【答案】《天线原理与技术》(北京航空航天大学)章节期末中国大学慕课答案

第一章引言第一章单元测验1.单选题：1、有关自由空间中基本振子的辐射场的说法正确的是（）。

选项：

A、A.波的传播速度为光速

B、B.辐射远场区是均匀平面波

C、C.辐射方向上没有电场分量

D、D.波的传播方向上存在磁场分量

答案：【A.波的传播速度为光速】2.单选题：2、关于天线说法正确的是（）。

选项：

A、A.能量通过馈线送至天线

B、B.全部发射能量均能被接收

C、C.只有全部预定极化的能量才能被接收

D、D.任意方向都能接收全部能量

答案：【A.能量通过馈线送至天线】3.单选题：3、天线可以等效为一个在传输线和自由空间之间的二端口网络。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】4.单选题：4、在研究天线的反射损耗时，可以把天线看作成一个二端口网络。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】5.单选题：5、当发射和接收天线的最大辐射方向相同，极化方向相反时，接收的信号最强。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第二章天线基础第二章单元测验1.单选题：设无线通信电路工作频率为10GHz，发射功率10瓦，发射天线和接收天线有效口径均为1平方米且无耗、匹配，二者距离为10公里，则进入接收机的功率为0.11毫瓦。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】2.单选题：天线辐射的电磁波包含Eθ和Eφ分量，Eφ和Eθ的幅度相等，Eφ超前Eθ的相位差为δ=π/2，则为左旋圆极化波。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】3.单选题：庞加莱球的上半平面表示右旋椭圆极化波，下半平面表示左旋椭圆极化波。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】4.单选题：设MMa是在庞加莱球上从电磁波极化态M至天线极化态Ma大圆弧抬起的角度，则MMa=180º时，天线对电磁波的响应为零。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：天线辐射波瓣图是描述场或功率流密度作为球坐标θ和φ的函数的三维量。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】6.单选题：天线辐射远场波瓣图的主瓣两侧按半功率电平点夹角定义的波束宽度，称为半功率波束宽度，英文缩写为HPBW。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】7.单选题：设天线的功率波瓣图为P(θ,φ)，则其波束立体角ΩA是指天线的所有辐射功率等效地按P(θ,φ)的最大值均匀流出时对应的立体角。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】8.单选题：天线的定向性是其在远场区的某一球面上的最大辐射功率流密度与其各向同性辐射时的平均功率流密度值之比。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】9.单选题：如果天线本身的欧姆损耗为零，则其辐射的效率因子等于1，此时增益G和定向性D相等。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】10.单选题：天线辐射远场波瓣图的主瓣两侧第一个零点夹角定义的波束宽度，称为第一零点波束宽度，英文缩写为FNBW。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】11.单选题：天线是一种导行电磁波与自由空间电磁波之间的转换元件或换能器，可视为电路与空间的界面元件。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】12.单选题：不管天线的具体形式如何，其共同机理都是：基于加（或减）速电荷产生辐射，或者基于时变电流产生辐射。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】13.单选题：天线的辐射电阻与天线结构的电阻有关。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】14.单选题：对长度为L的时变电流I，天线辐射的主要方向垂直于电荷的加速度方向，即垂直于电流方向，辐射功率正比于IL的立方。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】15.单选题：可将接收天线当成一种遥感测温的器件，由天线自身的物理学温度确定。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】16.单选题：天线辐射远场矢量场强的辐射波瓣图包括：电场强度的θ分量的幅度作为角度θ和φ的函数Eθ(θ,φ)，电场强度的θ分量的相位作为角度θ和φ的函数δθ(θ,φ)。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】17.单选题：对长度为L的时变电流I，天线辐射的主要方向垂直于电荷的加速度方向，即垂直于电流方向，辐射功率正比于IL的平方。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】18.单选题：对平行双导线，当两线间距达到或超过波长的量级，则电磁波向自由空间辐射而表现出天线的性质。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：按电路的观点看：天线的辐射电阻是从天线终端将电磁功率耦合到空间的电阻（或者从空间将电磁功率耦合到天线终端的电阻），与天线结构的任何电阻无关。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：对长度为L的时变电流I，天线辐射的主要方向平行于电荷的加速度方向，即平行于电流方向，辐射功率正比于IL的平方。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第二章单元作业1.

答案：【解答合理即可】第三章天线家族第三章单元测验1.单选题：行波天线辐射场的特点是（）。

选项：

A、在各方向上均匀分布

B、最大辐射方向朝波传播方向倾斜

C、最大辐射方向朝波传播的反方向倾斜

D、最大辐射方向与波传播方向垂直

答案：【最大辐射方向朝波传播方向倾斜】2.单选题：相对带宽是指信号带宽与中心频率之比。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】3.单选题：天线周围的场区可以分为近场区、菲尼尔近场区和远场区，近场区以辐射功率为主。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】4.单选题：喇叭天线可以视为张开的波导，可用波导进行馈电。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：八木天线是由一个有源振子（一般用折合振子）、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第四章点源第四章单元测验1.单选题：点源的场是关于径向的横电磁波（TEM），沿径向幅度正比于1/r^2，r为径向坐标。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】2.单选题：点源辐射的总功率是平均坡印廷矢量的径向分量Sr沿球面的积分。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】3.单选题：任何复杂天线在观察距离足够远的情况下都可以视为点源，且其场的方向性与r无关。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】4.单选题：任何天线的波瓣图都可以认为是由点源或点源阵产生的。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：对各项同性的点源，有P/4π=U0，其中U0是各向同性点源的辐射强度（）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第五章点源阵第五章单元测验1.多选题：天线阵的基本结构包括(）。

选项：

A、匹配负载

B、单元天线

C、可变相移器

D、可变衰减器

答案：【单元天线;可变相移器;可变衰减器】2.多选题：天线阵的辐射取决于（）。

选项：

A、激励电流的幅度

B、天线单元的类型和指向

C、天线单元在空间中的位置

D、激励电流的相位

答案：【激励电流的幅度;天线单元的类型和指向;天线单元在空间中的位置;激励电流的相位】3.多选题：根据天线阵的几何形状，可以将天线阵分为(）。

选项：

A、直线阵

B、平面阵

C、共形阵

D、相控阵

答案：【直线阵;平面阵;共形阵】4.单选题：细直天线可以通过线上电流进行辐射，可以视为无限多个电流元的叠加。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：微带贴片天线可以视为通过缝隙辐射，因而可以视为无限多个电流元的叠加。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第五章单元作业1.

答案：【解答有理即可】第六章电偶极子和细直天线第六章单元测验1.单选题：电偶极子和细直天线场的不同点在于（）。

选项：

A、电场线分布

B、磁场线分布

C、场的幅度

D、E面和H面分布

答案：【场的幅度】2.单选题：在大于（）倍波长时，电偶极子上开始出现反向电流。

选项：

A、3/2

B、3/4

C、1/2

D、1

答案：【1】3.单选题：行波天线上电流的特点是（）。

选项：

A、电流幅度不变，相位不变

B、电流幅度不变，相位均匀滞后

C、电流幅度均匀滞后，相位均匀不变

D、电流幅度均匀滞后，相位均匀滞后

答案：【电流幅度不变，相位均匀滞后】4.单选题：电偶极子的端板提供加载作用，对波瓣图的影响很小。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：对电偶极子场的求解过程，是先根据电流求出磁矢位，再将磁矢位带入公式求出电场和磁场。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】第六章单元作业1.

答案：【解答有理即可】第七章环天线第七章单元测验1.多选题：电小环和电大环的不同点在于（）。

选项：

A、电场线分布

B、磁场线分布

C、场的幅度

D、最大辐射方向

答案：【场的幅度;最大辐射方向】2.单选题：对于点小环的方向图，场存在两个主瓣，没有副瓣，随着环周长增加，主瓣和副瓣的数量增加。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】3.单选题：对于环天线的辐射电阻，采用Foster公式进行计算，在实际运用中可采用近似公式进行计算。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】4.单选题：环天线要实现均匀、等幅、同相的电流分布，因此在实际情况中采用多种方式以满足等幅同相的馈电要求。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：在相同的电流分布条件下，电偶极子辐射的功率流密度小于电小环。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第七章单元作业1.

