微波技术与天线复习提纲
微波技术与天线》复习提纲
《微波技术与天线件》复习提纲绪论：01、微波波段的波长和频率。
02、微波波段的特点。
第一章：1、传输线的概念。
2、传输线的分类及其传输电磁波的类型。
3、长线和电长度的概念。
4、传输线的等效电路模型。
5、传输线单位长度的串联阻抗和并联导纳，特性阻抗。
6、均匀传输线方程的定解。
7、传输线的特性参数：特性阻抗，传播常数，相速度和相波长。
8、传输线的输入阻抗，四分之一波长变换性，半波长的重复性。
9、长线上的阻抗能否直接测量？10、反射系数，终端反射系数。
11、驻波系数和行波系数，波腹点和波节点的位置，相邻波节（腹）点的距离，相邻波节点与波腹点的距离。
12、反射系数与驻波比的关系，反射系数的测量。
13、无耗长线的行波工作状态：条件，电压和电流的分布，输入阻抗，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
14、无耗长线的驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，波腹（节）点位置，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
15、行驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，在反射系数圆上的位置。
16、长线上传输功率与效率。
17、阻抗匹配的概念，共轭匹配和无反射匹配。
18、在圆波导中存在的波型和不存在的波型。
19、圆波导中的最低波型和该模式应用的场合。
20、带状线和微带线的结构及其传输的波型。
21、课堂上讲过的例题。
第二章：1、微波传输系统的组成。
2、端口和参考面。
3、归一化阻抗，归一化电压和归一化电流的概念，单位。
4、微波网络的特性。
5、双端口网络的Z和Y参数矩阵，性质（无耗，互易，对称）。
6、双端口网络的A参数矩阵，性质（无耗，互易，对称），应用。
7、S参数矩阵，各参数含义，性质。
8、各参数间的关系。
9、双端口网络S参数的讨论。
10、输入反射系数和负载反射系数的关系。
11、S参数的简单测量。
12、双口网络的功率增益。
13、双端口网络的工作特性参数。
14、矩形波导中的不连续性：膜片（电容和电感），谐振窗，销钉（电容和电感），波导阶梯（E面和H面）的结构及等效元件。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章 绪论第二章 传输线理论1 无损耗传输线方程解的表达式及物理意义。
2 长线理论中，有哪三套参量来描述传输状态？它们之间有何关系？3 传输线的三种工作状态及其特点。
4 相速和相波长的计算公式。
5 用阻抗圆图（或导纳圆图）计算传输线的输入阻抗、反射系数、驻波系数等参量，使用圆图应注意的问题。
6 什么是特性阻抗0Z 、波阻抗η、输入阻抗i Z ？第三章 微波传输系统1 TE 波、TM 波、TEM 波的特点及波阻抗表达式。
2 色散波与无色散波的特性比较，以及填充介质后公式的修改。
3 在色散系统中，例如波导中，什么叫工作波长λ、截止波长c λ和波导波长g λ？它们之间有何区别和联系？4 矩形波导中的波形如何标法？波型指数m 、n 有何意义？TE 、TM 波的m 、n 有何规定？5 简要说明矩形波导中，10TE 波场结构的特点及传输参量。
6 矩形波导的传输条件是什么？7 圆波导中波型指数n 、i 的意义及截止波长表达式。
8 同轴线中主型波是什么？为保证单模传输，应如何选择同轴线尺寸？第四章 微波网络1矩形波导10TE 波的等效阻抗公式。
2 S 矩阵、A 矩阵是如何定义的？S 矩阵各矩阵元的物理意义是什么？3 互易网络、无损耗网络、互易无损耗网络的S 矩阵的性质。
4 表4-2，简单双口网络的A 矩阵、[]A 矩阵。
5 当n 口网络参考面移动时，网络[S]的矩阵如何变化？6 n 级双口网络的[A]有何性质？第五章 微波元件1 匹配负载的功能及传输。
2 分析同轴线S 型扼流活塞的工作原理。
3 什么叫E-T 、H-T 接头，有何特性？4 什么叫魔T ，有哪些特性？魔T 的散射矩阵的推导，有何应用？5 微波电桥、同轴S 型扼流活塞、旋转极化式衰减器的工作原理。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章均匀传输线1、微波传输线微波传输线试用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称，它的作用是引导电磁波沿一定的方向传输，因此又称为导波系统，其所引导的电磁波又成为导行波。
2、均匀传输线一般将截面尺寸、形状、媒质分介、材料及边界条件都不变的导行波系统称为规则导行系统，又称为均匀传输线。
微波传输线的分类：①双导体传输线②波导③介质传输线3、均匀传输线方程4、均匀传输线方程的解传输线边界条件通常有以下三种：5、传输线工作特性参数传输线工作特特性参数主要有特性阻抗,传播常数，相速与波长。
特性阻抗：将传输线上导行波的电压和电流值比定义为传输线的特性阻抗，用Z0来表示。
它与工作频率有关，由传输线自身分布参数决定，与负载和电源无关。
传播常数：相速Vp与波长：传输线上相速定义为电压电流入射波（或反射波）等相位面沿传播方向的传输速度，6、传输状态参量传输线状态参量主要有输入阻抗，反射系数，驻波比等。
反射系数：定义传输线上任意一点z处的反射波电压（或电流）与入射电压（或电流）之比为电压（电流）反射系数。
入射阻抗与反射系数的关系：当z=0时，Γ（0）=Γ1，则终端负载阻抗Z1与终端反射系数Γ1的关系为：Γ1=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)驻波比：ρ=|U|max /|U|min其行波系数为：K=1/ρ7、行波状态行波状态就是反射系数的传输状态，此时的反射系数Γ1=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z1=Z0,也可以称此时的负载为匹配负载。
8.纯驻波状态纯驻波状态就是全反射状态，即终端反射系数Γ1=1。
9.行驻波状态10.传输线上的损耗可分为回波损耗和插入损耗回波损耗：（α=0），插入损耗：（α=0）..11.阻抗匹配分别是负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形；电源内阻等于传输线特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
微波技术与天线复习知识要点
《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*围：300MHz~3000GHz ,其对应波长*围是1m~0.1mm●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）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。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)=|Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。
微波技术与天线复习要点
第一章 学习知识要点1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。
微波波段对应的频率范围为: 300M Hz ～3000GHz 。
在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽1000倍。
一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波和亚毫米四个波段。
2．微波具有如下主要特点：1) 似光性；2) 穿透性；3) 宽频带特性与与信息性；4) 热效应特性；5）散射特性；6）非电离特性；7）抗低频干扰特性；8）视距传输特性；9）分布参数的不确定性；10）电磁兼容和电磁环境污染。
3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用；2) 在通讯方面的应用；3) 在科学研究方面的应用；4) 在生物医学方面的应用；5) 微波能的应用。
4.长线与短线长线：指几何长度L 与工作波长λ可相比拟的传输线，采用分布参数电路描述。
