微波技术基础试题二.doc

2007/2008学年第二学期期末考试试题答案及评分标准（A卷）微波技术基础一、填空题（40分，每空2分）1、传输线的工作状态是指沿线电压、电流及阻抗的分布规律。对于均匀无耗传输线，根据终端所接负载阻抗的大小和性质的不同其工作状态分为三种： 行波状态、 驻波状状态、行驻波状态。2、测得一微波传输线的反射系数的模。则行波系数；若特性阻抗，则波节点的输入阻抗。3、均匀无耗传输线的特性阻抗为，终端负载获得最大功率时，负载阻抗。4、长线和短线的区别在于：前者为 分布 参数电路，后者为 集中 参数电路。5、阻抗圆图的正实半轴为 电压波腹点或电流波节点 的轨迹，负实半轴为 电压波节点或电流波腹点 的轨迹。6、圆波导传输的主模为 TE11 模，微带线传输的主模为 准TEM 模。7、在矩形波导中，当工作波长给定时，若要实现单模传输，则波导尺寸必须满足，。8、对于二端口网络来说，常用的工作参量有（请用文字叙述，用符号叙述不得分）电压传输系数、插入衰减、插入相移、输入驻波比。9、表征二端口微波网络特性的参量可以分为两大类，请问反映网络参考面上入射波电压和反射波电压之间关系的参量有 散射参量 和 传输参量 。（注：请用文字叙述，用符号叙述不得分）。二、简答题（20分，每题5分）1、电磁波的波型是如何划分的，有哪几种波型。答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型：-2分（1）横磁波（TM波），又称电波（E波）:，；-1分（2）横电波（TE波），又称磁波（H波）： ，；-1分（3）横电磁波（TEM）：，。-1分2、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？答：（1）传输线的特性阻抗定义为传输线上入射波电压与入射波电流之比，或反射电压与反射波电流之比的负值，即-3分 （2）输入阻抗的定义为该处电压U(z)与电流I(z)之比，即-2分3、矩形波导和圆波导的主模是什么？（2分）主模传输的条件各是什么？（3分）答：矩形波导的主模是模；主模传输的条件为：a2b-3分圆波导的主模是模；主模传输的条件为: 2.62R3.41R-2分4、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？答：在波导宽壁的中心线上开一纵向窄槽，-2分由于窄槽不切割电流线，因此它不影响波导内导行波的传输特性。通过此槽在波导中插入一小探针，外接晶体检波器和电流表，可测的波导内驻波的分布情况。-3分三、计算题（40分） 1、如图所示一微波传输系统，其已知。求输入阻抗、各点的反射系数及各段的电压驻波比。（10分）解：1) -1分-1分 -1分-1分2) -1分-1分 -1分-1分3) -2分2、一特性阻抗为的传输线，传送信号至天线，工作频率为，由于传输线与天线不匹配，测得电压驻波比，第一个电压波腹点至输入端的距离为。试求传输线的输入阻抗及输入导纳。（利用阻抗和导纳圆图完成，写清必要步骤）（10分）解：，在阻抗圆图上找到归一化电阻为的点，该点即为电压波腹点，从点沿等反射系数圆向信源方向旋转波长数至点，该点为，相对圆心的对称点为，故，。3、当波的工作频率接近矩形波导的截止频率时将出现极大的衰减，故通常取工作频率的下限等于截止频率的1.25倍。设工作频率范围是4.8GHZ7.2GHZ，需在矩形波导中实现单模传输，试求：1)矩形波导的尺寸；（6分）2)=5cm的波在此波导中传输时的相位常数b、波导波长g和相速vp；（6分）3)若f=10GHz，此波导中可能存在的波型。（8分）解：(1)设矩形波导的截止频率，矩形波导的截止波长根据题意有：则有： -1分-2分在矩形波导中单模传输即为主模模-1分m=1；n=0。 而=2a=7.8cm解的a=3.9cm则有b=所以矩形波导宽壁为3.9cm窄壁为1.95cm-2分 (2)已知根据波导波长与截止波长的关系式：=解的-2分 又据相速与截止波长的关系式：=解的=3.5-2分此时相移常数为：=0.954-2分（3）已知=10G=3而（TE10）=7.8,(TE20)=a=3.9cm, (TE01)=2b=3.9cm, (T