答案：【解答有理即可】第八章缝隙天线、贴片天线和喇叭天线第八章单元测验1.多选题：对于天线，可采用（）进行馈电。

选项：

A、波导

B、同轴线

C、双导线

D、微带传输线

答案：【波导;同轴线;双导线;微带传输线】2.单选题：对于盒式辐射器，盒子使辐射使辐射只朝向一侧，使等效电压和阻抗相对于无盒时加倍。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】3.单选题：利用同轴线对微带天线进行馈电时，外导体与贴片相连，内导体与接地板相连。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】4.单选题：对喇叭天线进行分析时，因为喇叭天线的口径远大于波导尺寸，因此近似可以以波导口径位置为参考点。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】5.单选题：在对实际喇叭天线进行设计时，为获得尽可能均匀的口径场分布，喇叭的尺寸L越长越好。（）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】第八章单元作业1.

答案：【解答有理即可】第九章天线实验第九章单元测验1.单选题：如何在HFSS软件中进行微带贴片天线的频率扫描？（）

选项：

A、在“分析类型”中选择“频率扫描”

B、在“分析类型”中选择“电场分布”

C、在“设置”中选择“求解器设置”

D、在“设置”中选择“边界设置”

答案：【在“分析类型”中选择“频率扫描”】2.单选题：微带贴片天线和普通天线相比，具有哪些优势？（）

选项：

A、易于制造和安装

B、尺寸小，重量轻，易于集成

C、可以实现多频段工作

D、具有较高的增益和方向性

答案：【尺寸小，重量轻，易于集成】3.单选题：微带贴片天线的尺寸设计通常基于哪些参数？（）

选项：

A、工作频率、带宽、极化方式

B、介电常数、厚度、工作频率

C、损耗、阻抗匹配、辐射效率

D、材料成本、制造难度、美观度

答案：【介电常数、厚度、工作频率】4.单选题：微带贴片天线阵列在哪些领域中得到了广泛的应用？（）

选项：

A、卫星通信、雷达测距等领域

B、移动通信领域

C、医学成像领域

D、无人机遥感领域

答案：【卫星通信、雷达测距等领域】5.单选题：HFSS帮助用户快速自动计算基本的天线参数，例如天线增益和谐振频率，它使用了哪个方法？（）

选项：

A、大规模矩阵求解技术

B、科学计算

C、有限元分析方法

D、矩量法

答案：【有限元分析方法】6.单选题：偶极子天线的设计参数包括哪些？()

选项：

A、工作波长、单臂长度、双臂间距、金属圆柱半径等

B、阻抗匹配、尺寸稳定性、美观度等

C、材料成本、制造难度、功率容限等

D、工作频率、辐射效率、极化方式等

答案：【工作波长、单臂长度、双臂间距、金属圆柱半径等】7.单选题：关于HFSS仿真软件，下列说法错误的是?()

选项：

A、HFSS是一款电磁仿真软件，适用于各种天线、滤波器、微波器件设计

B、HFSS只能进行二维平面仿真，无法进行三维立体仿真

C、HFSS具有快速、准确和稳定的求解器，可以高效地进行各种仿真分析

D、HFSS支持多种导入CAD格式的文件，方便用户进行建模

答案：【HFSS只能进行二维平面仿真，无法进行三维立体仿真】8.单选题：可以通过哪些方法来优化偶极子天线的性能？()

选项：

A、调整单臂长度和双臂间距

B、调整金属圆柱的半径大小

C、调整辐射空间的高度和半径

D、所有以上方法都可以

答案：【所有以上方法都可以】9.单选题：在HFSS后处理部分，可以绘制出哪些天线方向图形？()

选项：

A、平面方向图和立体方向图

B、三维视角图和远场区方向图

C、等高线图和地形图

D、XY平面图和XZ平面图

答案：【三维视角图和远场区方向图】10.多选题：在HFSS软件中，后处理操作可以得到哪些数据？（）

选项：

A、电磁场分布数据

B、反射系数等S参数数据

C、天线的阻抗和频率响应数据

D、所有模拟器中的原始数据

答案：【电磁场分布数据;反射系数等S参数数据;天线的阻抗和频率响应数据】期末测验期末测验1.多选题：10.对圆锥喇叭、加脊喇叭、隔膜喇叭、皱纹（波纹）喇叭、口径匹配喇叭，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）口径射程差δ0=0.32λ，定向性为20dBi的最优圆锥喇叭的尺寸（内尺寸）近似为：长度L=6.0λ，直径D=4.3λ。

B、（2）将双脊结构从波导延伸到棱锥喇叭，即构成加脊喇叭，可使喇叭的频带加宽许多倍。

C、（3）采用隔膜板黏接于喇叭四壁，可以实现E面内的阶梯幅度分布，从而降低旁瓣。

D、（4）皱纹喇叭能减少边缘绕射、改善波瓣图的对称性并减少交叉极化。

E、（5）在喇叭的口径边缘外侧加接一光滑弯曲的表面段，可以实现对波瓣图、阻抗及频带特性的改进。

F、（6）口径射程差δ0=0.32λ，定向性为22dBi的最优圆锥喇叭的尺寸（内尺寸）近似为：长度L=6.0λ，直径D=9.0λ。

G、（7）皱纹喇叭的皱纹被用来将喇叭边缘所有极化的电场强度增至非常高的值，从而可以防止波在喇叭边缘的绕射。

H、（8）贝尔电话实验室的7m直径毫米波反射镜天线的馈源包含四道λ/5深的扼流圈。

I、（9）俄亥俄州立大学的110m射电望远镜的馈源采用圆波导馈电的带有皱纹过渡段的皱纹喇叭。

答案：【（1）口径射程差δ0=0.32λ，定向性为20dBi的最优圆锥喇叭的尺寸（内尺寸）近似为：长度L=6.0λ，直径D=4.3λ。;（2）将双脊结构从波导延伸到棱锥喇叭，即构成加脊喇叭，可使喇叭的频带加宽许多倍。;（3）采用隔膜板黏接于喇叭四壁，可以实现E面内的阶梯幅度分布，从而降低旁瓣。;（4）皱纹喇叭能减少边缘绕射、改善波瓣图的对称性并减少交叉极化。;（5）在喇叭的口径边缘外侧加接一光滑弯曲的表面段，可以实现对波瓣图、阻抗及频带特性的改进。】2.多选题：6.对贴片天线或微带天线的结构和特点，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）贴片天线通常由一矩形或方形的金属贴片置于接地平面上的介质基片表面组成。

B、（2）对矩形贴片天线，产生辐射的两条缝隙的电场强度的平行于接地板的分量方向相同，二者同相以线极化方式辐射，以贴片的边射方向辐射最强。

C、（3）贴片作为平行板微带传输线的λ/2谐振结构，其特性阻抗反比于平行的子场传输线的数量n。

D、（4）贴片天线的阻抗带宽正比于介质基片的厚度t，通常比起波瓣图的频带窄得多。

E、（5）贴片的辐射波瓣图较宽，其典型的波束范围为半空间，即ΩA=π立体弧度，定向性近似为4，即近似为6.0dBi。

F、（6）典型的贴片天线尺寸包括：贴片长度L、贴片宽度W、介质基片厚度t，其中长度L的典型值是较λ/2短20%。

G、（7）对于W≈1λ而宽t≈λ/100的贴片天线辐射缝隙，其互补偶极子的阻抗近似为50Ω。

H、（8）典型贴片天线的有效高度he近似为30λ0，λ0是自由空间波长。

答案：【（1）贴片天线通常由一矩形或方形的金属贴片置于接地平面上的介质基片表面组成。;（2）对矩形贴片天线，产生辐射的两条缝隙的电场强度的平行于接地板的分量方向相同，二者同相以线极化方式辐射，以贴片的边射方向辐射最强。;（3）贴片作为平行板微带传输线的λ/2谐振结构，其特性阻抗反比于平行的子场传输线的数量n。;（4）贴片天线的阻抗带宽正比于介质基片的厚度t，通常比起波瓣图的频带窄得多。;（5）贴片的辐射波瓣图较宽，其典型的波束范围为半空间，即ΩA=π立体弧度，定向性近似为4，即近似为6.0dBi。】3.多选题：7.对贴片天线或微带天线的计算，以下结果正确的是：