电长度满足L/λ≥0.05的传输线 称为长线。
短线：指几何长度L 与工作波长λ相比可以忽略的传输线，采用集总参数电路描述。
电长度满足L/λ＜0.05的传输线 称为短线。
5.传输线分类：双导体传输线；封闭金属波导；介质传输线。
6．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。
一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。
第二章 学习知识要点1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。
微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。
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。
微波技术与天线复习知识要点
《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*围：300MHz~3000GHz ,其对应波长*围是1m~0.1mm●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）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。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)=|Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。
11微波技术复习(答案史密斯圆图版).(可编辑修改word版)
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？(R + jwL )(G + jwC ) 0 r6. 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 0，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 Z 0 =负载及信号源无关；,它仅由自身的分布参数决定而与2）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= ;3)传输线上电压、电流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度称v p =为相速，即 ；4）传输线上电磁波的波长与自由空间波长 的关系= 2=。
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， Z(z ) = Z Z 1 + jZ 0 tan z in 0 Z 0 + 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Γ(z ) = Z 1 - Z0 e - j 2z =| Γ | j (-2z )Z + Z 11 0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。
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微波技术与天线复习提纲
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？
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.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）
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
8.均匀传输线输入阻抗的特性，与哪些参数有关？
9.均匀传输线反射系数的特性
10.简述传输线的行波状态，驻波状态和行驻波状态。
11.什么是行波状态，行波状态的特点
12.什么是驻波状态，驻波状态的特性
13.分析无耗传输线呈纯驻波状态时终端可接那几种负载，各自对应的电压电流
分布
14.介绍传输功率、回波损耗、插入损耗
15.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？
16.负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系：
17.史密斯圆图是求解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。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的上半部分呈性，下半部分呈性。
Smith圆图与实轴左边的交点为点，
与横轴右边的交点为点。
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。
在传输线上负载向电源方向移动时，对应在圆图上应旋转，反之在传输线上电源向负载
方向移动时，对应在圆图上应旋转。
18.T EM、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？
19.简述述矩形波导传输特性的主要参数定义：相移常数，截至波长，截至波数，
波导波长，相速度，TE波和TM波的波阻抗
20.导波系统中截止波长、工作波长和波导波长的区别。
21.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？
22.圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为
23.说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
24.什么叫模式简并现象？矩形波的和圆波导的模式简并有何异同？
25.解释圆波导中的模式简并和极化简并
26.为什么一般矩形（主模工作条件下）测量线探针开槽开在波导宽壁的中心线
上？
27.带状线传输主模TEM模时，必须抑制高次模和；微带线的
高次模有和。
28.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。
29.微波网络基础中，如何将波导管等效成平行传输线的？
30.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。
31.S参数如何测量。
32.二端口网络的S参数（S11，S12，S21，S22）的物理意义。
33.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。
34.阻抗匹配元器件的定义，作用，并举例说明有哪些阻抗匹配元件。
35.写出理想的双口元件的[S]矩阵，理想衰减器的[S]= ，理想相移器
[S]= ，理想隔离器[S]= 。
36.功率分配元器件的定义，并举例说明有哪些？
37.简述双分支定向耦合器的工作原理，并写出3dB双分支定向耦合器的[S]矩阵。
38.简述天线的定义和功能
39.简述天线近场区和远场区的特点
40.天线的电参数有哪些？
41.电基本振子的归一化方向函数()
F,=
θφ ，方向系数D= ，辐
射电阻R=
Σ，3dB波瓣宽度
0.5
2=
θ .
42.解释天线的方向图，以及E面和H面？
43.简述什么是天线的极化，极化的分类？
44.解释天线方向图参数中的主瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向
系数
45.从接收角度讲, 对天线的方向性有哪些要求？
46.什么是衰落？简述引起衰落的原因。
47.什么是波长缩短效应？试简要解释其原因。
48.对称振子天线在臂长等于多少时方向性最好？
49.半波对称振子的方向系数
50.半波振子的2θ
0.5
51.天线的有效面积
52.简述天线增益的定义。
53.写出阵列天线的方向图乘积定理，并作说明。
54. 采用天线阵可增强方向性，其主要原理是什么？
二、课后习题
1.4； 1.6； 1.9 ； 1.10； 1.12； 1.13；
2.3； 2.7 2.10； 4.2； 4.4；
4.5； 4.6； 4.8；
5.6 ； 5.11 ；
6.5； 6.6； 8.5
考试题型：
一、填空题（10分）
二、名词解释（16分）
三、简答题（30分）
四、计算题（44分）。