微波技术与天下资料-范瑜-排版

数为，其半功率波瓣宽度为180。27.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。28.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。29.天线的极化方式主要有椭圆极化、圆极化和线极化三种方式。30.横向尺寸远小于纵向尺寸并小于__波长的细长结构的天线称为线天线。31.波导中的电磁场模式为；波导中不可能存在模式。32.对于无耗传输线，线上任一点的反射系数模值与负载反射系数模值的关系是33.传输线与负载阻抗匹配，负载阻抗等于。34.特性阻抗为Z0的TEM传输线上传输行驻波，则相邻电压波腹与波节相距，相邻电压波节点相距。35.波导某电磁模式的截止波长为c，则该模式的传输条件为工作波长c。36.某发射天线方向系数为D发，该天线用于接收是方向系数D收等于。37.N元均匀直线阵其电流等幅同相分布，其阵因子的最大famax为。38.电基本振子（或电流元）的远场E面方向图函数为。39.某发射天线增益为G，该天线用于接收时增益为。40.微波三端口网络的S11的定义是。三计算分析1均匀波导中设置两组金属膜片，其间距为，等效网络如图所示。利用网络级联方法计算下列工作特性参量。1输入驻波比；2电压传输系数；3插入衰减；4插入相移。微波技术与天线(课程资料)-v1.02如图所示一微波传输系统，其已知。求输入阻抗、各店的反射系数及各段的电压驻波比。3一微波元件的等效网络如图所示，其中，利用网络级联的方法计算该网络的下列工作特性参量。1电压传输系数；2插入衰减；3插入相移；4插入驻波比。4如图所示，R22Z0。当终端接匹配负载时，要求输入端匹配。求：1电阻R1的取值；2网络的工作特性参量：电压传输系数T；插入衰减L以及插入相移。5求下面电路中的输入阻抗Zin，各点的反射系数，各段的电压驻波比。6已知电磁波的频率分别为f15GHz，f215GHz，用矩形波导（a=22.86mm,b=10.16mm）传输时，试分别判断波导中可能传输哪些波型？微波技术与天线(课程资料)-v1.00.2ej320.98ej7已知二端口网络的散射矩阵为：S0.98ej0.2ej3，求该网络的插入衰减L(dB)，2插入相移，电压传输系数T，输入驻波比。8试用无耗互易网路的一元性：无耗互易三端口网络不可能同时实现端口匹配。即其散射参数s11、s22、s33不可能全部为零。9一根75Ω的均匀无耗传输线，终端接有负载ZLRLjXL，若线上电压驻波比为3，则负载的实部和虚部满足什么关系？解：由驻波比，可得终端反射系数的模值应为于是将代入上式，整理得负载的实部和虚部应满足的关系式为即负载的实部和虚部应在圆心为、半径为100的圆上，上半圆的对应负载为感抗，而下半圆的对应负载为容抗。10某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面T2处接匹配负载，测得距离参考面T1距离l10.125g处为电压波节点，驻波系数为1.5，试求该双端口网络的散射矩阵。解:参考面的外反射系数于是网络对称，网络互易，故，可表示为：网络无耗，故,即：11一根特性阻抗为50Ω，长度俄i0.1875m的均匀无耗传输线，其工作频率为200MHz，终端接负载ZL40j30，求其输入阻抗。12已知传输线的特征阻抗为50Ω，终端接负载Z30j20，求：1终端反射系数；2距离终端/4处的反射系数；3传输线上的电压驻波比；4传输线上距离终端/2处的输入阻抗大小。13有一无耗传输线，终端接负载阻抗ZL=40+j)。试求：(1)要使线上的驻波比最小，传输线的特性阻抗Z0应为多少？（注意：Z0为实数）(2)该最小驻波比和相应的电压反射系数之值；(3)距负载最近的电压波节点位置和该处的输入阻抗(等效阻抗)。14已知平行双线传输线的特性阻抗为250Ω，负载阻抗为500-j150Ω，求距离终端4.8处的输入导纳。15在Smith阻抗圆图上，开路点、短路点、匹配点分别在什么位置上？等电抗圆在什么位置相切？等电阻圆在什么位置相切？16无耗传输线的特性阻抗Z0=50，负载电流IL=jA，负载阻抗ZL=j50。