选项：

A、（1）矩形贴片天线的宽度长度比W/L=2，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其辐射电阻为91.3Ω，和50Ω传输线匹配的四分之一波长微带线应具有的特性阻抗为67.5Ω。

B、（2）方形贴片天线的宽度长度比W/L=1，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其辐射电阻为365Ω，和50Ω传输线匹配的四分之一波长微带线应具有的特性阻抗为135Ω。

C、（3）矩形贴片天线的宽度长度比W/L=2，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其VSWR＜2>

D、（4）方形贴片天线的宽度长度比W/L=1，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其VSWR＜2>

E、（5）矩形贴片天线的宽度长度比W/L=2，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其定向性近似为2.85，即4.5dBi。

F、（6）方形贴片天线的宽度长度比W/L=1，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其定向性近似为4.7，即6.7dBi。

答案：【（1）矩形贴片天线的宽度长度比W/L=2，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其辐射电阻为91.3Ω，和50Ω传输线匹配的四分之一波长微带线应具有的特性阻抗为67.5Ω。;（2）方形贴片天线的宽度长度比W/L=1，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其辐射电阻为365Ω，和50Ω传输线匹配的四分之一波长微带线应具有的特性阻抗为135Ω。;（3）矩形贴片天线的宽度长度比W/L=2，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其VSWR＜2>;（4）方形贴片天线的宽度长度比W/L=1，介质基片相对介电常数为εr=2.27，厚度为t=λ0/100，λ0为自由空间波长，则其VSWR＜2>】4.多选题：8.对喇叭天线，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）设矩形波导传输TE10模，沿垂直于电场强度的H平面张开，称为H面扇形喇叭，沿平行于电场强度的E平面张开，称为E面扇形喇叭。

B、（2）忽略边缘效应，对于给定的口径，均匀场分布能使定向性达到最大值，口径场幅度或相位的任何变动都会减小定向性。

C、（3）忽略边缘效应，对于给定的口径，H面扇形喇叭在H平面波瓣图的副瓣较E面扇形喇叭在E面的副瓣更小。

D、（4）以δ表示喇叭口面沿边射径与沿轴向径的射程差，当喇叭的长度L给定时，最大定向性发生在δ尚未超出某特定值的最大张角条件下。

E、（5）一般来说，H面扇形喇叭与具有相同H纵剖面的棱锥喇叭有着相同的H面波瓣图，E面扇形喇叭与具有相同E纵剖面的棱锥喇叭有着相同的E面波瓣图。

F、（6）忽略边缘效应，则喇叭的辐射波瓣图由口径尺寸和已知的口径场分布所确定。

G、（7）忽略边缘效应，对于给定的口径，H面扇形喇叭在H平面波瓣图的副瓣较E面扇形喇叭在E面的副瓣更大。

H、（8）喇叭天线的口径和张角越大，则其定向性一定越高。

答案：【（1）设矩形波导传输TE10模，沿垂直于电场强度的H平面张开，称为H面扇形喇叭，沿平行于电场强度的E平面张开，称为E面扇形喇叭。;（2）忽略边缘效应，对于给定的口径，均匀场分布能使定向性达到最大值，口径场幅度或相位的任何变动都会减小定向性。;（3）忽略边缘效应，对于给定的口径，H面扇形喇叭在H平面波瓣图的副瓣较E面扇形喇叭在E面的副瓣更小。;（4）以δ表示喇叭口面沿边射径与沿轴向径的射程差，当喇叭的长度L给定时，最大定向性发生在δ尚未超出某特定值的最大张角条件下。;（5）一般来说，H面扇形喇叭与具有相同H纵剖面的棱锥喇叭有着相同的H面波瓣图，E面扇形喇叭与具有相同E纵剖面的棱锥喇叭有着相同的E面波瓣图。;（6）忽略边缘效应，则喇叭的辐射波瓣图由口径尺寸和已知的口径场分布所确定。】5.多选题：9.对矩形喇叭（又称棱锥喇叭或角锥喇叭）天线，以下叙述或计算结果正确的是：

选项：

A、（1）因为H面的口径边缘场趋于零，故给定的口径相位差对E面辐射的影响大于对H面辐射的影响。

B、（2）Rhodes实验表明，对长度为L=10λ的最优喇叭，参数近似为：E面口径aE约为4.5λ，H面口径aH约为5.8λ，E面半功率波束宽度HPBWE约为11º，H面半功率波束宽度HPBWH约为13º。

C、（3）Rhodes实验表明，对长度为L=12λ的最优喇叭，参数近似为：E面口径aE约为4.9λ、H面口径aH约为6.5λ，E面半功率波束宽度HPBWE约为10.4º，H面的半功率波束宽度HPBWH约为12.2º。

D、（4）喇叭长度为L=62.5λ，E面口径aE=10λ、射程差δE=0.2λ，H面口径aH=13.7λ、射程差δH=0.375λ，口径效率εap≈0.6，则喇叭定向性为D≈30.1dBi。

E、（5）E面口径射程差δE=0.25λ、H面口径射程差δH=0.4λ、口径效率εap=0.6、定向性为19dBi的最优喇叭的尺寸近似为：长度L=4.25λ，E面口径aE=2.9λ，H面口径aH=3.7λ。

F、（6）E面口径射程差δE=0.25λ、H面口径射程差δH=0.4λ、口径效率εap=0.6、定向性为20dBi的最优喇叭的尺寸近似为：长度L=5.2λ，E面口径aE=3.0λ，H面口径aH=4.0λ。

G、（7）Rhodes实验表明，对长度为L=20λ的最优喇叭，参数近似为：E面口径aE约为8λ、H面口径aH约为6λ，H面的半功率波束宽度HPBWH约为9.2º，E面的半功率波束宽度HPBWE约为10.1º。

H、（8）因为E面的口径场近似均匀分布，故给定的口径相位差对E面辐射的影响小于对H面辐射的影响。

I、（9）E面射程差δE=0.25λ、H面射程差δH=0.4λ、口径效率εap=0.6、定向性为22dBi的最优喇叭的尺寸近似为：长度L=8λ，E面口径aE=5λ，H面口径aH=4λ。

答案：【（1）因为H面的口径边缘场趋于零，故给定的口径相位差对E面辐射的影响大于对H面辐射的影响。;（2）Rhodes实验表明，对长度为L=10λ的最优喇叭，参数近似为：E面口径aE约为4.5λ，H面口径aH约为5.8λ，E面半功率波束宽度HPBWE约为11º，H面半功率波束宽度HPBWH约为13º。;（3）Rhodes实验表明，对长度为L=12λ的最优喇叭，参数近似为：E面口径aE约为4.9λ、H面口径aH约为6.5λ，E面半功率波束宽度HPBWE约为10.4º，H面的半功率波束宽度HPBWH约为12.2º。;（4）喇叭长度为L=62.5λ，E面口径aE=10λ、射程差δE=0.2λ，H面口径aH=13.7λ、射程差δH=0.375λ，口径效率εap≈0.6，则喇叭定向性为D≈30.1dBi。;（5）E面口径射程差δE=0.25λ、H面口径射程差δH=0.4λ、口径效率εap=0.6、定向性为19dBi的最优喇叭的尺寸近似为：长度L=4.25λ，E面口径aE=2.9λ，H面口径aH=3.7λ。;（6）E面口径射程差δE=0.25λ、H面口径射程差δH=0.4λ、口径效率εap=0.6、定向性为20dBi的最优喇叭的尺寸近似为：长度L=5.2λ，E面口径aE=3.0λ，H面口径aH=4.0λ。】6.多选题：4.对载有均匀同相电流的圆环天线的馈电方式，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）利用6个具有公共馈点的λ/2偶极子，可以提供同相而幅度按正弦变化的电流，从而实现直径为λ的圆环的近似均匀同相电流分布。

