微波技术基础第五章课后答案杨雪霞.doc

5-2若一两端口微波网络互易，则网络参量、的特征分别是什么？ 解： 5-4 某微波网络如右图。写出此网络的ABCD矩阵，并用ABCD矩阵推导出对应的S及T参数矩阵。根据S或T阵的特性对此网络的对称性做出判断。解：因为，所以，因为，归一化电压和电流为： (1)归一化ABCD矩阵为： (2)所以： (3)从而解得： (4)所以进而推得S矩阵为： (5) (6)由(3)式解得 (7)所以， (8) （9）因为S阵的转置矩阵，所以，该网络是互易的。5-5 求下图两端口T形网络的Z参数。（D换C）解：端口2开路时端口 1的输入阻抗：5-7 证明互易网络散射阵的对称性：证明： 5-8 证明无耗网络射阵的么正性证明：由N端口网络入射功率和出射功率相等可得：矩阵形式为：带入散射关系有：此即S阵的正么性，即：即散射矩阵任意列的共轭点积为零。5-9 证明无耗传输线参考面移动S参数的不变性。（当参考相位面移动时，散射参数幅值不变，相位改变）证明：设参考面位于处（i1,2,n）网络的散射阵为S,当参考面移至处时，散射参量，这时：各端口出射波（b）相位要滞后 各端口入射波（a）相位要超前 由此：表示为矩阵：其中，5-10 判断由，所表征的网络能否实现。解：由于 因此，所给二端口网络的S参量，满足无耗网络S参量的一元性，故可以实现。5-12 试求下图(a)所示并联网络的S矩阵。 （a） (b)解：如图b的A参数方程：根据入射波、反射波与电压、电流的关系： 经过变换得到： 即S参数为5-13设双口网络S已知，终端接有负载，如下图所示，求输入端的反射系数。解：由S参数定义： 根据终端反射系数的定义：，将其代入上式并整理得因而输入端反射系数： 5-14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。试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T；(3) 插入衰减；(4) 插入相移。解： 5-15一微波元件的等效网络如图所示，其中，试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T；(2)插入衰减A；(3)插入相移；(4)输入驻波比。解： 5-16 有一电路系统如题图所示，其中、段为理想传输线，其特性阻抗为，两端间有一个由、构成的形网络，且，终端接负载，适用网络参量法求输入端反射系数。解：（1）将、和用归一化，即，（2）求归一化a。由于 ，；，；故 （3）由a求s。（4）求终端负载反射系数。（5）接负载的二端口网络的输入端反射系数为5-17 有一电路系统如图所示，其中、分别为一段理想传输线，其特性阻抗为、，为并联电纳，试求归一化的散射矩阵。解：（1）求。（2）求归一化，其中各元素为（3）利用和a的关系式，由a求，经运算整理得5-18 矩形波导设置两组金属膜片，其等效电路如图所示，试计算波通过两组膜片后的插入衰减和插入相移。解：二端口网络的插入衰减和插入相移由决定，即，；故应求出。先求a所以，插入衰减为插入相移为 5-19 一互易二端口网络如图所示，从参考面、向负载方向看的反射系数分别为、，试证：（1）；（2）如果参考面短路、开路或接匹配负载，分别测得参考面处的反射系数为、和，试求、及等于什么。解：（1）互易二端口网络的散射参量方程为当二端口网络的输出端口接一反射系数的负载，其输入端口的反射系数为由题意知，故（2）当第二端口短路时，输入端反射系数用表示，故有当第二端口开路时，输入端反射系数用表示，故有当第二端口接匹配负载时，输入端反射系数用表示，故有。（3）、三式联立，解出、及，为5-20 试求在特性阻抗为的理想传输线上并联一个的阻抗所引起的插入衰减和反射衰减。解：（1）求并联阻抗的A（2）将A归一化 （3）由归一化a求（4）插入衰减 （5）反射衰减 5-21 已知信号源的反射功率，资用功率为200mw，试求：（1）端接匹配负载（）时所吸收功率；（2）端接反射系数的负载时，所吸收的功率；（3）入射到上的功率；（4）负载的反射功率。解：（1）资用功率为故匹配负载吸收功率（）（2）端接反射系数的负载时，负载吸收功率为（3）入射到负载上的功率（4）负载的反射功率5-22 有一个二端口网络如图所示，试问：（1）、满足何种关系时，网络的输入端反射系数为零；（2）在上述条件下，若使网络的插入衰减时，、各等于多少？图中为理想传输线段，其特性阻抗为。解：（1）先求A，将A归一化若网络输入端反射系数为零，即即 故 （2）当时，有 即 而 即 将代入，得 所以 5-23 有一个二端口网络如图所示，其中，分别为两段理想传输线的特性阻抗；（）为并联阻抗，试求：（1）散射参量矩阵；（2）插入衰减和反射衰减；（3）固有相移；（4）当终端接反射系数为的负载时，求输入端反射系数。解：（1）求网络的散射参量矩阵。首先求整个网络的，再将归一化（a），然后由a求出，即由于，故再将归一化 由a求 （2）求插入衰减（3）求固有相移 （4）求接的负载时，输入端的反射系数5-24 已知二端口网络如下散射矩阵：判定网络是互易的还是无耗的。若端口2接有匹配负载，则在端口1看去的回波损耗为多少？若端口2短路，则在端口1看去的回波损耗又为什么？解：由于是非对称的，所以网络是非互易的。假如网络是无耗的，则参量应满足 取其第一列，即有，有因此网络不是无耗的。当端口2接有匹配负载时，向端口1看去的反射系数是。所以回波损耗是当端口2被短路时，向端口1看去的反射系数可按如下方式求出。从散射矩阵的定义和此时的事实出发，可写出第二个方程给出 用除第一个方程，并利用上式的结果，就可给出