试求：(1)把传输线上的电压V(z)、电流I(z)写成入射波与反射波之和的形式；(2)利用欧拉公式改写成纯驻波的形式。17如图所示，信号源电压Eg300V，内阻Rg100，主线各段的特征阻抗分别为Zc150，Zc2100，负载R115，R215（1）试画出主线上电压、电流幅度分布图，（2）求出R1和R2的吸收功率。18在空气填充的矩形波导（ab）中，要求只传输TE10波，其条件是什么？若波导尺寸不变，而全填充r1,r1的介质，只传输TE10波的条件又是什么？0.1000.890019测得某二端口网络的S矩阵为00.8900.200，问此二端口网络是否互易和无耗？若在端口2短路，求端口1处的反射损耗。20求下图所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。21求下图所示并联网络的S矩阵。22微波网络的S矩阵具有什么特点？S矩阵的幺正性表示了什么意义？23写出1GHz，10nH的串联电感的S参数，设特征阻抗是50欧姆，此S矩阵有什么特点？24五直线阵，其中心连线单元边射阵，天线元间距为半个波长，各天线元上的电流振幅按照1:2:3:2:1的比例分布。试确定阵因子和归一化方向图。25已知某天线在E平面上的方向函数为F()cos4cos，求E平面波峰位置并4微波技术与天线(课程资料)-v1.0计算其半功率波瓣宽度。26、微波电路路如图所示，已知均匀无耗线特性阻抗为Z050，负载阻抗Zl(1j)Z0ZgZ0ABCDI0.1A(振幅值)Z0Z1ZlZ440（1）Zl=？时，AB段是行波状态？（2）指出BC，CD段的工作状态（行波、驻波、行驻波），并求出各段的电压驻波比BC，CD。（3）BC段中电压波节点距负载求Zl（C点）的最小距离Zmin?27空气媒质矩形波导尺寸为：宽边a23mm，窄边b10mm。求此波导只传TE10波的工作频率范围；（2）此波导只传TE10波时，在波导宽边中央测得两个相邻的电场强度波节点相距22mm，求工作波长；28如图所示电路中Z0Zg50，信源Z4Z0，源电动势为e2100v(复数振幅值)，ZL2Z0Z0Z1Z0ZL2Z0ABC（1）指出AB，BC段上的工作状态。（2）求出AB，BC段上的电压驻波比AB,BC。（3）求B点的电压值UB和BC段电压波节点处的阻抗。29已知无耗TEM传输线特性阻抗Z0传输线中断为电压波腹点，求50，电压波节点阻抗为25、该点电压Umin5V。（1）终端反射系数l和负载阻抗Zl及负载吸收功率Pl（2）若用阻抗变换器进行匹配，求阻抗变换器接入位置d和阻抗变换器的特性阻抗Z'。440微波技术与天线(课程资料)-v1.00.1030测得某二端口网络的S参数矩阵为[S][]0.890问：（1）此二端口网络是否互易和无耗，用S参数；（2）若端口2接短路负载，求端口1处的电压驻波比m。31已知一个无耗互易对称的二端口元件，输出端接匹配负载，测得输入端的反射系数为0.8j/2le，求（1）S11,S21,S22；（2）求该元件的工作特性参数：输入驻波比、电压传输系数T和元件的固有衰减L(dB)（3）若输出端接开路负载，求输入端的电压驻波比in。32已知天线归一化方向图函数为F(,)，（1）写出最大辐射方向的方向系数D的表达式；（2）若已知天线方向系数为D=100，输入功率为Pm100W，该天线效率为A0.6，请计算最大辐射方向r10km处的辐射场强度（峰值）。（3）若保持最大辐射方向上r方向系数。20km处的电场强度振幅与r10km处相等，求此时天线的33如图所示，3个半波振子（2l）形成均匀直线阵列，电流分布如图所示，架设于理2想地面上，求纸平面的方向图函数f()。jIe2IjIe22lhdd0d4h4工作波长34空气波导终端接喇叭天线。已知矩形波导宽边和窄边尺寸a2.3cm，b1.0cm。波导上传输TE10模时测得波导上相邻电场最大值之间的间距为2.2cm。试求：（1）波导上TE10单模传输的频率范围。（2）波导波长g、工作波长和相速vp。微波技术与天线(课程资料)-v1.0d1abd235如图所示，2个半波振子（2l）形成均匀直线阵，架设于理想地面上，电流分布如2图所示。求纸平面的方向函数f()。