B、（2）通过一路双导线馈电，可以为直径小于0.1λ的圆环提供基本同相均匀的电流。

C、（3）通过两路具有公共馈点的双导线馈电，可以为直径为0.212λ的圆环提供同相且具有25%起伏的近似均匀电流。

D、（4）通过一路双导线馈电，可以为直径为λ的圆环提供同相而幅度有±25%起伏的近似均匀电流。

E、（5）利用一路双导线馈电，可以提供同相而幅度按正弦变化的电流，从而实现直径为λ的圆环的近似均匀同相电流分布。

答案：【（1）利用6个具有公共馈点的λ/2偶极子，可以提供同相而幅度按正弦变化的电流，从而实现直径为λ的圆环的近似均匀同相电流分布。;（2）通过一路双导线馈电，可以为直径小于0.1λ的圆环提供基本同相均匀的电流。;（3）通过两路具有公共馈点的双导线馈电，可以为直径为0.212λ的圆环提供同相且具有25%起伏的近似均匀电流。】7.多选题：5.对圆环天线，将环中心置于坐标原点、环面与xOy面重合，环电流均匀同相，则对其辐射远场波瓣图，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）圆环天线的远场波瓣图仅是θ的函数，可以表示为J1(Cλ▪sinθ)，J1为一阶贝塞尔函数，Cλ=βa=2πa/λ是以波长度量的圆环周长。

B、（2）θ=90º的远场波瓣图由J1(Cλ)表示，J1为一阶贝塞尔函数，Cλ=βa=2πa/λ是以波长度量的圆环周长。

C、（3）θ=0º是所有圆环天线辐射远场波瓣图的零方向。

D、（4）直径为λ时，在包含环面法线的极坐标平面，圆环辐射远场波瓣图具有4个最大值方向。

E、（5）直径为0.1λ时，在包含环面法线的极坐标平面，圆环辐射远场波瓣图具有2个最大值方向。

F、（6）θ=0º是所有圆环天线辐射远场波瓣图的最大值方向。

G、（7）θ=90º是所有圆环天线辐射远场波瓣图的最大值方向。

H、（8）θ=90º是所有圆环天线辐射远场波瓣图的零方向。

I、（9）直径为1.5λ时，在包含环面法线的极坐标平面，圆环辐射远场波瓣图具有4个零方向。

答案：【（1）圆环天线的远场波瓣图仅是θ的函数，可以表示为J1(Cλ▪sinθ)，J1为一阶贝塞尔函数，Cλ=βa=2πa/λ是以波长度量的圆环周长。;（2）θ=90º的远场波瓣图由J1(Cλ)表示，J1为一阶贝塞尔函数，Cλ=βa=2πa/λ是以波长度量的圆环周长。;（3）θ=0º是所有圆环天线辐射远场波瓣图的零方向。;（4）直径为λ时，在包含环面法线的极坐标平面，圆环辐射远场波瓣图具有4个最大值方向。;（5）直径为0.1λ时，在包含环面法线的极坐标平面，圆环辐射远场波瓣图具有2个最大值方向。】8.多选题：6.自由空间中，对半径为a、面积为A的圆环天线，设Cλ=βa=2πa/λ，λ为工作波长，则对其辐射电阻，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）载有均匀同相电流单圈小尺寸（周长小于λ/3）圆环天线的辐射电阻可以近似表示为：Rr=31200×(A/λ^2)^2。

B、（2）载有均匀同相电流的单圈小圆环周长为λ/3时，其辐射电阻近似在2.4Ω和2.5Ω之间。

C、（3）载有均匀同相电流的多圈小尺寸（单圈周长小于λ/3）圆环天线的辐射电阻近似为：Rr=31200×(n×A/λ^2)^2。

D、（4）当环很大（Cλ≥5）时，载有均匀同相电流的单圈圆环天线的辐射电阻的近似式为：3720×a/λ。

E、（5）对于周长为10λ的载有均匀同相电流的单圈圆环天线，辐射电阻近似为6000Ω。

F、（6）对于中等尺寸（周长介于λ/3和10λ之间）的载有均匀同相电流的单圈圆环天线，辐射电阻可以近似表示为：Rr=31171×(A/λ^2)^2。

G、（7）当载有均匀同相电流的圆环天线尺寸Cλ逐渐增大时，由于辐射能力逐渐减弱，其辐射电阻呈现递减的趋势。

答案：【（1）载有均匀同相电流单圈小尺寸（周长小于λ/3）圆环天线的辐射电阻可以近似表示为：Rr=31200×(A/λ^2)^2。;（2）载有均匀同相电流的单圈小圆环周长为λ/3时，其辐射电阻近似在2.4Ω和2.5Ω之间。;（3）载有均匀同相电流的多圈小尺寸（单圈周长小于λ/3）圆环天线的辐射电阻近似为：Rr=31200×(n×A/λ^2)^2。;（4）当环很大（Cλ≥5）时，载有均匀同相电流的单圈圆环天线的辐射电阻的近似式为：3720×a/λ。;（5）对于周长为10λ的载有均匀同相电流的单圈圆环天线，辐射电阻近似为6000Ω。】9.多选题：7.自由空间中，设工作波长为λ，则对载有均匀同相电流的圆环天线的辐射电阻Rr和定向性D，以下结论正确的是：

选项：

A、（1）已知辐射电阻取值范围为：Rr＜10D>

B、（2）已知辐射电阻取值范围为：100Ω

C、（3）已知辐射电阻取值范围为：1000Ω

D、（4）已知辐射电阻取值范围为：Rr>3000Ω，定向性取值范围为：D>3，则环的周长应不小于5λ。

E、（5）已知辐射电阻取值范围为：Rr>100Ω，定向性取值范围为D>2，则环的周长应小于λ。

F、（6）已知辐射电阻取值范围为：100Ω3，则环的周长应介于λ和2λ之间。

G、（7）已知辐射电阻取值范围为：Rr＜10D>4，则环的周长应介于2λ和5λ之间。

H、（8）已知辐射电阻取值范围为：Rr＜1000D>

答案：【（1）已知辐射电阻取值范围为：Rr＜10D>;（2）已知辐射电阻取值范围为：100Ω;（3）已知辐射电阻取值范围为：1000Ω;（4）已知辐射电阻取值范围为：Rr>3000Ω，定向性取值范围为：D>3，则环的周长应不小于5λ。】10.多选题：10.对基本类型的天线和天线阵列的定向性和增益，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）短偶极子的定向性D为1.5，假设效率k=0.9，则增益等于1.30dBi。

B、（2）λ/2偶极子的定向性D为1.64，假设效率k=0.9，则增益等于1.69dBi。

C、（3）上下叠置的两个λ/2偶极子，相距λ/2，等幅等相馈电，则定向性D为4.0；假设效率k=0.8，则增益等于5.05dBi。

D、（4）左右边靠边齐置的两个λ/2偶极子，相距λ/8，等幅反相馈电，则定向性D为4.04；假设效率k=0.8，则增益等于5.09dBi。

E、（5）上下叠置的四个λ/2偶极子，相距λ/2，等幅等相馈电，则定向性D为8.47；假设效率k=0.8，则增益等于8.31dBi。

F、（6）左右边靠边齐置的2个λ/2偶极子，相距λ/8，等幅同相馈电，则定向性D为4.04；假设效率k=0.8，则增益等于6.1dBi。

G、（7）上下叠置的2个λ/2偶极子，相距λ/2，等幅反相馈电，则定向性D为4.0；假设效率k=0.8，则增益等于6.0dBi。

H、（8）短偶极子的定向性D为1.5，假设效率k=0.9，则增益等于1.76dBi。

I、（9）λ/2偶极子的定向性D为1.64，假设效率k=0.9，则增益等于2.15dBi。

答案：【（1）短偶极子的定向性D为1.5，假设效率k=0.9，则增益等于1.30dBi。;（2）λ/2偶极子的定向性D为1.64，假设效率k=0.9，则增益等于1.69dBi。;（3）上下叠置的两个λ/2偶极子，相距λ/2，等幅等相馈电，则定向性D为4.0；假设效率k=0.8，则增益等于5.05dBi。;（4）左右边靠边齐置的两个λ/2偶极子，相距λ/8，等幅反相馈电，则定向性D为4.04；假设效率k=0.8，则增益等于5.09dBi。;（5）上下叠置的四个λ/2偶极子，相距λ/2，等幅等相馈电，则定向性D为8.47；假设效率k=0.8，则增益等于8.31dBi。】11.多选题：1.取环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合，则对电小环及其辐射远场，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）假设环的尺寸远小于波长λ，则相同面积的圆环或方环具有相同的远场波瓣图。

B、（2）环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环辐射远场的电场强度只有Eφ分量，磁场强度只有Hθ分量。

