微波技术基础第三章课后答案杨雪霞汇总

1、3-1 一根以聚四氟乙烯；r =2.10为填充介质的带状线，已知其厚度b=5mm，金属导带厚度 和宽度分别为t =0、W=2mm，求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高频率。解：由于W/b=2/5=0.4 . 0.35，由公式We W0W/b ： 0. 3 52bb(0.35-W/b)W/b 0. 3 5得中心导带的有效宽度为:Wj W = 2mm，Z。二30：:r We 0.441b = 77.31带状线的主模为TEM模,二 20GHz但若尺寸不对也会引起高次模，为抑止高次模，带状线的最短工 作波长应满足:九 maX(cTE10，九 cTM10 )cTE1 =2W：?r = 5.8mm

2、cTM10 =2b ；r -14.5mm所以它的工作最高频率83 1014.5 103-2对于特性阻抗为51的铜导体带状线，介质厚度b=0.32cm，有效相对介电常数；r =2.20，求线的宽度 W。若介质的损耗角正切为0.001,工作频率为10GHz，计算单位为dB几的衰减，假定导体的厚度为t=0.01mm。解：因为22(50) =742:120和 x =30二/(二Z。)-0.441 = 0.830，所以由公式W x,2其中,A，o1 丄（0.23 竺）60 ； 2；r 13772乙.；B = 7.985, W/d =3.081所以W/d 2 ；否则我们将用 W/d ：2的表达式。然后得

3、W = 3.081 d = 0.391cm。由公式；r 1 .匸 122,1 12d /W得有效介电常数为；e =1.87对于90相移，线长度l求得为=52.35m 4= 90；二 BI 和01k =c90：（二 /180）2.19cm3-11已知某微带线的导体宽带为W=2mm，厚度t； 0，介质基片厚度h=1mm,相对介电常数r =9，求此微带线的有效填充因子q、和有效介电常数；e，以及特性阻抗 Z。（设空气微带特性阻抗Z（ -8 ）。:亠 1； T 1解：；er=6.522+12d/W；e（ ；r -1）6.5 83-12已知某耦合微带线，介质为空气时，奇偶特性阻抗分别为Z0。=40, Z

4、0e =100,实际介质；r =10时，奇偶模填充因子为 q。=0.4，qe =0.6，工作频率f = 10GHz。试求 介质填充耦合微带线的奇偶模特性阻抗、相速和波导波长各为多少？解：耦合微带线的奇偶模有效介电常数分别为e0 =1 q（ ；r -1） =4.6，；ee =1 qeCr -1）=6.4此时，奇，偶模的相速、特性阻抗及波导波长分别为c8Vp。1.4 108m/s3-13 一微带线特性阻抗 Z0 =50 |，基板介电常数；r =4.3，厚度为h=0.8mm，并且中心频 率f0 = 1.8GHz。试求微带线的有效介电常数；e，传播波长I，以及相位速度vp。解：假设24.3-14.32

5、 1.516e -2= 1.944 ： 2.W =1.944h =1.944 0.8 = 1.5552mm4.3 14.3-11+22. 1 12/1.944二 3.266c 3 1089f01.8 109= 16.667cm=，g ：J %=9.223cmVp = 一 =1.66 10m / sJ3-14已知某微带线的导带宽度 W =2mm、厚度t =0.01mm，介质基片厚度h = 0.8mm ,相对介电常数；r =9.6，求：此微带的有效介电常数；e和特性阻抗Zc ；若微带中传输信号的频率为6GHZ，求相速和波导长度。解：将相对介电常数和基片厚度及导带宽度带入下式即可求得微带的有效介电常

6、数e - 1r -17.08622 j1+12h/W由于导带厚度不等于零，导带宽度需要修正，即:WWt (1 ln 2h) =2.524h h 二 ht空气微带的特性阻抗为Z；119.904 二所以介质微带线的特性阻抗为Weh= 782(2)介质微带的相速为Vp=c =1.127 108m/s频率为6GHz的信号的波长为所以波导波长为3-15已知微带线的特性阻抗为50，介质是相对介电常数为；r =9.6的氧化铝陶瓷。设损耗角正切tan. =0.0002，工作频率f =10GHz，求介质衰减常数： d。解：由公式27.3tan可得27.3 打tan、 = 0.563-16设基片的厚度h为1.58

7、mm，介质相对介电常数；r = 2.55。设计特性阻抗为100Q的 微带线，并计算此线在 4.0GHz工作频率时的波导波长。解：由题可知字（0.23竺）60100边(0.23 竺)=2.342.552.55 1377:377:；r2 100 2.55= 3.71则得到宽度如下：8eA8e2.342A 小e -22 2.34 小e -2二 0.785(W : 2) hB -1 -h(2B -1) |兀I.；r12；rln( B -1) 0.39四=1.56此解不符合要求所以 W =0.785 二 W = 0.785h =1.24mm h又因为(2 空)/2 0.041(1-W)2“1.96Wh所

8、以3 1089= 0.0536m4 1091.963-17什么是介质波导？按其结构形式分为哪几类？由于它传输的是表面波形,答：介质波导是由介质做成的没有封闭金属屏蔽的一种波导结构。故又称为表面波导。 按其结构形似的不同， 分为：（1）金属覆盖介质线（2）介质管波导（3） 介质棒波导（ 4）介质镜像线（ 5）H 形介质波导 3-20 共面波导与槽线中所传输的模式是什么？针对二者应用举例说明。 答：共面波导中传输的是准 TEM 模，槽线中传输的不是 TEM 模，也不是准 TEM 模，而是 一种波导模。在介质一面作出槽线， 另一面作出微带传输线， 利用他们之间的耦合即可构成滤波器和定向 耦合器等元件。在共面波导中安置铁氧体材料中，就可以构成谐振式隔离器或差分式移相器。3-18 在 H 形介质波导中研究纵电磁波有何意义？ 答：纵电磁波不仅具有衰减易随频率升高而下降的显著特性； 同时所确定的波导最大横向尺 寸决定了最小