微波技术(陈章友)部分习题答案.doc

1、1_3_4_11_13_15_16_17解题11、解：所以，13、解：1） MHz， m，2） MHz， m，z2.5， 1) 300MHz时 2) 600MHz时Fig.1 相应电压、电流、阻抗分布图评论学生作业：头脑中闪现阻抗圆图14、解：（用阻抗圆图来做更快）a）b）（I）段：开路；（II）段：短路 评论：学生（III）段：短路c)（I）段，短路，； （II）段，匹配，（III）段：匹配d )（I）段：开路；（II）段：（III）段：111、证明：113、证明： 评论学生作业：方法1：则方法2： 为纯虚数，落在阻抗圆图的虚轴上，向源旋转，输入阻抗落在圆图实轴上，即，为纯电阻。115、解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（注：（12）与（13）的结果应具有/4的变换性）（14）（/4的变换性）（15）（/2的重复性）（16） （17）（18） （19）（20） 评论学生作业：注意，不能把归一化阻抗加上单位，它没有量纲。116、解：（a） （b）117、解： （1） （2）1、20，21，23，25解题120、解：接入位置：驻波比为：所以或：121、解：所以123、解：行波系数：逆时针旋转0.151 wavelength，找到所以 旋转180度，找到负载导纳点：再沿等线顺时针旋转交圆，发现支节位置应为：其应抵消的，短路支节的支节长度：125、解：沿等线顺时针旋转，观察到；再沿等线交辅助圆于；所以并联的第一个支节应提供；所以短路支节1的长度应为。顺时针转动，从辅助圆到圆； 观察到，所以，短路支节2的长度应为2、1，2，5，6解题21、解：工作波长由工作频率和相对介电常数决定，分为纵向分量和横向分量，临界状态下，此时，全部分配给，相应的波长即截止波长：它由横截面尺寸、波型决定，与相对介电常数无关（fc与相对介电常数有关）在传输状态下，纵向传输时每相位变化时，对应的长度即波导波长：对于给定尺寸的波导，传输一定波型时，其就定下来了，相应的截止波长被决定了，工作波长如果大于它，不够分配给，导致纵向为虚数，纵向衰减；工作波长截止波长时，仅横向谐振；工作波长截止波长时，提供分量供纵向传输，分量工作波长。 简而言之，三种波长分别对应 其波数、横向波数、及纵向波数。它们通过 而发生联系。22、解：已知：，TE波其中 c是光速。25、解：（1）上式如右图所示，所以可传输的波型有：TE10，TE20，TE11，TM11，和TE01。（2）对于TE10模，cm，所以（3）已知，cm26、解：（1）只能传输TE10模（2）所以可以传输TE20，TE10，TE01三种模。（3）为保证TE10波型单模传输 所以， ， 2、8，11，13，15，18，19，21，22解题28、证明： 在z0处，应用介质边界条件于是211、解：所以a (cm)b (cm)Pbr （W）BJ-327.2143.4041.056e+74.41.366e+7BB-320.8602.699e+6213、解：三段的波阻抗分别为：，为使b1和b2段都传输行波，仅b3段传输混合波，b3的负载为Ze2，经过1/4波长匹配器，到b1的末端输入阻抗变得与Ze1相同，则补充：214：圆波导中ni的i代表径向的零点数，如果i=0，径向场分布均匀，这是不可能的。215、解：（1）波型TE11TE01TM01TM11（cm）3.41a1.64a2.62a1.64a8.534.106.554.10（2）（cm）7632.82.41.2可传输波型TE11TE11，TM01TE11，TM01，TE21TM11，TE01，TE31TM21（3）传输TE11基模，cm218、解：相速要求相速相同，即要求相同。矩形波导，即：TE01圆波导所以TE11圆波导219、解：，于是221、证明：单模（基模）工作下，Fig. 1 固定b时，令间变化 Fig. 2固定a时，令理论上，a越大，上式所示的损耗越小， 理论上，b越大，上式所示的损耗越小， 当a达到2b时，不能再继续大了，否则频宽下降。 当b达到a/2时，不能再继续大了，否则频宽下降。222、解：时谐因子略。考虑t0时电流分布图为：4、5，7，8，15解题45、解： 最低模式为：其中，47、解：（1）侧壁上： 端面上： （a）电流方向 （b）表面电流密度及电流从端面中心沿表面到另一端面中心的分布图1. 电流分布(2)端面上48、解：所以415、解：谐振时，5、1，4，5，15解题51、证明： 矩形波导TE10模： （1）单一行波功率：另外，所以，考虑（1）式， 验证有：将代入上式，得证。54、解：（a）此时T2端口开路，可视为不存在，所以因为，T1开路，可视为不存在，假设从T2端的进波电压是，有教材（1.77）式，所以， 即：（b）T2开路时，T1开路时，同理所以55、解：（1）短路活塞单端口（2）匹配互易衰减器匹配：互易：（3）