C、（3）自由空间中，小环的辐射远场的电场强度Eφ和磁场强度Hθ之比等于自由空间的本征阻抗。

D、（4）通常的电小环是指其直径d小于工作波长λ的1/10。

E、（5）自由空间中，环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环的辐射远场为：Eφ=120×π^2×[I]sinθ/r×A/λ^2，Hθ=π×[I]sinθ/r×A/λ^2。

F、（6）自由空间中，环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环的辐射远场为：Eφ=j60π×[I]sinsinθ/r×L/λ，Hθ=j[I]sinθ/(2r)×L/λ。

G、（7）自由空间中，环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的辐射远场为：Eθ=120×π^2×[I]sinθ/r×A/λ^2，Hφ=π×[I]sinθ/r×A/λ^2。

H、（8）环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环的辐射远场的电场只有Eθ分量，磁场只有Hφ分量。

I、（9）相同面积的圆小环或方小环具有不同的远场波瓣图，必须分别进行分析。

答案：【（1）假设环的尺寸远小于波长λ，则相同面积的圆环或方环具有相同的远场波瓣图。;（2）环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环辐射远场的电场强度只有Eφ分量，磁场强度只有Hθ分量。;（3）自由空间中，小环的辐射远场的电场强度Eφ和磁场强度Hθ之比等于自由空间的本征阻抗。;（4）通常的电小环是指其直径d小于工作波长λ的1/10。;（5）自由空间中，环中心在坐标原点、环面与xOy平面重合的电小环的辐射远场为：Eφ=120×π^2×[I]sinθ/r×A/λ^2，Hθ=π×[I]sinθ/r×A/λ^2。】12.多选题：2.取短偶极子和电小环的中心在坐标原点，短偶极子沿z轴放置，电小环环面与xOy平面重合，则对二者辐射远场的比较，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）在相同电流馈电下，在空间同一位置，短偶极子和电小环的辐射远场有π/2的相位差。

B、（2）二者的坡印廷矢量均沿径向（即r方向），方向相同，均反比于径向距离r的平方。

C、（3）二者的波瓣图相同，场幅度的波瓣图均正比于sinθ，功率流密度波瓣图均正比于(sinθ)^2。

D、（4）z轴方向（θ=0º、180º）是二者辐射远场的零方向，xOy平面（θ=90º）的所有方向均是二者辐射远场的最大方向。

E、（5）在xOy、xOz、yOz平面，二者辐射远场的极化方向均正交。

F、（6）短偶极子的场正比于用工作波长量度的电长度，电小环的辐射场正比于用工作波长量度的电长度的平方。

G、（7）在相同电流馈电下，在空间同一位置，偶极子和电小环的坡印廷矢量有π/2的相位差。

H、（8）二者的坡印廷矢量均沿径向（即r方向），方向相反，均反比于径向距离r的平方。

I、（9）在xOy平面，二者辐射场的极化方向均正交；在xOz、yOz平面，二者辐射场的极化方向相同。

答案：【（1）在相同电流馈电下，在空间同一位置，短偶极子和电小环的辐射远场有π/2的相位差。;（2）二者的坡印廷矢量均沿径向（即r方向），方向相同，均反比于径向距离r的平方。;（3）二者的波瓣图相同，场幅度的波瓣图均正比于sinθ，功率流密度波瓣图均正比于(sinθ)^2。;（4）z轴方向（θ=0º、180º）是二者辐射远场的零方向，xOy平面（θ=90º）的所有方向均是二者辐射远场的最大方向。;（5）在xOy、xOz、yOz平面，二者辐射远场的极化方向均正交。;（6）短偶极子的场正比于用工作波长量度的电长度，电小环的辐射场正比于用工作波长量度的电长度的平方。】13.多选题：3.对一般的圆环天线，将环中心置于坐标原点、环面与xOy面重合，环电流均匀同相，则对其辐射远场，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对所有圆环均适用的场的表达式为：Eφ=60πβa[I]×J1(βa▪sinθ)/r，Hθ=βa[I]×J1(βa▪sinθ)/r/2，J1(▪)是一阶贝塞尔函数。

B、（2）由于电流被束缚在导线环上，其磁矢量位只有Aφ分量，而其他分量Aθ=Ar=0。

C、（3）辐射远场只有Eφ、Hθ分量，二者之比等于媒质特征阻抗。

D、（4）在xOy平面上，电场强度始终平行于xOy面，即场是平行于xOy面的线极化。

E、（5）在xOz平面上，电场强度始终垂直于xOz面，即场是垂直于xOz面的线极化。

F、（6）在yOz平面上，电场强度始终垂直于yOz面，即场是垂直于yOz面的线极化。

G、（7）由于电流被束缚在导线环上，环电流所在平面法向沿z方向，故其磁矢量位只有Az分量，而其他分量Ax=Ay=0。

H、（8）在xOy平面上，电场强度始终垂直于xOy面，即场是垂直于xOy面的线极化。

I、（9）在xOz平面上，电场强度始终平行于xOz面，即场是平行于xOz面的线极化。

J、（10）在yOz平面上，电场强度始终平行于yOz面，即场是平行于yOz面的线极化。

答案：【（1）对所有圆环均适用的场的表达式为：Eφ=60πβa[I]×J1(βa▪sinθ)/r，Hθ=βa[I]×J1(βa▪sinθ)/r/2，J1(▪)是一阶贝塞尔函数。;（2）由于电流被束缚在导线环上，其磁矢量位只有Aφ分量，而其他分量Aθ=Ar=0。;（3）辐射远场只有Eφ、Hθ分量，二者之比等于媒质特征阻抗。;（4）在xOy平面上，电场强度始终平行于xOy面，即场是平行于xOy面的线极化。;（5）在xOz平面上，电场强度始终垂直于xOz面，即场是垂直于xOz面的线极化。;（6）在yOz平面上，电场强度始终垂直于yOz面，即场是垂直于yOz面的线极化。】14.多选题：2.设有位于xOz平面的无限伸展、理想导体平片上的缝隙，中心与坐标原点O重合，取xOy为水平面，z为铅垂轴，缝隙长度为λ//2，则对其辐射场的波瓣图，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）λ//2缝隙及其互补的λ//2偶极子的辐射场具有相同的波瓣图，但电场强度E和磁场强度H的方向互换。

B、（2）若缝隙长度维沿x方向，则该缝隙在水平面上处处辐射铅垂极化波。

C、（3）若缝隙长度维沿z方向，则该缝隙在水平面上处处辐射水平极化波。

D、（4）若缝隙长度维沿z方向，理想导体片改为有限尺寸，则对Eφ(θ)波瓣图的影响较小，对Eφ(φ)的波瓣图影响较大。

E、（5）若缝隙长度维沿z方向，理想导体片改为有限尺寸，且采用盒式缝隙，则随着片长L的增加，在水平面上Eφ(φ)波瓣图的波纹数增多而起伏程度减弱。

F、（6）若缝隙长度维沿x方向，则该缝隙在水平面上处处辐射水平极化波。

G、（7）若缝隙长度维沿z方向，则该缝隙在水平面上处处辐射铅垂极化波。

H、（8）若缝隙长度维沿z方向，理想导体片改为有限尺寸，则对Eθ(φ)波瓣图的影响较小，对Eφ(θ)的影响较大。

答案：【（1）λ//2缝隙及其互补的λ//2偶极子的辐射场具有相同的波瓣图，但电场强度E和磁场强度H的方向互换。;（2）若缝隙长度维沿x方向，则该缝隙在水平面上处处辐射铅垂极化波。;（3）若缝隙长度维沿z方向，则该缝隙在水平面上处处辐射水平极化波。;（4）若缝隙长度维沿z方向，理想导体片改为有限尺寸，则对Eφ(θ)波瓣图的影响较小，对Eφ(φ)的波瓣图影响较大。;（5）若缝隙长度维沿z方向，理想导体片改为有限尺寸，且采用盒式缝隙，则随着片长L的增加，在水平面上Eφ(φ)波瓣图的波纹数增多而起伏程度减弱。】15.多选题：3.对巴比涅原理，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）位于屏障所在平面后方任意点处的场，加上用互补屏障替换后在同点处的场，等于全无屏障时该点处的场。

