微波天线考试试题

1、专业资料整理分享填空题微波是电磁波谱中介于超短波和红外线短（即频最高）的波段，其频范围从 300MHz（1m）3000GHz（波长0.1m。微波波段分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段。微波的特点（因其波长：似光性穿透性宽频带特性热效应特性散射特性抗低频干扰特性均匀传输线的分析方法：电场和磁场的表达式，进而分析传输特性；等效电法：从传输线方程出发求出满足边界条件的电压电波动方程的解，得出沿线等效电压、电的表达式，进而分析传输特性。后一种方法实质是在一定条件下“化场为。无线传输线的三种工作状态：波状态纯驻波状态 驻波状态阻抗匹配的三种同含义：负载阻抗匹配 源阻抗匹配 共轭阻抗匹配如何在波

2、导中产生这些导波呢？这就涉及到波导的 激励形式的导模 波导的耦合与耦合就本质而言是电磁波的辐射和接收在波导的有限空间内接收微波信息具有相同的场结构。激励波导的三种方法：电激励 磁激励 电激励微波技术与半导体器件及集成电 的结合，产生 微波集成电 。完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享光纤可分为石英玻璃光纤多组分玻璃光纤塑包层玻璃芯光纤 纤。光纤的三种色散：材色散波导色散模间色散微波网络正是在分析场分布的基础上，用 的分析方法将微波原件等效为电抗或电阻传输线微波系统微波网络。尽管用“的分析法只能得到元件的外部特征，但它却可给出系统的一般传输特性，如功传递、 阻抗匹配等。而且这些结果可以通过实

3、际测的方法来验证。还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络，从而用一定的微波结构实现它，这就是微波网络的综合。微波网络的分析与综合是分析和设计微波系统的有工具，而 又是综合的基础。微波系统也外地有各种无源、有源元器件，它们的功能是对微波信号进必要的 处或变换 质可分为线性互元器件 、线性非互元器件 以及非线性元器件三大类。非线性元器件能引起频的改变，从而实现 放大、调制、变频等。主要包括微波电子管微波晶体管微波固态谐振器微波场效应管及微波电真空器件等。研究天线问题，实质上是研究天线在空间所产生的电磁场分布。空间任一点的电磁场满足 麦克斯韦方程和边界条件，因此，求解天线问题实质上是求解电

4、磁场方程并满足边界条件。天线的电参数天线方向图及其有关参数 天线效增系数极化和交叉极化电平频带宽输入阻抗与驻波比 有效长完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享电波传播方式：视距传播 天波传播 均匀媒质传播么是视距传播？视距传播，是指发射天线和接收天线处于相互能看见的视线距离内的传播方式。视距传播的特点？h2视距rh2v 4.12h 1103 m r rv时，两天线互相“看得见 ，当发射两点间的距离r rv时，两天线互相“看见；视电波是在地即存在多经效应。么是天波传播？天波传播通常是指自发射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式，有时也称电离层电波传播。主要用于中波和短波波段。

5、1180.8Nf 2max 的电波能被电离层“反射回来，由于入射角0 0 arcsin使得以发射天线为中心的、一定半径的区域内就可能有天波到达， 从而形成天波的静区。横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长结构的天线称为线天线。它广泛的应用于通信、达 等无线电系统中。求解面天线的辐射问题，通常采用口径场方法，即先由场源求得口径面上场分布，再求出天线的辐射场。分析的基本依据是：惠斯- 菲涅尔原完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享（本填空包含各章节及绪论内容）计算题1设有一无耗传输线，终端接有负载Z 40 j30，则1要使传输线上驻波比最小，则该传输线的特性阻抗应取多少？此时最小的反射系数及驻波

6、比各为多少？离终端最近的波节点位置在何处？完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享Z1解要是线上驻波比最小实质上只要使终端反射系数的模值最小Z101Z ZZ Z1010 40 Z ZZ Z1010 0 140 Z02 302 将上式对Z求导并其为，经整可得： 402 302 Z2 0即Z0000 50 。这就是说当特性阻抗Z50时终端反射系数最小从而驻波比也为最小。0此时终端反射系数及驻波比分别为：Z Z40 j30501j1 1 111 1 111Z Z 40 j30 50 3e 210由于终端为容性负载，故离终端的第一个电压波节点位置为：zmin1 1 4 81设某一均匀无耗传输线特性阻抗

7、为Z50，终端接有未知负载Z 。现在传10100mV 20mV，第一个电压波节的位置离负载lmin1 3，试求该负载阻抗Z 1。UUmaxmin10012UUmaxmin解：根据驻波比的定义： 20 5 1 3由l ，求得反射系数的相位 min1143132j11 33 ；负载阻抗为： Z1Z10 11 82.464.3完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享50mm，填充空气介质。试求：TE 、TE 、三种模式的截止波长。110101当工作波长分别为70mm ，60mm ，30mm 时，波导中出现上述哪些模式？当工作波长为70mm时，求最低次模的波导波长。g解：三种模式的截止波长为：cTE0

8、1 cTM3.4126a85.3150mm1.6398a40.9950mm 2.6127a 65.3175mm当工作波长 70mm 时，只出现主模TE11当工作波长 60mm 时，只出现主模TE11当工作波长 30mm 时，只出现主模TE11； 和、；01和TE；01011 2c1 2c1 7085.3150 2 g122.4498mm已知工作波长 5mm，要求单模传输，试确定圆波导的半径，并指出是么模式？解：圆波导中两种模式的截止波长： cTE11 3.4126a,cTM 01 2.6127a要保证单模传输，工作波长满足以下关系： 2.6127a 3.4126a即1.47mma 时，可以保证

9、单模传输，此时传输模式为主模TE。11完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享求如图所示双端口网络的Z矩阵和Y解：由Z矩阵的定义得：U1IU1I111I 2 0ZZACU1I2ZZU1I212C21I1 0U2I2ZZU2I222BCI1 0Z于是：ZA ZCZCCZCYZ1ZZBC1ZZBCZCZ ZABAZZBCZZAC完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享试求图示终端接匹配负载时的输入阻抗，并求出输入端匹配的条件。解1 1 Z0 Z1BX j 2X Z 1 jB0 BinjBZ jX 10jB1 BXjBZ0引起反射的条件为： Z Zin01 B2 Z 22从而求得：X 2B一般可取X

10、 Z1，B 0Z0设矩形波导宽边a 2.5cm，工作频f 10GHz ，用4 阻抗变换器匹配一g段空气波导和一段r 2.56 的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数 及r完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享变换器长。解：各部分的等效特性阻抗如图所示，根据传输线的四分之一波长阻抗变换性：ZrZr0ZZ00r可得 r 1.6 rc 3cm ，f r r1 2a2匹配段内波导波长：1 2a2 0.67cmg4有两个平于 zx轴方向排的半波振子，d 4， 2。d 4， 2。试分别求其 E 面和 H 面的方向函数，并画出方向图。cos 2cos 解：半波振子的方向函数：sin，阵因子：cos，其中 2 kd sin cos 。由方向图乘积定，二元阵的方向函数等于二者的乘积。 d 4 ， 2 0 E FEcoscos cos 2sin 1 sin 4 90H FH cos 41 cos完美 WORD 格式编辑专业资料整理分享d 4 ， 2 0 E FEcoscos cos 2sin 3sin4 90H FH cos 41 3cos直振子的高h 10m，当工作波长 300m时，求它的有效高以及归于波腹电的