7.微波集成电路(MIC)是在_____基片上制作的微波电路。

8.雷达系统中,接收天线的主要作用是_____。

9.微波通信中,为了减小传输损耗,通常采用_____方式进行传输。

微波技术与天线第6章复习

微波技术与天线第6章复习

第6章1、简述天线的功能(概念+4个功能)在无线通信系统中,需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波,或将无线电波转变为导波能量,原来辐射和接收无线电波的装装置称为天线。

①天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量.这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配.②天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性.③天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化.④天线应有足够的工作频带.2、名词解释:什么是天线?①作用:在发射部分,将高频导行波转换为空间电波,在接收端,空间电波转换为导行波。

②性能:是能量转换器件、具有定向辐射能力、频率选择特性、极化特性。

③结构:开放。

3、把天线和发射机或接收机连接起来的系统为馈线系统,天线和馈线系统统称天线馈线系统,简称天馈系统。

4、点电基本振子近区场又为准静态场;离天线较远时,近似为0;电场磁场相位差90°,为感应场。

远区场中电基本振子的的远区场是沿着径向外传的横电磁波,远区场又称辐射场。

E/H=120pi,远区场具有与平面波相同的特性。

随着距离增加,辐射场减小。

4、电,磁基本振子具有相同的方向函数,空间相互正交,相位差90°5、天线的电参数有哪些?①主瓣宽度:主瓣宽度是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。

在场强方向图中,等于最大场强两点间的宽度,称为半功率波瓣宽度;或将头两个零点之间的角度作为主瓣宽度,即零功率波瓣宽度。

②旁瓣电平: 旁瓣电平是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣电平, 一般以分贝表示。

③前后比: 前后比是指最大辐射方向(前向)电平与其相反方向(后向)电平之比, 通常以分贝为单位。

④方向系数:方向系数定义为: 在离天线某一距离处, 天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度Smax与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度S0之比,记为D, 即天线方向系数的一般表达式为6、要使天线方向系数大,不仅要求主瓣窄,还要全空间的旁瓣电平小。

微波技术及天线答案解析_殷际杰

微波技术及天线答案解析_殷际杰

2.1题007030ln 104,1044.0,3.030R D L m cm R m cm D πμπμ=⨯=⨯====--1199001043.675ln 1036175ln 10941ln -⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯==πππεR D C无损耗线1.51875ln 120ln000====πεμR DC L Z Ω3110310101008800600=⨯=⨯==εμωβC L8103⨯=p v m/smp 31010388=⨯=λ2.2解Ω=⨯⨯==--85.4910666.010655.1129000C L Z50Hz 时:43900210.51010655.15022--=⨯⨯⨯⨯==ππL f X L Ω7312001009.21010666.05022--⨯=⨯⨯⨯⨯==ππC f B C S100MHz 时:1039.871010655.1102239800=⨯⨯⨯⨯==-ππL f X L Ω0.421010666.010********=⨯⨯⨯⨯==-ππC f B C S2.3 解:d D z r r ln 600εμ=r r p εμλλ0=1.在空气里时57.96210ln600==z由于8103⨯=p V所以0λλ=p2.在高分妇材料介质中38.64210ln 5.11600=⨯=z由于88102125.210⨯=⨯⨯3=p V 所以32λλ=p 2.4 形式上,低频或直流电功率传输线横截面为多连通区域,传送信号的有单连通与多连通。