B、（2）理想导电屏障对应的互补屏障应具有无穷大的磁导率，在现实中并不存在。

C、（3）只要原屏障和互补屏障都采用理想导电体，并交换所有的电物理量与磁物理量，就可以获得等效理想导磁体的效应。

D、（4）巴比涅原理只能应用于点源。

E、（5）巴比涅原理只能应用于分布源。

F、（6）巴比涅原理所选的观测平面上的点必须要满足远场条件。

G、（7）巴比涅原理所选的观测平面需满足一定条件限制，不能是原屏障后面的任意点，也不能是原屏障前方的点。

答案：【（1）位于屏障所在平面后方任意点处的场，加上用互补屏障替换后在同点处的场，等于全无屏障时该点处的场。;（2）理想导电屏障对应的互补屏障应具有无穷大的磁导率，在现实中并不存在。;（3）只要原屏障和互补屏障都采用理想导电体，并交换所有的电物理量与磁物理量，就可以获得等效理想导磁体的效应。】16.多选题：4.屏1为：平行金属窄带构成的无限大栅阵，窄带沿竖直方向；屏2为：与屏1互补的金属片上的平行窄缝构成的无限大栅阵，缝隙沿水平方向。对互补屏，以下叙述或计算结果正确的是：

选项：

A、（1）两个互补屏的表面阻抗的几何平均值等于周围媒质的本征阻抗的一半。

B、（2）两个互补屏的表面导纳的几何平均值等于周围媒质的本征导纳的二倍。

C、（3）设有低频平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，则屏1的表面阻抗Z1=0，可导出屏2的表面阻抗Z2=∞，即屏1为完全反射屏而透射场为零，而屏2并不妨碍波的通行。

D、（4）设有足够高频率的平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，在某特定频率f0处屏1的表面阻抗Z1=j188Ω，可导出屏2的表面阻抗Z2=-j188Ω，即两种屏具有同样好的透射性能。

E、（5）设有平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，随着频率提高，可使屏1的表面阻抗Z1数值增大，可导出屏2的表面阻抗Z2数值减小，即屏1的透射增强，而屏2的透射减弱。

F、（6）对于任何频率来说，透过屏1和透过屏2的场之和守恒，而且就等于无任何屏障时的场。

G、（7）设有低频平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向垂直于条带，则屏1的表面阻抗Z1=0，可导出屏2的表面阻抗Z2=∞，即屏1为完全反射屏而透射场为零，而屏2并不妨碍波的通行。

H、（8）两个互补屏的导纳的几何平均值等于周围媒质的本征导纳的一半。

I、（9）两个互补屏的阻抗的几何平均值等于周围媒质的本征阻抗的二倍。

J、（10）屏2的表面阻抗Z2=∞时，在其表面的反射系数等于1。

答案：【（1）两个互补屏的表面阻抗的几何平均值等于周围媒质的本征阻抗的一半。;（2）两个互补屏的表面导纳的几何平均值等于周围媒质的本征导纳的二倍。;（3）设有低频平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，则屏1的表面阻抗Z1=0，可导出屏2的表面阻抗Z2=∞，即屏1为完全反射屏而透射场为零，而屏2并不妨碍波的通行。;（4）设有足够高频率的平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，在某特定频率f0处屏1的表面阻抗Z1=j188Ω，可导出屏2的表面阻抗Z2=-j188Ω，即两种屏具有同样好的透射性能。;（5）设有平面波垂直入射到屏1，其电场强度方向平行于条带，随着频率提高，可使屏1的表面阻抗Z1数值增大，可导出屏2的表面阻抗Z2数值减小，即屏1的透射增强，而屏2的透射减弱。;（6）对于任何频率来说，透过屏1和透过屏2的场之和守恒，而且就等于无任何屏障时的场。】17.多选题：5.设缝隙天线的馈端阻抗为Zs，互补偶极子天线的馈端阻抗为Zd，则以下叙述或计算结果正确的是：

选项：

A、（1）Zs和Zd二者的几何平均值等于周围媒质本征阻抗Z0的一半。

B、（2）缝隙天线的馈端阻抗正比于互补偶极子的馈端导纳，反之亦然。

C、（3）若缝隙天线的馈端呈现阻抗电容性，则互补偶极子的馈端阻抗呈电感性，反之亦然。

D、（4）自由空间中，长为L=0.5λ、长度直径比L/D=∞的无限细λ/2偶极子的馈端阻抗为Zd=(73+j42.5)Ω，而其互补的无限细λ/2缝隙的馈端阻抗是Zs=(363-j211)Ω。

E、（5）自由空间中，长度直径比L/D=100、长度L=0.475λ的实际λ/2偶极子谐振时的馈端阻抗为Zd=67Ω，而其互补的缝隙天线的馈端阻抗为Zs=530Ω。

F、（6）自由空间中，长度直径比L/D=28、长度L=0.925λ的实际全波偶极子谐振时的馈端阻抗为Zd=710Ω，而其互补的缝隙天线的馈端阻抗为Zs=50Ω。

G、（7）如果缝隙天线在屏的一侧被具有零并联电纳的盒子所封闭，则它们的导纳应加倍。

H、（8）缝隙天线的频带或频率选择性与互补的偶极子不同，故加宽缝隙（或减小缝隙的长度宽度比L/w）不会增宽缝隙天线的频段。

I、（9）Zs和Zd二者的算术平均值等于周围媒质本征阻抗Z0的一半。

答案：【（1）Zs和Zd二者的几何平均值等于周围媒质本征阻抗Z0的一半。;（2）缝隙天线的馈端阻抗正比于互补偶极子的馈端导纳，反之亦然。;（3）若缝隙天线的馈端呈现阻抗电容性，则互补偶极子的馈端阻抗呈电感性，反之亦然。;（4）自由空间中，长为L=0.5λ、长度直径比L/D=∞的无限细λ/2偶极子的馈端阻抗为Zd=(73+j42.5)Ω，而其互补的无限细λ/2缝隙的馈端阻抗是Zs=(363-j211)Ω。;（5）自由空间中，长度直径比L/D=100、长度L=0.475λ的实际λ/2偶极子谐振时的馈端阻抗为Zd=67Ω，而其互补的缝隙天线的馈端阻抗为Zs=530Ω。;（6）自由空间中，长度直径比L/D=28、长度L=0.925λ的实际全波偶极子谐振时的馈端阻抗为Zd=710Ω，而其互补的缝隙天线的馈端阻抗为Zs=50Ω。】18.多选题：8.设λ为工作波长，则对载有均匀同相电流的环天线的定向性、波瓣图、辐射电阻，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对圆环天线，当周长≤λ/3时，定向性D=1.5，最大辐射方向总是沿着θ=90º方向。

B、（2）对圆环天线，当周长≤λ/3时，圆环天线和短偶极子的定向性及波瓣图相同。

C、（3）对圆环天线，当周长≥2λ时，定向性D近似等于0.68Cλ，Cλ为用波长λ量度的周长数。

D、（4）对圆环天线，当直径等于λ/10时，定向性D为1.5，即等于1.76dBi。

E、（5）对方环天线，当周长等于λ时，定向性D约为1.7，辐射电阻约为200Ω。

F、（6）对圆环天线，当周长等于λ时，定向性D约为1.5，辐射电阻约为200Ω。

G、（7）对圆环天线，当周长≥λ/3时，D=1.5，最大辐射方向总是沿着θ=90º方向。

H、（8）对方环天线，当周长等于λ时，定向性D约为2.3dBi，辐射电阻约为500Ω。

I、（9）对圆环天线，当周长等于λ时，定向性D约为1.76dBi，辐射电阻约为500Ω。

答案：【（1）对圆环天线，当周长≤λ/3时，定向性D=1.5，最大辐射方向总是沿着θ=90º方向。;（2）对圆环天线，当周长≤λ/3时，圆环天线和短偶极子的定向性及波瓣图相同。;（3）对圆环天线，当周长≥2λ时，定向性D近似等于0.68Cλ，Cλ为用波长λ量度的周长数。;（4）对圆环天线，当直径等于λ/10时，定向性D为1.5，即等于1.76dBi。;（5）对方环天线，当周长等于λ时，定向性D约为1.7，辐射电阻约为200Ω。;（6）对圆环天线，当周长等于λ时，定向性D约为1.5，辐射电阻约为200Ω。】19.多选题：9.对环中心在坐标原点、环面与xOy面重合的载有均匀同相电流的方环天线和圆环天线，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对于面积A＜>

