微波技术作业

1、第二章1、P222（p27）3、（P27）4、（、（P37）已知）已知均匀无耗传输线的特性阻抗均匀无耗传输线的特性阻抗Z0=50欧姆，欧姆，终端负载终端负载 ZL=0。试求。试求：（：（1） ，（，（2） ，（3） 处的输入阻抗处的输入阻抗 Zin(l)8l4l2l5、（、（P37）已知）已知均匀无耗传输线上的电压、电流表示式为均匀无耗传输线上的电压、电流表示式为00(z)U cossinU(z)cossinLLLLUzjI ZzIIzjzZ试求试求：（：（1）传输线输入阻抗）传输线输入阻抗 Zin(z)与负载阻抗与负载阻抗ZL的关系式的关系式； （2）证明传输线输入阻抗）证明传输线输入阻抗

2、具有具有 的的周期性周期性； （3）证明传输线输入阻抗具有）证明传输线输入阻抗具有 的的变换性变换性；246（P37）7（P55）已知）已知均匀无耗传输线的特性阻抗均匀无耗传输线的特性阻抗Z0，相位常，相位常数为数为 ，当传输线的终端接负载，当传输线的终端接负载ZL时，在传输线上测时，在传输线上测得电压驻波系数为得电压驻波系数为 ，终端负载离线上第一个电压波，终端负载离线上第一个电压波节点的距离为节点的距离为zmin1。试证明试证明min10min11tantanLjzZZjz8（P65）9（P65）10（P83）11（P98）一一个个40+j70欧姆的负载阻抗接在一个欧姆的负载阻抗接在一个1

3、00欧姆的传输线欧姆的传输线上，其长度为上，其长度为0.3波长。求负载处的反射系数、线的输入端的反射波长。求负载处的反射系数、线的输入端的反射系数、输入阻抗、线的系数、输入阻抗、线的SWR及回波损耗。及回波损耗。12（P98）已知）已知传输线的特性阻抗为传输线的特性阻抗为50欧姆，当传输线终端接负载欧姆，当传输线终端接负载ZL时，测得线上的电压驻波系数为时，测得线上的电压驻波系数为2，线上第一个电压波节点离负载，线上第一个电压波节点离负载的距离为的距离为0.15个波长。求负载阻抗和负载导纳值（用圆图求解）个波长。求负载阻抗和负载导纳值（用圆图求解） 为什么波导中不能传输TEM波？因为TEM波要

4、求电场和磁场完全在波导的横截面上.由于磁场是闭合曲线,在横截面满足麦克斯韦方程,在闭合曲面的线积分等于位移电流和传导电流的面积分.,这样就要求有位移电流的存在,位移电流沿轴向传播,这样与电场完全在波导横截面上矛盾。第二章1、已知、已知均匀波导传输系统中，均匀波导传输系统中， 。试用波。试用波数概念证明数概念证明21 ()gc222ckk(1)(2)(3)(4)22gcgc 21 ()pcvv21 ()gcvv 2、3、45、6、7、100021 (2 )TEZa1010101010sin(x)U(z)sin(x) (z)j zyj zxTExEEeeaExHehIZa 解：由第3章可知1、求出

5、矩形波导TE10模的等效电压、等效电流和等效特性阻抗。(4-2-5)其中，TE10模的波阻抗。可见所求的模式等效电压、等效电流可表示为11U(z)(z)j zj zeAeAIeZ (4-2-6)第三章第三章式中，Ze为模式特性阻抗，现取 ，我们来确定A1。由式(4-2-5)及(4-2-6)可得10eTEbZZa101010110101sin(x)sineTEExeAaEZxhA Za 1021021110122eTEEZabA ZbAE(4-2-7)由式(4-2-4)可推得(4-2-8)于是唯一确定了矩形波导TE10模的等效电压和等效电流，即101010(z)2(z)2jzjzTEbUE eE

6、aIeZ(4-2-9)此时波导任意点处的传输功率为(4-2-10)与第三章79页功率表达式相同，也说明此等效电压和等效电流满足第2条规定102101ReU (z)I (z)24kkTEEabPZ2、求如图所示网络的阻抗矩阵第四章3、求如图所示双端口网络的Z矩阵和Y矩阵解：由Z矩阵的定义： 4、 求一段电长度为的传输线的散射矩阵T1T2 00jjeSe0|011112aabs0|022221aabsjaeabs021121|jaeabs012212|5、试简单证明无耗网络的么阵性，即 1SS 6、证明无耗互易三端口微波网络三个端口不能同时匹配的特性7、如果二端口微波网络的S参量为212121jS

7、Se222222jSSe111111jSSe121212jSSe11111111()211211()2211111 1jjjjSeSeSSeSe试证明无耗、互易、对称网络的S矩阵为8、已知二端口网络的散射参量矩阵为32320.20.980.980.2jjjjeeSee求二端口网络的工作特性参量9、课后习题12题图给出了连接在一起的两段矩形波导，它们的宽边相同，都是a=23mm，而窄边则分别是b1=5mm，b2=10mm，内部填充空气。当第二段的末端接匹配负载时，求连接处的反射系数。1、112120( )1 ()2ebZzaa222120( )1 ()2ebZzaa由等效电路可知，因为第2段传输

8、线的末端接匹配负载，故连接处点T的等效阻抗就等于第2段矩形波导的等效特性阻抗，即2121212113eeTeeZZbbZZbb 可见，宽壁宽度相等而窄壁宽度不相等的两端矩形波导彼此连接以后，连接处存在着反射。第五章如果将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起，则形成不均匀性，如图所示。已知Z01=100欧姆，Z02=25欧姆。求：(1)不均匀性产生的反射系数是多少？(2)如何设计一个简单匹配网络实现阻抗匹配？2、今有两根矩形波导管，宽边相同均为a，而窄边不相同，分别为b1和b2。如果要在两根波导之间插入矩形波导宽边为a，长度是四分之一导波长的波导段以实现匹配，试计算其窄边b应是多少？3、单阶梯四分之一波长阻抗变换器等效电路，如书153页图5-9(c)所示。试证明单阶梯四分之一波长阻抗变换器插入衰减量为4、22111 ()1cos4LRR 其中，R为阻抗比，0201,ZRlZ 1、一空气填充的矩形谐振腔尺寸为：3*1.5*4cm，求：(1)