在内容上,电力传输注重功率容量及传输损耗,信号线要求适应很高的频率,且有频带宽度要求,注重信息速率。

2.5 (1)Ω===Ω==∞==5.3715075'150220113120121L A A A LA A Z z Z Z Z z z z(2)Ω===Ω==∞==1002550252220223121Z Z Z Z Z Z Z B B B L B B2.6 频率为100MHz 时Ω=⨯=Ω====⨯=12075060015015060030031010322088D L DE Z Z Z Z m λ012020====Ω=A BC LCFCD Z Z Z Z Z Z频率为200MHz 时Ω=Ω=Ω==⨯⨯=3003006005.110210388CD D DE Z Z Z m λΩ=Ω=⨯=Ω=Ω=∞=300200900600300300300A B BC C CF Z Z Z Z Z 2.7 解:Ω==Ω=Ω===∞=====Ω==Ω=2525251005000505023202020L A B BELBC C L CF CD Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z2.8 解:无损耗传输线Ω=Ω=2501500L Z Z()()()dj d j d j L L i r e e e Z Z Z Z d U d U d βββ2220025.0400100---==+-==Γ(1)P d λ25.0=时()25.025.05.0222-==Γ=⨯⨯=-ππλλπβj P Pe d d(2)pd λ5.0=时()25.025.025.02222==Γ=⨯⨯=-ππλλπβj P Pe d d2.10 解:由()()d d S Γ-Γ+=11得到()2.05.25.011==+-=ΓS S dm f V pP 3.010110398=⨯⨯==λ()⎪⎭⎫ ⎝⎛-Γ=Γ-=-=-=d j P L ed dd d ππππλππβϕϕ3402.034042在无损耗时,0Z 为纯阻()Ω=+-=+-Z =Γ15010010000000Z Z Z Z Z Z d L L终端最近的电压波腹点处cm m d d 5.74030340≈==-=Γππϕ2.11 解:由题意得()d S S d L βϕϕ22.05.25.011-===-+=ΓΓ 当m d 01.0=时,()πϕ12+=Γn得()πλπϕ124min ++=n d pL波节点相差50mm 时由上式可知m d P p1.024==λπλπ且将波长和m d 01.0=代入后得到 ()()()ππ6.026.02.002.0j gbd j e e d -+-=Γ=Γ由于()π6.002.00j L L e Z Z Z Z -=+-=Γ()[]()[]5.1641190.0062.1190.0938.0502.012.015001016.06.00j j j e e Z Z j j L -=+-⨯=-+⨯=Γ-Γ+=--ππ2.12 解:令L Z Z 2050=Ω=⨯=10020050*Z()d tg jZ Z d tg jZ Z Z d Z L L in ββ++=000求其实部d tg d tg dtg Z Z dtg Z Z Z Z L L L ββββ22222020040000250010000100001+=+=++211051002575003000022====d tg d tg d tg βββ 21arctgd =β214.7*==d tg mmd β()7550100502520050j j j d Z in -=++=串入()j d X in 75=阻抗短路线 ()cm d d tg jd tg jZ d Z in 56.123750====ββ并入导纳12202200=++d tg Z Z dtg Z Z Z Z L L L ββ018.0107.121.043000075001000010000250040000222=⨯===+=+πββββd d tg d tg d tg d tg()()j j j d Y in 5.1150110020040050501+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=并入导纳-0.03j 欧化为阻抗100/3j ,d=0.0094m 2.13()d j d d j d d j d d j d djZ d Z d jZ d Z Z d Z L L in ββββββββββββsin 2cos 3sin 3cos 2600sin 400cos 600sin 600cos 400600sin cos sin cos 000++=++=++= AB 段阻抗匹配()Ω==450L in Z d Z3.3 答:微带线导行电磁波的模式:准TEM 模(或者EH 模)、TE 模式、TM 模式 TE 类表面模式;同轴线导行TEM 模、TE 模、TM 模对于微带线准TEM 模式:rC P V V ε0=rC P ελλ0=对于同轴线TEM 模来说:r r p V V εμ0=r r p εμλλ0=3.4 金属波导管的特点:有效防止辐射损耗;解决导体损耗增加的问题。

微波技术与天线复习知识要点资料讲解

微波技术与天线复习知识要点资料讲解

微波技术与天线复习知识要点资料讲解本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义:微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段。

微波的频率范围:300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~微波的特点(要结合实际应用):似光性,频率高(频带宽),穿透性(卫星通信),量子特性(微波波谱的分析)第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗(2个特性)定义:传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注:均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。

两个特性:1、λ/2重复性:无耗传输线上任意相距λ/2处的阻抗相同Z in(z)= Z in(z+λ/2)2、λ/4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ/4)=Z02证明题:(作业题)均匀无耗传输线的三种传输状态(要会判断)参数行波驻波行驻波|Γ|010<|Γ|<1ρ1∞1<ρ<∞Z1匹配短路、开路、纯电抗任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡1.行波状态:无反射的传输状态匹配负载:负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态:全反射状态负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数传输线的三类匹配状态(知道概念)负载阻抗匹配:是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波。