B、（2）载有均匀同相电流的任意尺寸圆环天线的波瓣图与φ角无关，而仅是θ角的函数。

C、（3）方形大环的波瓣图同时是φ角、θ角的函数，且圆形大环和方形大环关于θ角的波瓣图存在着差异。

D、（4）对直径为5λ的圆环和边长为4.44λ的方环（边缘平行于x轴和y轴），在yOz平面上观察，圆环的波瓣峰值随θ→90º而趋零，方环的波瓣峰值则保持相等。

E、（5）圆环天线和方环天线的远场波瓣图一定是不同的。

F、（6）载有均匀同相电流的任意尺寸方环天线的波瓣图与φ角无关，而仅是θ角的函数。

答案：【（1）对于面积A＜>;（2）载有均匀同相电流的任意尺寸圆环天线的波瓣图与φ角无关，而仅是θ角的函数。;（3）方形大环的波瓣图同时是φ角、θ角的函数，且圆形大环和方形大环关于θ角的波瓣图存在着差异。;（4）对直径为5λ的圆环和边长为4.44λ的方环（边缘平行于x轴和y轴），在yOz平面上观察，圆环的波瓣峰值随θ→90º而趋零，方环的波瓣峰值则保持相等。】20.多选题：10.对环天线的辐射效率k，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对于周长小于λ/3的圆环天线，其辐射电阻较小，在有耗情况下，辐射效率通常不高。

B、（2）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为5MHz时的辐射效率为0.025。

C、（3）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为15MHz时的辐射效率为0.54。

D、（4）直径5mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为10MHz时的辐射效率为0.13。

E、（5）直径15mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为1MHz时的辐射效率为-38.7dB。

F、（6）对于n圈的环，在RL/Rr很大时，辐射效率能提高约n倍。

G、（7）直径10cm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为10MHz时的辐射效率为0.22。

H、（8）直径10cm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为1MHz时的辐射效率为-40.5dB。

I、（9）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为1MHz时的辐射效率为0.22。

J、（10）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为10MHz时的辐射效率为-40.5dB。

答案：【（1）对于周长小于λ/3的圆环天线，其辐射电阻较小，在有耗情况下，辐射效率通常不高。;（2）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为5MHz时的辐射效率为0.025。;（3）直径10mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为15MHz时的辐射效率为0.54。;（4）直径5mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为10MHz时的辐射效率为0.13。;（5）直径15mm的铜线构成的直径为1m的圆环，在频率为1MHz时的辐射效率为-38.7dB。;（6）对于n圈的环，在RL/Rr很大时，辐射效率能提高约n倍。】21.多选题：1.对缝隙天线的构成、特点及馈电形式，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）任何缝隙天线都有其互补形式的导体或导带，可利用导体或导带的波瓣图和阻抗数据来预测缝隙所对应的波瓣图和阻抗。

B、（2）在水平面上，水平缝隙辐射铅垂极化波，铅垂缝隙辐射水平极化波。

C、（3）沿缝隙的两个端点连线方向辐射为零，沿缝隙的两个端点连线方向的垂直方向为最大辐射。

D、（4）对于λ/2谐振缝隙，中心处的馈端电阻大于偏置处的馈端电阻，且大于同轴线的特性阻抗，故利用同轴线馈电时，偏置馈电方式可以提供良好的阻抗匹配。

E、（5）可以用矩形波导馈电的缝隙实现朝向大平片单侧的辐射；为抑制高次模，波导宽度L必须大于λ//2而又小于1λ。

F、（6）具有λ//2缝隙的平片向其两侧的辐射相同，通过盒式缝隙天线可以实现只朝向一侧辐射。

G、（7）对盒式缝隙，利用T形闩馈电的阻抗补偿作用可以使50Ω馈线在约2:1的频率覆盖下达到VSWR小于2。

H、（8）可以在矩形波导壁上切割出缝隙的阵列，以产生定向的辐射波瓣图。

I、（9）在水平面上，水平缝隙辐射水平极化波，铅垂缝隙辐射铅垂极化波。

J、（10）矩形波导中传输TE10模，将其水平放置且使TE10模电场强度沿铅垂方向时，在其窄边斜割的缝隙的边射式辐射场在水平面属垂直极化波。

答案：【（1）任何缝隙天线都有其互补形式的导体或导带，可利用导体或导带的波瓣图和阻抗数据来预测缝隙所对应的波瓣图和阻抗。;（2）在水平面上，水平缝隙辐射铅垂极化波，铅垂缝隙辐射水平极化波。;（3）沿缝隙的两个端点连线方向辐射为零，沿缝隙的两个端点连线方向的垂直方向为最大辐射。;（4）对于λ/2谐振缝隙，中心处的馈端电阻大于偏置处的馈端电阻，且大于同轴线的特性阻抗，故利用同轴线馈电时，偏置馈电方式可以提供良好的阻抗匹配。;（5）可以用矩形波导馈电的缝隙实现朝向大平片单侧的辐射；为抑制高次模，波导宽度L必须大于λ//2而又小于1λ。;（6）具有λ//2缝隙的平片向其两侧的辐射相同，通过盒式缝隙天线可以实现只朝向一侧辐射。;（7）对盒式缝隙，利用T形闩馈电的阻抗补偿作用可以使50Ω馈线在约2:1的频率覆盖下达到VSWR小于2。;（8）可以在矩形波导壁上切割出缝隙的阵列，以产生定向的辐射波瓣图。】22.多选题：6.设工作波长为λ，对长为L的细直天线，对其辐射电阻Rr，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对半波（L=λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻Rr=R0=73Ω。

B、（2）对中心馈电的半波（L=λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻等于以馈电点电流为参考的辐射电阻。

C、（3）对中心馈电的三倍半波（L=3λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻等于以馈电点电流为参考的辐射电阻。

D、（4）R1=(I0/I1)^2×R0，式中I0、I1分别是天线的最大电流和馈电点电流，R0、R1分别是以天线电流最大点和馈点为参考的辐射电阻。

E、（5）R1=R0/(cosβx)^2，式中R0、R1分别是以天线电流最大点和馈点为参考的辐射电阻，x为距离原点（馈点）最近的电流最大点位置。

F、（6）对实际的细直天线，辐射电阻Rr可能很大，可达到几千欧。

G、（7）中心馈电的全波（L=λ）天线的辐射电阻Rr约为2000Ω，三倍半波（L=3λ/2）天线辐射电阻Rr为103Ω。

H、（8）对中心馈电的全波（L=λ）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻等于以馈电点电流为参考的辐射电阻。

I、（9）辐射电阻是描述天线本身特性的参量，与线上电流的大小及参考位置无关。

J、（10）辐射电阻一定等于天线馈点输入阻抗的实部。

答案：【（1）对半波（L=λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻Rr=R0=73Ω。;（2）对中心馈电的半波（L=λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻等于以馈电点电流为参考的辐射电阻。;（3）对中心馈电的三倍半波（L=3λ/2）天线，以电流最大点为参考的辐射电阻等于以馈电点电流为参考的辐射电阻。;（4）R1=(I0/I1)^2×R0，式中I0、I1分别是天线的最大电流和馈电点电流，R0、R1分别是以天线电流最大点和馈点为参考的辐射电阻。;（5）R1=R0/(cosβx)^2，式中R0、R1分别是以天线电流最大点和馈点为参考的辐射电阻，x为距离原点（馈点）最近的电流最大点位置。;（6）对实际的细直天线，辐射电阻Rr可能很大，可达到几千欧。;（7）中心馈电的全波（L=λ）天线的辐射电阻Rr约为2000Ω，三倍半波（L=3λ/2）天线辐射电阻Rr为103Ω。】23.多选题：7.对两个半波偶极子天线形成的阵列，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅同相的电流，上下叠置，相距λ/2，可以组成边射阵，最大辐射方向沿水平方向。

B、（2）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅反相的电流，沿左右边对边齐置，相距λ/8，可以组成端射阵，最大辐射方向沿水平方向。

C、（3）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅同相的电流，上下叠置，相距λ/2，可以组成边射阵，最大辐射方向沿竖直方向。

D、（4）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅反相的电流，沿左右边对边齐置，相距λ/8，可以组成端射阵，最大辐射方向沿竖直方向。

