电磁场与电磁波_章七习题答案23912.docx

第7章 导行电磁波主要问题：1） 机械抄袭标准答案，似乎越来越缺乏耐心，我相信部分同学连题目是什么都没看！2） 7-1，7-2完全是套用书本P271页，7.20与7.21公式。无任何难点，利用这两道题让大家明白传输线特性阻抗和什么有关。3） 7-3，7.4完全套用公式；这三个公式要求熟记。5）7-6,7-7很多同学不会，这里我详细给出了求解过程；6）求第一个电压波节点或波腹点还有很多同学做错，需要细心点，一定牢记，电压波节点反射系数为负实数，波腹点反射系数为正实数。好好理解下。7）7-13题目很多同学不会是因为没有看懂，还有就是概念不清晰。1、 求内外导体直径分别为0.25cm 和 0.75cm 空气同轴线的特性阻抗； 在此同轴线内外导体之间填充聚四氟乙烯（），求其特性阻抗与300MHz时的波长。解：空气同轴线的特性阻抗聚四氟乙烯同轴线: 2、在设计均匀传输线时，用聚乙烯（r2.25）作电介质，忽略损耗 对于300的双线传输线，若导线的半径为0.6mm，线间距应选取为多少？ 对于75的同轴线，若内导体的半径为0.6mm，外导体的内半径应选取为多少？解： 双线传输线，令d为导线半径，D为线间距，则 同轴线，令a为内导体半径，b为外导体内半径，则3、设无耗线的特性阻抗为, 负载阻抗为, 试求：终端反射系数驻波比及距负载处的输入阻抗。解： 4、一特性阻抗为50、长2m的无耗线工作于频率200MHz，终端阻抗为，求其输入阻抗。解：输入阻抗:6、长度为3/4，特性阻抗为600的双导线，端接负载阻抗300；其输入端电压为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1：设0为负载端。思路分析（从负载往电源端看）：1） 因为负载阻抗300，根据公式，可知为负实数，可以确定传输线工作于行驻波，且负载端工作于波节点，处于电压波节点，电流波腹点；驻波比2） 根据波节点，波腹点，以及输入阻抗的周期性可知，处电压处于波腹点，电流处于波节点，输入阻抗为；处与负载处相同。处于电压波节点，电流波腹点。；处与处相同，电压处于波腹点，电流处于波节点，输入阻抗为。3） 计算可以以从前往后进行。处电压为600V，这点处于电压波腹点，电流波节点。电流为； 处电压，；处电压波腹点，电流波节点，；处电压波节点，电流波腹点，可知输入阻抗模值波腹点最大，波节点最小，画出图形如下所示：解2：设0为负载端。 振幅 随d的变化如图题76所示。图题767、无耗双导线的特性阻抗为500，端接一未知负载，当负载端短路时在线上测得一短路参考点位置,当端接时测得VSWR为2.4，电压驻波最小点位于电源端0.208处，试求该未知负载阻抗。解：因为接时，因处为等效负载点，故。 这里需要补充说明：这个题目含义很多同学并没有看懂。当负载端短路时在线上测得一短路参考点位置,根据这句话我们可以断定为整数倍。因为短路时负载处于波节点，也处于波节点，而相邻波节点距离为半波长。所谓短路参考点指这点也处于短路状态。那么电压驻波最小点位于电源端0.208处即可以理解为若将点看成负载，则第一个电压波节点距离负载距离0.208。波节点的输入阻抗为，这点的输入阻抗还可以表示成10、考虑一根无损耗线： 当负载阻抗，欲使线上驻波比最小，则线的特性阻抗应为多少？ 求出该最小的驻波比及相应的电压反射系数； 确定距负载最近的电压最小点位置。解： ，驻波比S要小，就要求反射系数小，需求其极值。令 ，求即 故 将代入反射系数公式，得最小驻波比为 终端反射系数当时，电压最小即，第一个电压波节点（取）11、有一无耗传输线特性阻抗,终端接负载阻抗，求： 传输线上的反射系数； 传输线上的电压、电流表示式； 距负载第一个电压波节和电压波腹的距离和。解： 终端反射系数故反射系数为 其中是终端入射波的电压。、分别为终端电压和终端电流。 电压波节出现在处，即 第一个波节点故 电压波腹出现在处，即 第一个波腹点 故 12、已知特性阻抗为300的无损耗传输线上驻波比等于2.0，距负载最近的电压最小点离终端为，试求： 负载端的电压反射系数； 未知的负载阻抗。解： 第一个电压最小点位置 即 故 13、一个的源通过一根的双线传输线对输入阻抗为73的偶极子天线馈电。设计一根四分之一波长的双线传输线（线周围为空气，间距为），以使天线与的传输线匹配。解：平行双线传输线的特性阻抗为而四分之一波阻抗变换器的特性阻抗应满足 故得 得构成阻抗变换器的双导线的线径为 导线的长度为 一些同学没有看清本题含义，本题需要说明下：双线传输线特性阻抗，偶极子天线输入阻抗为73，当他们连接时肯定不匹配，因为这个输入阻抗是纯电阻，可以通过四分之一波长双线传输线来实现阻