源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源。

此时,信号源端无反射。

共轭阻抗匹配:对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值。

微波技术与天线考试复习重点含答案

微波技术与天线考试复习重点含答案

微波技术与天线复习提纲(2011级)一、思考题1•什么是微波?微波有什么特点?答:微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,频率范围从300MHZ到3000GHZ,波长从0.1mm到1m ;微波的特点:似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。

2•试解释一下长线的物理概念,说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些?一般是采用哪些物理量来描述?答:长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线;以长线为基础的物理现象:传输线的反射和衰落;主要描述的物理量有:输入阻抗、反射系数、传输系数和驻波系数。

3•均匀传输线如何建立等效电路,等效电路中各个等效元件如何定义?4•均匀传输线方程通解的含义 5.如何求得传输线方程的解?6•试解释传输线的工作特性参数(特性阻抗、传播常数、相速和波长)答:传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z。

,传输常数•,相速及波长。

1)特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值,其表达式为Z0、R jWL,它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关;2)0Y G jwC传输常数j是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数,其中,和分别称为衰减常数和相移常数,其一般的表达式为.(R jwL)(G jwC);3)传输线上电压、电Vp —流入射波(或反射波)的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速,即;4)传输线上电磁波的波长与自由空间波长0的关系7•传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的,有何特点,并分析三者之间的关系答:输入阻抗:传输线上任一点的阻抗Z in定义为该点的电压和电流之比,与导波系统的状态特性无关,ZMZ) Z o Zl jZ0tan ZZ0 jZ 1 tan z反射系数:传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数,对于无耗传输线,它的表达式为(z) 乞Ze j2 z | i|j( 2 z)乙Z o驻波比:传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比,也称为驻波系数。

微波技术与天线复习提纲 简答题及答案

微波技术与天线复习提纲 简答题及答案

1. 为什么空心的金属波导内不能传播TEM 波?空心金属波导内不能存在TEM 波。

这是因为:如果内部存在TEM 波,则要求磁场完全在波导的横截面内,而且是闭合曲线。

有麦克斯韦第一方程可知,闭合曲线上磁场的积分等于与曲线相交链的电流。

由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流,故必要求有传播方向的位移电流,由位移电流的定义式可知,要求一定有电场存在,显然这个结论与TEM 波的定义相矛盾,所以,规则金属内不能传输TEM 波。

2. 说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。

答:TE 01模磁场只有径向和轴向分量,故波导管壁电流无纵向分量,只有周向电流。

因此当传输功率一定时,随着频率升高,管壁的热损耗将单调下降,故其损耗相对其它模式来说是低的,故可将工作在TE 01模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q 值的谐振腔。

3. 列出微波等效电路网络常用有 5 种等效电路的矩阵表示,并说明矩阵中的参数是如何测量得到的。

答:(1)阻抗参量当端口②开路时,I 2=0,网络阻抗参量方程变为:221111221112112111I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则当端口①开路时, I 1=0,网络阻抗参量方程变为:(2)导纳参量当端口②短路时,U 2=0,网络导纳参量方程变为:当端口①短路时,U 1=0,网络导纳参量方程变为:(3)转移参量当端口②开路时,I 2=0,网络转移参量方程变为:当端口②短路时,U 2=0,网络转移参量方程变为:A 11:端口②开路时,端口①到端口②电压传输系数的倒数; A 21:端口②开路时,端口①与端口②之间的转移导纳;111122222212122222I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则11122122Y Y Y Y Y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2211112211121121110UUI Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112222221212222200U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112221212222U A A U U A I A A I I ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦22111212121111212200I I U A U I A U U I A A U U ======则()()()()2211221222111222220UUU A I I A I U I A A I I ===-=-==--则A 22:端口②短路时,端口①到端口②电流传输系数的倒数; A 12:端口②短路时,端口①与端口②之间的转移阻抗。

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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: 。

