微波电路计算题主要步骤

《微波电路》计算题主要步骤1.特性阻抗为Z。的均匀无耗传输线，若终端接负载阻抗为Z乙，传输线的输入阻抗为Zn，终端短路和开路时的输入阻抗分别为气和Zg，试证明归一化负载阻抗满足ZL=Zoc~I。ocin证明：均匀无耗传输线上z处的输入阻抗为：Z=ZZL+jZ0tan0z

in」0Z0+jZ^tan0z其归一化值为：Z_Z^+jtan0z

in1+jZtan0z终端短路时线上z处的输入阻抗的归一化值为：ZC=jtan0z终端开路时线上z处的输入阻抗的归一化值为：Z_-jcot0z代入归一化OC输入阻抗公式并整理得：Z=巳+ZSCI、〉Z_ZZin-Z$sin1+Z〔/ZC•'L。。Zc-Z.n2.如图所示，特性阻抗Z=50Q，R=20。，R=30。，求a,b,c,d各点的输入阻抗、反射系数，及Xb,bc,cd段1的驻波比，和ab段的工作状态。Z2Z—-r^=125。；1Z2Z—-r^=125。；1Z_Z2_250。Zinc2=亨'丁。；2125x竺Z="Zmc2云Z="Zmc2125+——3

Z=Z1口Z.nb2=500binbZ=Z=Z=500ab0(2)rZ-Z20-50=—&0==—3dZ.+Z020+507ZZ=Z1口Z.nb2=500binbZ=Z=Z=500ab0(2)rZ-Z20-50=—&0==—3dZ.+Z020+507Z-Z―c0Zc+Z050-50n=050+50（3）pcdPbcZ-Z—b0Z»+Z01+rd1-rd1+r——b1-r|bPab50-50n

=050+50(4)由于b点输入阻抗等于特性阻抗，因此ab段传输线处于行波状态。3.如图所示微波传输系统，其Z0已知。求输入阻抗Z.、各点的反射系数及各段的电压驻波比。■*—A/4^1—*■L2+1*,A/4^-1■上1ZZfl+JZi=2Zo」L.JaZof4Z=2Z//Z=2Z//4Z=-Zb0inb003'Z23-Z=0=ZinZ400bZb=Z=4Z07-7(2)r=.zoaZ+Za0Z-Z—b9-Z+Zb03z-z4oo3="—z+z4oo-Z-z3oo4z+z3ooZ-Z=c0cz+zc04Z-Z3=oo=4Z+Z5ooZ-2Z—Q0-Z+2ZooTOC\o"1-5"Z-2Z—Q0-Z+2Zoo1=—41-dZ+Zd11+rJ1-r43a⑶Pabi+ri-r=4i+rdi-rdPcd=2（4）由于ab段驻波比l<p<00,ab因此ab段传输线处于行驻波状态。4.均匀无耗传输线特性阻抗Z=50Q,终端负载阻抗Z=（130-/70）Q,线0L长/=30cm,信号频率f=300MHZ,用阻抗圆图确定始端输入阻抗和输入导纳。（画出关键点在圆图中爵戳置务二（13。-j70）Q,Z°=50Q终翻贪载阻抗归一化檎为Zl=2.6-儿4,在图2-4-7阻抗圆图上找到力记为"点，对应的波长数为0.278。以0Z一一解：Z广(130-j70)Q,Z°=50。，终端负载阻抗归一化值为Z=才=2.6-j1.40在阻抗圆图上找到Z乙记为A点，对应的波氏数为0.278。以O为圆心，OA为半径画等反射系数圆。因为f0=300MHZ，人=c/匕=1m，l/X=0.3以A为始点沿等反射系数圆顺时针旋转0.3个波氏数与等反射系数圆交于B点，B点即为始端输入阻抗归一化值在阻抗圆图上的位置，读数为：Z^=0.37+j0.48(允许有误差)，故Z=Z.Z0=(18.5+J24)。。关于O做B点的对称点B'，B'点即为始端输入导纳归一化值在阻抗圆图上的位置，读数为：Y=1.1-J1.3(允许有误差)，故Y=Y/Z0=(0.022-j0.026)S。5.已知传输线特性阻抗Z°=75。，负载阻抗Z广(75+J100)。，工作频率为900MHz，线长L0.1m，试用sJnith圆图求距负载最近的电压波腹点与负载的距离和传输线的输入阻抗。(要求画出关键点在圆图中的位置)Z解：(1)Z=(75+j100)。，Z0=75。，终端负载阻抗归一化值为Z广z=1+J1.330在阻抗圆图上找到Z记为A点，对应的波氏数为0.172。因为OD轴为电压波月腹点的轨迹，因此距负载最近的电压波腹点与负载的距离为：(0.25-0.172)人=0.026m(2)以O为圆心，OA为半径画等反射系数圆。因为f=900MHZ，人=c/f=1/3m，l/X=0.3以A为始点沿等反射系数圆顺时针旋转0.3个波氏数与等反射系数圆交于F点，F点即为始端输入阻抗归一化值在阻抗圆图上的位置，读数为:Z^=0.3-j0.16（允许有误差），故=Z.Z°=（22.5-j12）。。6.矩形波导截面尺寸a=22.86mm，b=10.16mm，试问当传输的电磁波工作频率为15GHz时，波导中将分别能传输哪些波型？（8分）解：人=c/f=20mm由矩形波导中导行波截止波长的表达式为：人.=j；«aJ可得：人（TE）=45.72mm，人（TE）=20.32mm，人（TE）=22.8