E、（5）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅同相的电流，上下叠置，相距λ/2，可以组成端射阵，最大辐射方向沿水平方向。

F、（6）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅反相的电流，沿左右边对边齐置，相距λ/8，可以组成边射阵，最大辐射方向沿水平方向。

G、（7）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅同相的电流，上下叠置，相距λ/2，可以组成端射阵，最大辐射方向沿竖直方向。

H、（8）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅反相的电流，沿左右边对边齐置，相距λ/8，可以组成边射阵，最大辐射方向沿竖直方向。

答案：【（1）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅同相的电流，上下叠置，相距λ/2，可以组成边射阵，最大辐射方向沿水平方向。;（2）两个水平的中馈半波偶极子，具有等幅反相的电流，沿左右边对边齐置，相距λ/8，可以组成端射阵，最大辐射方向沿水平方向。】24.多选题：8.对行波天线的特征和类型，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）行波天线沿天线的电流分布是均匀的，其幅度是常数，相位随距离呈线性变化。

B、（2）一根单导线终端接匹配负载，可基本实现载有均匀行波分布。

C、（3）终端接匹配负载的菱形天线载有近似单一行波。

D、（4）终端截断的长螺旋天线载有近似行波分布。

E、（5）终端截断的长的粗直天线载有近似行波分布。

F、（6）一根单导线终端接截断，可基本实现载有均匀行波分布。

G、（7）终端截断的菱形天线载有近似单一行波。

H、（8）终端接匹配负载长螺旋天线载有近似行波分布。

I、（9）终端接匹配负载的长的粗直天线载有近似行波分布。

答案：【（1）行波天线沿天线的电流分布是均匀的，其幅度是常数，相位随距离呈线性变化。;（2）一根单导线终端接匹配负载，可基本实现载有均匀行波分布。;（3）终端接匹配负载的菱形天线载有近似单一行波。;（4）终端截断的长螺旋天线载有近似行波分布。;（5）终端截断的长的粗直天线载有近似行波分布。】25.多选题：9.对直导线构成的行波天线的波瓣图性质，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对λ/2直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是25º。

B、（2）对λ/2直行波天线，沿天线的相速减小，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度增大，波束宽度变窄。

C、（3）对5λ直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是68º。

D、（4）对20λ直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是78º。

E、（5）随着天线长度的增加，最大辐射方向朝向行波方向倾斜的角度增大。

F、（6）对10λ直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是15º。

G、（7）对λ/2直行波天线，沿天线的相速增大，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度增大，波束宽度变窄。

答案：【（1）对λ/2直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是25º。;（2）对λ/2直行波天线，沿天线的相速减小，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度增大，波束宽度变窄。;（3）对5λ直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是68º。;（4）对20λ直行波天线，沿天线的相速等于光速时，相对λ/2偶极子天线，最大辐射方向朝行波方向倾斜的角度是78º。;（5）随着天线长度的增加，最大辐射方向朝向行波方向倾斜的角度增大。】26.多选题：3.在自由空间中，工作波长为λ，对长为L、载有电流I的短电偶极子的辐射电阻Rr，以下叙述或计算结果正确的是：

选项：

A、（1）将偶极子总的辐射功率等效为电流在电阻上消耗的功率I^2▪R，I为偶极子上电流的均方根值，则R即为偶极子的辐射电阻。

B、（2）对载有均匀电流I的偶极子，辐射电阻Rr=80▪π^2▪(L/λ)^2Ω。

C、（3）对载有均匀电流I的偶极子，如果L/λ=0.1，则其辐射电阻Rr=7.9Ω。

D、（4）对载有均匀电流I的偶极子，如果L/λ=0.01，则其辐射电阻Rr=0.08Ω。

E、（5）对于一般情况的非均匀电流的偶极子，辐射电阻Rr=80▪π^2▪(Iav/I0)^2▪(L/λ)^2Ω，其中Iav为偶极子上平均电流的幅度，I0为中点馈电偶极子的馈端电流幅度。

F、（6）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.1，则其辐射电阻Rr=1.97Ω。

G、（7）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.01，则其辐射电阻Rr=0.02Ω。

H、（8）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.1，则其辐射电阻Rr=7.9Ω。

I、（9）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.01，则其辐射电阻Rr=0.08Ω。

答案：【（1）将偶极子总的辐射功率等效为电流在电阻上消耗的功率I^2▪R，I为偶极子上电流的均方根值，则R即为偶极子的辐射电阻。;（2）对载有均匀电流I的偶极子，辐射电阻Rr=80▪π^2▪(L/λ)^2Ω。;（3）对载有均匀电流I的偶极子，如果L/λ=0.1，则其辐射电阻Rr=7.9Ω。;（4）对载有均匀电流I的偶极子，如果L/λ=0.01，则其辐射电阻Rr=0.08Ω。;（5）对于一般情况的非均匀电流的偶极子，辐射电阻Rr=80▪π^2▪(Iav/I0)^2▪(L/λ)^2Ω，其中Iav为偶极子上平均电流的幅度，I0为中点馈电偶极子的馈端电流幅度。;（6）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.1，则其辐射电阻Rr=1.97Ω。;（7）对于末端未经加载（即末端电流为零）的短偶极子，如果L/λ=0.01，则其辐射电阻Rr=0.02Ω。】27.多选题：4.工作波长为λ，对长为L的细直天线，其中心在坐标原点、沿z轴放置，则以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）当导体的直径小于λ/100时，正弦电流分布近似于细天线的自然分布。

B、（2）在细直天线上，线末端为电流波节点，每一λ/2段上的电流同相，相邻两段的电流反相。

C、（3）当波瓣图因子改变正负号时，场作为方向θ的函数，将发生180º的相位跃变。

D、（4）假设在天线的中点由平衡的双导体传输线对称馈电，天线的长度L是任意的，其电流分布为正弦律。

E、（5）在细直天线上，用函数sin[2π/λ▪(L/2±z)]表示电流分布，该分布是一种驻波形式，存在波腹点和波节点。

F、（6）在细直天线上，天线的中心馈电点为应电流波腹点。

G、（7）对细直天线，长度L应为四分之一波长（λ/4）的整数倍。

H、（8）在细直天线上，天线的中心馈电点应为电流波节点。

答案：【（1）当导体的直径小于λ/100时，正弦电流分布近似于细天线的自然分布。;（2）在细直天线上，线末端为电流波节点，每一λ/2段上的电流同相，相邻两段的电流反相。;（3）当波瓣图因子改变正负号时，场作为方向θ的函数，将发生180º的相位跃变。;（4）假设在天线的中点由平衡的双导体传输线对称馈电，天线的长度L是任意的，其电流分布为正弦律。;（5）在细直天线上，用函数sin[2π/λ▪(L/2±z)]表示电流分布，该分布是一种驻波形式，存在波腹点和波节点。】28.多选题：5.工作波长为λ，对长为L的细直天线，其中心在坐标原点、沿z轴放置，则对其波瓣图，以下叙述正确的是：

选项：

A、（1）对沿竖直方向放置的半波（L=λ/2）天线，竖直方向是辐射的零方向，水平方向是辐射的最大方向。

B、（2）对沿竖直方向放置的全波（L=λ）天线，竖直方向是辐射的零方向，水平方向是辐射的最大方向。

C、（3）半波（L=λ/2）天线的半功率波束宽度是78º，全波（L=λ）天线的半功率波束宽度是47º。

D、（4）取天线的中点为相位中心，在波瓣图零点处相移180º，波瓣的相对相位用“+”号和“-”号标示。

E、（5）对沿竖直方向放置的三倍半波（L=3λ/2）天线，竖直方向是辐射的零方向，水平方向是辐射的最大方向。

F、（6）取天线的中点为相位中心，在波瓣图零点处相移90º。

答案：【（1）对沿竖直方向放置的半波（L=λ/2）天线，竖直方向是辐射的零方向，水平方向是辐射的最大方向。;（2）对沿竖直方向放置的全波（L=λ）天线，竖直方向是辐射的零方向，水平方向是辐射的最大方向。;（3）半波（L=λ/2）天线的半功率波束宽度是78º，全波（L=λ）天线的半功率波束宽度是47º。;（4）取天线的中点为相位中心，在波瓣图零点处相移180º，波瓣的相对相位用“+”号和“-”号标示。】