(8) 无耗传输线的特性阻抗0Z = , 输入阻抗具有 周期性,传输线上电压与电流反射系数关系 ,驻波比和放射系数关系 。

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、Smith圆图与实轴右边的交点为点。

Smith圆图实轴上的点代表点,左半轴上的点为电压波点,右半轴上的点为电压波点。

在传输线上电源向负载方向移动时,对应在圆图上应旋转。

8、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)。

9、负载获得最大输出功率时,负载与源阻抗间关系:10、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。

11、矩形波导的管壁电流的特点是:(1)、(2)、(3)。

12、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。

13、圆波导中的主模为,轴对称模为,低损耗模为。

微带线的特性阻抗随着w/h的增大而。

相同尺寸的条件下,εr越大, 特性阻抗越14、微波元器件按其变换性质可分为、、三大类。

15、将由不均匀性引起的传输特性的变化归结为等效。

16、任意具有两个端口的微波元件均可看做为。

17、[Z]矩阵中的各个阻抗参数必须使用法测量;[Y]矩阵中的各参数必须用法测量;18、同一双端口网络的阻抗矩阵[Z]和导纳矩阵[Y]关系是。

19、多口网络[S]矩阵的性质:网络互易有,网络无耗有,网络对称时有 .20、终端负载元件是典型的一端口互易元件,连接在传输系统的终端,是用来实现 、 或 等功能的元件。

主要包括三种负载 、 、和 。

21、微波电路中有一种器件,在振荡器中作为振荡回路,在放大器中用作谐振回路,在带通或带阻滤波器中作为选频元件等,实现上述功能的器件称为 。

22、常用的微波谐振器有 谐振器、 谐振器和 谐振器等。

23、实现微波谐振器总是通过一个或几个端口和外电路连接,把谐振器和外电路相连的部分叫 或 。

24、铁氧体是一种 色的陶瓷,它是微波技术中应用很广泛的 的磁性物质。

25、电基本振子的归一化方向函数()F ,=θφ ,方向系数D= , 3dB 波瓣宽度0.52=θ .26、天线辐射场的强度与距离成 (正比、反比)沿z 轴放置的电基本振子远场区有 和 两个分量,它们在空间上相互 ,在时间上 (同相位、反相位)二、名词解释1、传输线理论2、TEM 波、TE 波和TM 波3、传播常数、相速、波长4、行波、驻波、行驻波5、传输线特性阻抗、输入阻抗、反射系数、驻波比6、简并模7、工作波长、波导波长8、 Smith 圆图9、天线的互易定理10、S 参数11、微波网络12、天线方向图参数中的前后比、方向系数13、电波传播中的衰落现象14、天线方向图参数中的主瓣宽度、旁瓣电平15、天线的有效长度、天线有效面积16、行波天线17、缝隙天线18、智能天线19、阵列天线方向图乘积定理三、简述题1、什么是微波?微波有什么特点?微波有哪些方面的应用?2、试解释一下长线的物理概念,说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些?一般是采用哪些物理量来描述?3、无耗均匀传输线输入阻抗的特性,与哪些参数有关?4、传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的,并分析三者之间的关系5、简述传输线的行波状态,驻波状态和行驻波状态6、试解释传输线的工作特性参数(特性阻抗、传播常数、相速和波长7、阻抗匹配的意义,阻抗匹配有哪三者类型,并说明这三种匹配如何实现?8、TEM、TE和TM波是如何定义的?什么是波导的截止性?分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么?9、什么是波导的截止性?分别说明矩形波导、圆波导、同轴线的主模是什么?10、试说明规则波导内不能传输TEM波的原因。

11、说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。

12、什么叫模式简并现象?矩形波的和圆波导的模式简并有何异同?13、列出微波等效电路网络常用有5 种等效电路的矩阵表示,并说明矩阵中的参数是如何测量得到的,及[Z]和[S]参数物理意义。

14、简述S参数如何测量15、什么是天线?天线工作的基本原理、功能、种类、结构,以及如何说明天线具有方向性?16、简述天线的定义和功能17、天线为什么可以等效为两个基本振子,又是如何等效的?18、天线近场区与远场区分别有什么特点?19、简述什么是天线的极化,极化的分类?20、对接收天线的方向性有哪些要求?21、采用天线阵可增强方向性,其主要原理是什么?22、什么是衰落?简述引起衰落的原因。

