微波技术基础试题二

1、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K = * ：若特性阻抗乙）=75Q , 则波节点的输入阻抗尺”（波节）= 25G。3、均匀无耗传输线的特性阻抗为乙），终端负载获得最大功率时，负载阻抗ZL = Zo o4、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

2、流波石点 的轨迹，负实半轴为电压波肖点或 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模。7、在矩形波导中，当工作波长几给左时，若要实现TEI0单模传输，则波导尺寸必须满足a <A<2a , 2 > 2Z?o8、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，请问反映网络参考而上入射波电压和 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

3、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）：Hz" Ez"；1分（2）横电波（TE波），又称磁波（H波）：£z=0 , Hz"：1分（3）横电磁波（TEM）： £z = 0, /z = 0o1 分2、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的怎义是什么？答：（1）传输线的特性阻抗左义为传输线上入射波电压U（ 与入射波电流/.U）之比，或反射电压U,（Z）与反射波电流之比的负值，即Zo = y-）- = -y-3分（2）输入阻抗的泄义为该处电压U（z）与电流I（z）之比，即乙”

4、匕）=阳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TEw模：主模传输的条件为：aX<2a, h>2b3分圆波导的主模是TEn模；主模传输的条件为：2. 62R<X<3.41R2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。求输入阻抗乙”、冬点的反射系数

5、及各段的电压驻波比。（10分）714Z2解:1分Zinh =4Z0一一4Z/,=2Zu/4Z0=-Z01分2）厂=玉三一辻（“丄 乙忆 3Zo+Zfl 7 r _Z°Z（）_£ZoZo_ 乙+乙一第+z分1分P 二 Zf _ Z。二 4Z()_ Z。= 3 r Zf + Z° 4Z() +Z05_ 乙 - Z _ Z。-2Z0 _ £乙 +Z Z° + 2Z01+近42、一特性阻抗为乙）=300Q的传输线，传送信号至天线，工作频率为300MHz,由于传输线 与天线不匹配，测得电压驻波比° = 3,第一个电压波腹点至输入端的距离为Jma

6、xl = 0.2m o 试求传输线的输入阻抗乙”及输入导纳冷。（利用阻抗和导纳圆图完成，写淸必要步骤）（10分）解：几= 7 = 1用，Jmax| = 0.22 ,在阻抗圆图上找到归一化电阻为3的点A,该点即为电 压波腹点，从A点沿等反射系数圆向信源方向旋转0.2波长数至B点，该点为 乙=0.36-）0.29 ,相对圆心的对称点为匕=1.7 +儿35,故Z, =108-;87 , 4 = 0.0057 + jO.0045 S。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。设工作频率范国是4. 8GHZ7. 2GHZ,需在矩形波导中

7、实现单模传输，试 求：1）矩形波导的尺寸：（6分）2）A二5cm的波在此波导中传输时的相位常数队 波导波长Ag和相速vp： （6分）3）若f二10GHz,此波导中可能存在的波型。（8分）解：设力 为矩形波导的截止频率，入 矩形波导的截止波长根据题意有：1.25y* =4.8x10 "9则有:/ =3.84x10 H, 1 分3x10入=0.078 m = 7& 12 分3.84x10在矩形波导中单模传输即为主模TEw模一 i m1； n0 °2向入=2=2a=7- 8craI加 八、 ()+(云) V a b解的 a=3. 9cm3.9 则有b=1.95cm2所以矩形波导宽壁为3. 9cm窄壁为1. 95cm-(2)已知 2 = 5cm根据波导波长乙与截止波长入的关系式:-2分入二解的2丄=65 1cm 又据相速v “与截止波长的关系式:v8解的 5x 10 in/s2 分此时相移常数0为：0 = 21二0.954%少2 分 j/cmXL p（3）已知 /=10G/zvA = =3cm而（ TE：o ）=7.8 cm ,（TE-0）=a=3.9cm,（TE0：）=2b=3.9cm,2c （TE辺）二 （T