微波技术习题课-Vol2-波导课件

矩形波导练习例题1.一空气填充的矩形波导中传输TE10波，已知ab=(64)cm2,若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之间的距离为4.47cm,求信号源的频率。解:对TE10波,lc=2a=12cm由题义知而2.在填充介质为er=9的矩形波导(ab=73.5cm2)中传输TE10波，求它的截止频率；当f=2GHz时，相速和波导波长各为多少？解:对TE10波,lc=2a=14cm当f=2GHz时，f>fc

满足传输条件解:工作波长为：

3.一空气填充的矩形波导ab=(64)cm2,信号频率为3GHz,试计算对于TE10、TE01、TE11和TM11四种波型的截止波长。并求可传输模的波导波长、相移常数、相速、群速及波阻抗。由截止波长的计算公式得>l,导通<l，截止<l，截止

根据上述计算结果，本题的波导中只能传输TE10模。对TE10波,lc=2a,得：4.矩形波导中的TM模的纵向电场的分布函数为式中x、y的单位是cm。求lc。如果这是TM32模,求波导尺寸a

和b。解:TM32模的m=3,n=25.空气填充的矩形波导中a=2.3cm,b=1cm。若f=20GHz,求TM11模的fc、b、lg、vp及波阻抗；又若f=10GHz,求传播常数g

。解:对TM11模：(<20GHz)当f=10GHz,由于f<fc,截止，不能在波导中传播。6.空气填充的矩形波导中a=2.3cm,b=1cm。求TE10、

TE01、

TE20、

TE11、

TM11、

TM21和TM12模的截止频率；f=10GHz时,可能有哪些传输模？若填充介质er=2,mr=1,结果又如何？解:根据介质为空气的截止频率计算公式可得各模的截止频率fc

：模式TE10

TE01TE20TE11TM11TM21TM12fc(GHz)6.521513.0416.3616.3619.8830.7传播条件为f>fc。当f=10GHz时,只能传输TE10模。若填充介质er=2,mr=1,截止频率计算公式为得各模的截止频率fc’：模式TE10

TE01TE20TE11TM11TM21TM12fc’(GHz)4.6110.69.2211.5711.5714.0621.71当f=10GHz时,能传输TE10和TE20模。

7.空气填充的矩形波导中a=7.2cm,b=3.4cm。

(1)当工作波长(l=c/f)分别为16、8、6.5cm时，此波导可能有哪几个传输模？(2)求TE10

单模传输的频率范围，并要求此频带的低端比TE10的fc大5%，其高端比最相近的高阶模的fc低5%。解:(1)传输条件:l<(lc)mn,即当l=16cm

时,=1.5625m、n无正整数解,即当l=16cm

时截止。当l=8cm

时,=6.25得m、n的正整数解为m=1,n=0

，可以传输TE10模。当l=6.5cm

时,=9.47得m、n的正整数解为可以传输TE01、TE10和TE20模。(2)TE10单模传输必须满足：因为a>2b,故而根据题目对频带的要求为TE10

单模传输的频率范围为

9.频率为30GHz的H10

波在BJ-320(ab=7.1123.556mm2)

的矩形波导传输，波导的长度为10cm。

(1)当波导内充以空气时，电磁波经过该波导后的相移是多少(与始端相比较)？

(2)当波导内充以er=4的介质时，电磁波经过该波导后的相移又是多少？解：(1)当波导内充以空气时又—只传输H10

模。电磁波经过该波导后的相移与始端相比,相位滞后44.7rad

。(2)当波导内充以er=4的介质时，对H10

波相移为(3)当波导内充以er=4的介质时，波导内还可能出现那些模式？若再补充一问：工作波长截止波长传输条件解：整理得得m、n的整数解

波导内除H10

模外,还可能出现模式有:H01、H20、

H11、H21、E11和E21

。

10.矩形波导的尺寸为2.51.5cm2，工作在7.5GHz。

(1)

波导是空心的;(2)

波导内填充er=2、mr=1、s=0的介质。计算主模的传输参量的值。解：(1)

波导