【电光】南理工《微波技术》a卷

1、精品文档精品文档南京理工大学课程考试试卷（教师组卷、存档用）档案编号：_课程教学大纲编号.0428903课程名称：微波技术学分：3 3试卷编号：001001考试方式：闭卷笔试考试时间：120120 分钟满分分值：100100 分组卷年月：20072007 年 6 6 月组卷教师：戴永胜审定教师：（A 卷）满分 100100 分，考试时间 120120 分钟。考生注意：所有答案（包括填空题）按试题序号写在答题纸上，写在试卷上不给分一、填空题（20 分共 5 题每题 4 分）1、 微波的频率大约从到，波长从到。2、 相速随频率变化的现象称为现象，相速与频率无关现象称为现象3、“相波长”与“自由空间

2、波长”的区别是 _4、 矩形波导的主模是，同轴线的主模是，圆波导中三种常用的模是。5、为抑制高次模同轴线尺寸选择的条件是： _二、 简述、问答题（30 分每题 6 分）1.Smith 圆图中心点的驻波系数为多少？此时的负载情况如何？2.简述微带线的主模、有效相对介电常数的取值范围、损耗。高次模有哪些？3.按微波滤波器插入衰减频率特性不同，一般将滤波器分为哪四类？4.微波谐振腔有哪两个主要参量？5.简述微波 3dB 分支定向耦合器各端口的名称及各端口幅度和相位的关系。三、 简单计算题 （10 分，每小题 2 分）1、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Zo）长度为4,计算终端短路时的输入阻抗。2、均

3、匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Zo）长度为 32/4,计算终端开路时的输入阻抗。3、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Zo）长度为2,计算终端开路时的输入阻抗。4、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Zo）长度为 3/8,计算终端接匹配负载时的输入阻 抗。5、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Zo）长度为 3 入计算终端接负载阻抗为 Zo/2 时的输 入精品文档精品文档阻抗。四微波器件的散射参数可以用矢量网络分析仪测量得到，其外部特性便可以用散射参 数来表示下面是测量所得的某二端口微波器件的 S-参数：(10 分)；0.32吟20.8&H- j3 二_0.88j0.3兔2据此 S-参量，请确定该二端口

4、器件的如下外部特性参量：插入相移=(2)输入驻波比；(3)插入衰减(dB).五、 一个空气填充的矩形波导工作在X 波段，横截面尺寸为 a b，其中 a=22.86mm,b=10.16mm( 15 分)(1) 试求 TEio模的截止波长和截止频率；(2) 若工作频率为 15GHz 时，试问有哪些模式可以在该波导中传播；(3) 计算 15GHz 工作频率下 TE。模的波导波长和波阻抗。六、 已知 Z0=50Q的无耗传输线上的驻波比等于 1.6,距负载最近的电压波节点离终端为0.12 入，若用一并联短路支线使负载与传输线匹配，试确定此分支线的接入位置d 和长度 L,设分支线的特性阻抗 Z0=75Q。

5、精品文档精品文档The Com讥EtE Smith ChartBlackBlack MagicMagic DesignDesign精品文档精品文档南京理工大学课程考试答案及评分标准课程名称：微波技术_学分：3_3_ 教学大纲编号：0428903试卷编号：001001考试方式：闭卷笔试满分分值：100100 分 考试时间：120120 分钟精品文档精品文档2007 年微波技术（A 卷答案）满分 100100 分，考试时间 120120 分钟。精品文档精品文档考生注意：所有答案（包括填空题）按试题序号写在答题纸上，写在试卷上不给分一、填空题（20 分每题 4 分）1、微波的频率大约从 300MHz

6、 到 300GHz（或 3000GHz）,波长从 1m 至 U 1mm（0.1mm） 。2、 相速随频率变化的现象称为色散 现象，相速与频率无关现象称为 无色散 现象。3、 “相波长”与“自由空间波长”的区别是：“相波长”与频率和传输系统的横截面 形状和尺寸相关，而“自由空间波长”只与频率相关，而和传输系统的横截面形状和 尺寸无关 。4、矩形波导的主模是 TE10 （H10） 模， 同轴线的主模是 TEM， 圆波导中三种常用的 模是 TE11,TM01，TE01。5、为抑制高次模同轴线尺寸选择的条件是：（a+b）v（入/n）, a 为内导体外半径，b 为外导体内半径。二、简述、问答题（30 分