23.分别简述两种智能天线的工作原理与特性。

24、写出阵列天线的方向图乘积定理,并作说明四、计算题1.在一均匀无耗传输线上传输频率为3GH z 的信号,已知其特性阻抗Z 0=100Ω,终端接Z 1=75+j100Ω的负载,试求:(1) 传输线上的驻波系数;(2) 离终端10cm 处的反射系数和输入阻抗2、 特性阻抗030Z =Ω的均匀无耗传输线,终端接有负载5020l Z j =+Ω,用/4λ的阻抗变换器实现阻抗匹配,试求/4λ阻抗变换器的特性阻抗01Z 及离终端距离l 。

3、 有0Z 50=Ω的无耗均匀传输线,媒质参数为 2.25,1r r εμ==,终端接有R 1l =Ω负载。

当100f MHz =时,其线长度为/4λ。

试求:(1)传输线实际长度;(2)负载终端反射系数;(3)输入端反射系数;(4)输入端阻抗。

4、 特性阻抗为50Ω的无耗传输线,终端接阻抗为2575l Z j =+Ω的负载,采用单并联短路支节匹配。

求支节的位置和长度。

5、 在特性阻抗为600Ω的无耗双导线上测得max min 200,40U V U V ==,第一个电压波节点的位置min10.15l λ=,求负载l Z ,用并联枝节进行匹配,求出枝节的位置和长度。

6、 用BJ -100矩形波导以主模传输10GH z 的微波信号,(1)求l c 、l g 、b 和波阻抗Z w ;(2)若波导宽边尺寸增加一倍,问上述各量如何变化?(3)若波导窄边尺寸增大一倍,上述各量如何变化?(BJ-100矩形波导尺寸为:mm mm b a 16.1086.22⨯=⨯)7、 已知矩形波导的横截面尺寸为a ×b=23mm ×10mm ,波导内填充空气,求:(1)工作频率为15GHz 时,该波导中可以传输哪几种模式;(2)工作频率为10GHz 时,主模式在该矩形波导中传输时对应的截止波长λc 、相移常数β、波导波长λg 和相速度Vp 。

8、 矩形波导截面尺寸为2310a b mm mm ⨯=⨯ ,试求:(1)传输模的单模工作频带;(2)在a ,b 不变的情况下,如何才能获得更宽的频带?9、 试求图示终端接匹配负载时的输入阻抗,并求出输入端匹配的条件。

10、 设双口网络[S]已知,终端接有负载l Z ,如图所示,求输入端的反射系数。

11、 设某系统如图所示,双口网络为无耗互易对称网络,在终端参考面2T 处接匹配负载;测得距参考面1T 距离g l λ125.01=处为电压波节点,驻波系数为1.5,试求该网络的散射矩阵12、 利用级联法求如下图所示的系统的总[ABCD]矩阵(即[A]矩阵),推导出对应的[S]参数矩阵(请写出转换计算过程),并根据[S]参数矩阵的特性对此网络的对称性做出判断。

/4l λ=/4l λ= Z 2=j75欧 Z 1=j75欧13、 设某定向耦合器的耦合度为33dB ,定向度为24dB ,端口1的入射功率为25w ,计算直通端口②和耦合端口③的输出功率。

14、 写出下列各种理想双口端口元件的[S]矩阵。

(1)理想衰落器;(2)理想相移器;(3)理想隔离器。

15、 求半波对称振子的归一化方向函数,方向性系数,半功率波瓣宽度,辐射电阻16、 有两个平行于z 轴并沿x 轴方向排列的半波振子,若/4,/2d λζπ==,试分别求其E 面和H 面的方向函数。

17、 求电基本振子的归一化方向函数,半功率波瓣宽度20.5θ,方向性系数D ,辐射电阻R ∑。

(已知60E =sin jkr Il j e rθπθλ-) 18、 有两个平行于z 轴并沿x 轴方向排列的半波振子,若/4,/2d λζπ==,试分别求其E 面和H 面的方向函数。

19、 利用 D=⎰⎰ΦΦππθθθπ2002sin ),(4d d F 的公式计算电基本振子的方向系数。

课后习题:。

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