2026年电子工程师微波通信与电路设计题库

2026年电子工程师：微波通信与电路设计题库一、单选题（共10题，每题2分）1.在微波电路设计中，微带线传输线的特性阻抗主要由以下哪个参数决定？（）A.负载电阻B.线宽与基板厚度C.介质损耗D.电源频率2.微波信号在波导中传输时，以下哪种模式具有最低的截止频率？（）A.TE₁₀模式B.TE₁₁模式C.TM₀₁模式D.TM₁₀模式3.在设计微波放大器时，为减少反馈，常采用以下哪种结构？（）A.共射极放大器B.共源极放大器C.共基极放大器D.共栅极放大器4.微波混频器的主要作用是？（）A.放大信号B.调制信号C.下变频或上变频D.隔离信号5.在毫米波通信系统中，以下哪种天线适合高增益应用？（）A.环形天线B.菱形天线C.菲涅尔透镜天线D.偶极子天线6.微波电路中的介质损耗主要来源于？（）A.金属导体的电阻B.介质材料的极化损耗C.空气中的电磁波反射D.波导壁的粗糙度7.在设计微波滤波器时，为提高选择性，常采用？（）A.带通滤波器B.带阻滤波器C.高通滤波器D.低通滤波器8.微波振荡器的频率稳定性主要由以下哪个因素决定？（）A.晶体管的增益B.温度变化C.电源电压波动D.负载阻抗9.在雷达系统中，用于发射和接收信号的微波器件是？（）A.放大器B.混频器C.天线D.隔离器10.微波电路中的匹配网络主要目的是？（）A.提高信号功率B.减少信号反射C.增加信号损耗D.调制信号频率二、多选题（共5题，每题3分）1.微波传输线的主要类型包括？（）A.微带线B.同轴电缆C.波导D.透镜天线E.光纤2.微波放大器的常见类型有？（）A.放大器B.行波管放大器C.真空管放大器D.晶体管放大器E.调制器3.微波天线的主要性能指标包括？（）A.增益B.方向性C.极化D.波束宽度E.阻抗匹配4.微波混频器的常见电路结构有？（）A.双平衡混频器B.单平衡混频器C.肖特基二极管混频器D.变容二极管混频器E.晶体管混频器5.微波滤波器的常见类型包括？（）A.带通滤波器B.带阻滤波器C.高通滤波器D.低通滤波器E.谐振器滤波器三、判断题（共10题，每题1分）1.微波信号在波导中传输时，TE₀₁模式是最低的截止模式。（×）2.微波放大器的噪声系数越低，信号质量越好。（√）3.微波滤波器的插损越小，性能越好。（√）4.毫米波通信系统对天线方向性要求较低。（×）5.微波电路中的介质损耗随频率升高而增加。（√）6.微波混频器的主要损耗来源于晶体管的非线性特性。（√）7.微波振荡器的频率稳定性与负载阻抗无关。（×）8.微波天线的主要类型包括反射式和透射式。（×）9.微波传输线的特性阻抗与线宽成正比。（√）10.微波电路中的匹配网络可以提高信号传输效率。（√）四、简答题（共5题，每题5分）1.简述微带线的特性阻抗计算方法及其影响因素。2.解释微波混频器的平衡结构的优势。3.描述毫米波天线在5G通信中的应用特点。4.说明微波滤波器设计中插损和选择性之间的关系。5.分析微波振荡器的频率稳定性的主要影响因素及改进方法。五、计算题（共5题，每题10分）1.已知微带线的基板厚度为1.5mm，介电常数εr=9，线宽为2mm，计算其特性阻抗。（提示：使用近似公式）2.某微波放大器的增益为20dB，输入功率为1mW，输出功率为100mW，计算其功率增益和线性增益。3.微波混频器的本振频率为2GHz，输入信号频率为1.5GHz，计算输出中频频率。4.已知某微波滤波器的通带截止频率为1GHz，阻带截止频率为1.2GHz，计算其过渡带宽度。5.某微波振荡器的频率为5GHz，频率稳定度为10⁻⁵，计算其频率偏差范围。答案与解析单选题1.B解析：微带线的特性阻抗主要由线宽、基板厚度和介电常数决定，与负载电阻无关。2.A解析：TE₁₀模式是矩形波导中最低的截止模式，其截止频率最低。3.D解析：共栅极放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗，适合减少反馈。4.C解析：混频器主要用于将高频信号转换为低频信号（下变频）或反之（上变频）。5.C解析：菲涅尔透镜天线具有高增益特性，适合毫米波通信系统。6.B解析：介质损耗主要来源于介质材料的极化过程，随频率升高而增加。7.A解析：带通滤波器具有高选择性，适合需要精确频率过滤的应用。8.B解析：温度变化会直接影响微波振荡器的频率稳定性。9.C解析：天线是雷达系统中用于发射和接收微波信号的关键器件。10.B解析：匹配网络用于使信号源与传输线阻抗匹配，减少反射。多选题1.A,B,C解析：微波传输线主要包括微带线、同轴电缆和波导，透镜天线属于天线类型。2.B,C,D解析：微波放大器包括行波管、真空管和晶体管放大器，调制器属于其他微波器件。3.A,B,C,D,E解析：微波天线的性能指标包括增益、方向性、极化、波束宽度和阻抗匹配。4.A,B,C解析：混频器常见结构包括双平衡、单平衡和肖特基二极管混频器，变容二极管和晶体管混频器较少见。5.A,B,C,D,E解析：微波滤波器类型包括带通、带阻、高通、低通和谐振器滤波器。判断题1.×解析：TE₀₁模式在圆形波导中最低，矩形波导最低模式为TE₁₀。2.√解析：低噪声系数意味着信号质量高，干扰少。3.√解析：插损越小，信号传输效率越高。4.×解析：毫米波通信系统对天线方向性要求较高，以减少干扰。5.√解析：介质损耗随频率升高而增加，影响信号传输质量。6.√解析：混频器损耗主要来源于晶体管的非线性特性。7.×解析：负载阻抗会直接影响微波振荡器的频率稳定性。8.×解析：微波天线类型包括反射式和透射式，透镜天线属于反射式。9.√解析：微带线特性阻抗与线宽成反比。10.√解析：匹配网络可减少信号反射，提高传输效率。简答题1.微带线的特性阻抗计算方法：-近似公式：Z₀≈60×ln(8h/w+0.25w/h)-精确公式：使用电磁仿真软件或实验测量。影响因素：基板厚度、线宽、介电常数和频率。2.微波混频器的平衡结构优势：-减少直流偏置影响，提高线性度。-抑制镜像干扰，提高信号质量。-增强抗干扰能力。3.毫米波天线在5G通信中的应用特点：-高增益，减少干扰。-宽带，支持高速率传输。-小型化，适合集成在终端设备中。4.微波滤波器设计中插损和选择性关系：-插损越小，信号传输质量越高，但设计难度增加。-高选择性滤波器通常插损较大，但能精确过滤频率。5.微波振荡器的频率稳定性影响因素及改进方法：-影响因素：温度、电源电压、负载阻抗。-改进方法：使用恒温槽、稳压电源和缓冲匹配网络。计算题1.特性阻抗计算：Z₀≈60×ln(8h/w+0.25w/h)≈60×ln(8×1.5/2+0.25×2/1.5)≈60×ln(6+1.33)≈60×ln(7.33)≈60×1.98≈118.8Ω2.功率增益和线性增益：-功率增益：Gp=100mW/1mW=100=20dB-线性增益：Gl=20dB（与功率增益相同）3.中频频率：中频频率=本振频率-输入信号频率=2GHz-1.5GHz=0.5G