7、每题 6 分）1. Smith 圆图中心点的驻波系数为多少？此时的负载情况如何？答：中心点的驻波系数为 1,此时接匹配负载。2.简述微带线的主模、有效相对介电常数的取值范围、损耗。高次模有哪些？答：准 TEMTEM 模，1 1rere r,r,传输损耗有：金属损耗、介质损耗、辐射损耗和表面波损耗。高次模有波导模和表面波模。3.按微波滤波器插入衰减频率特性不同，一般将滤波器分为哪四类？答：低通、高通、带通和带阻四类。4.微波谐振腔有哪两个主要参量？答：谐振频率和 Q 值。5. 简述微波 3dB 分支定向耦合器各端口的名称及各端口幅度和相位的关系。答：输入端、直通端、耦合端和隔离端。与输入端相比：

8、直通端幅度约为一半，相位 滞后90 度；耦合端幅度约为一半，相位滞后 180 度；隔离端幅度约为零。三、 简单计算题（10 分每题 2 分）& 均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Z。）长度为4,计算终端短路时的输入阻抗。Zin= %7、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Z0）长度为 32/4,计算终端开路时的输入阻抗。Zin= 08、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Z。）长度为2,计算终端开路时的输入阻抗。Zin= %9、 均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Z。）长度为 3/8,计算终端接匹配负载时的输入 阻抗。Zin= Zo o10、均匀无耗微波传输线（特性阻抗为 Z0）长度为 3 /计算终端接负

9、载阻抗为 Z0/2 时 的输入阻抗。Zin= Zo o/2四、 微波器件的散射参数可以用矢量网络分析仪测量得到，其外部特性便可以用散射参 数来精品文档表示下面是测量所得的某二端口微波器件的 S-参数：（10 分）精品文档精品文档j3 二一卩.32程0.8餌_0.8护0.32T2据此 S-参量，请确定该二端口器件的如下外部特性参量(4)插入相移 H(5)输入驻波比；(6)插入衰减(dB). 解：(1)插入相移：21=二(3 分)(2)输入驻波比：-1=0:32=1-94（4 分）插入衰减：L=-20 lg | S21 | = 1.11dB(3 分)亍、一个空气填充的矩形波导工作在X 波段，横截面

10、尺寸为 a b，其中 a=22.86mm.b=10.16mm (15 分)(1)试求 TEio模的截止波长和截止频率；(2)若工作频率为 15GHz 时，试问有哪些模式可以在该波导中传播;(3)计算 15GHz 工作频率下 TE。模的波导波长和波阻抗。解：(1)试求 TE。模的截止波长和截止频率(5 分)c= 2a = 45.72mmfc二c/c=6.562GHz(2)若工作频率为 15GHz 时，试问有哪些模式可以在该波导中传播；(5 分)TE1Q TE2Q TE01f=15GHz,0= 20mm(儿：)c10= 2a 45.72mm, C20= a = 22.86mm, C01= 2b =

11、 20.32mm(3)计算该工作频率下 TE10 模的波导波长和波阻抗。(5 分)六、已知 Z0=50Q的无耗传输线上的驻波比等于 1.6,距负载最近的电压波节点离终端为0.12 入，若用一并联短路支线使负载与传输线匹配，试确定此分支线的接入位置d 和长度 L,设分支线的特性阻抗 Z0=75Q。=419.24精品文档精品文档解：(1)因为=1.6,在 Smith 圆图的正实轴上找到=1.6 的位置，画出等反射系数圆。(3 分)(2)电压波节点一定位于负实轴上，所以从负实轴沿等反射系数圆旋转0.12 入，得到归一化负载阻抗 ZL=0.88-j0.42 ，对应的归一化导纳YL=0.92+j0.45,对应的电长度 0.131 入。(4 分)(3)由YL沿等 IrL|反射系数圆顺时针旋转与G G二 1 的圆交于两点，分别为：Y1= 1+j0.48，对应的电长度为 0.143 入Y1= 1-j0.48，对应的电长度为 0.357 入因此，支节的接入位置分别为：d 仁(0.143-0.131)入=0.012 入d2=(0.357-0.131)入=0.226 入