d4IIej90H2s1136某一个同轴波导的转换接头的散射矩阵为：Ss21s12，求：端口2匹配时端口1的22驻波比1；端口1匹配时端口2的驻波比237已知某天线的方向性函数为f()1sin，求归一化方向性函数F()、方向性系数、半功率宽度。38在特征阻抗为600欧姆的均匀无耗传输线上测得电压最大值是200V，电压最小值是40V，第一个电压最小值距离负载的位置是0.15个波长，求负载ZL。现在用特征阻抗为600欧姆的并联单支节进行匹配，求出支节的位置和长度。39在一均匀无耗传输线上传输频率为3GHz的信号，已知其特征阻抗为Z0100，终端接ZL75j100的负载，求：传输线上的驻波系数、离终端10cm处的反射系数、离终端2.5cm处的输入阻抗。40特征阻抗Z050的理想传输线，终端接有负载阻抗ZL100j75，可以用以下方法实现4阻抗变换器匹配：即在终端前接一段终端短路传输线，如下图所示。求这种情况下4阻抗变换器的特征阻抗Z01及短路线的长度。微波技术与天线(课程资料)-v1.041试求图示终端接匹配负载时候的输入阻抗，并求输入端匹配的条件。解：不引起反射的条件为：从而求得：一般可取42设双端口网络的S参数已知，终端接有负载ZL，如下图所示，求输入端的反射系数。四Smith圆图试题（要求写出必要步骤）：1已知传输线的特征阻抗为，工作波长，负载阻抗。求第一个电压波腹点至终端的距离、驻波比，行波系数。2在特性阻抗Ω的无耗传输线上，测得，，第一个电压波节点距离终端0.15，求负载阻抗及负载导纳。微波技术与天线(课程资料)-v1.03一无耗传输线的特性阻抗为Ω，长度为10cm，，假如输入阻抗Ω，求出负载阻抗；为了替代需要用多长的终端短路传输线。4已知传输线特性阻抗为Ω，线长,，，距离始端最近的电压波腹点至始端距离为，求和。5特征阻抗为50欧姆的长线，终端负载不匹配，沿线电压波腹为20V，波节为12V，距离终端最近的电压波腹点距离终端的距离为0.37，求负载阻抗的大小。6已知YL(0.2j0.4)Y0，工作波长10cm。求第一个电压波节点和第一个电压波腹点到负载的距离、驻波比和行波系数。7已知传输线的特性阻抗为Z050，终端负载阻抗，求距离终端负载处的输入阻抗。8已知传输线的特性阻抗，终端接负载阻抗，求终端反射系数及距离终端第一个电压波腹点至终端的距离。简答题微波的特点有哪些？答：（1）似光性（2）穿透性（3）款频带特性（4）热效应特性（5）散射特性（6）抗低频干扰特性2.从接收角度来说，对天线的方向性有哪些要求？主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰；旁瓣电平尽可能低；天线方向图中最好能有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变；3.为什么规则金属波导内不能传播TEM波？答：如果存在TEM波，则要求磁场应完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线，由麦克斯韦第一方程知，闭合曲线上磁场的积分应等于曲线相交链的电流，由于空心金属波导中不存在传播方向上的传导电流，故必须要求有传播方向的位移电流。由，知传播方向有电场存在，而与TEM波的定义相矛盾。从接受角度来讲，对天线的方向性有哪些要求？1.主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰；2.旁瓣电平尽可能低；3.天线方向图中最好能有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变；5.什么是方向图乘积定理？6.什么是边射天线阵？什么是端射天线阵？7.解释矩形波导中“简并波”的概念，并给出矩形波导中一对简并波型。8.定性的阐述矩形波导中主模的场结构分布规律。9.请画出矩形波导TE10模式下的横截面场分布（E线，H线）10.同轴线中TEM模式下，请画出横截面的场分布（E线，H线）11.请简要概述电磁波在矩形波导中的传输特点。12.名词解释：1天线输入阻抗；2天线辐射阻抗；3天线损耗电阻；4天线效率；5天线极化13.什么叫做天线的收发互易特性？微波技术与天线(课程资料)-v1.0