微波技术基础试题2012.ppt

1、2011年秋季考试的参考答案：1。简短回答(65=30分)；1.请写下无损传输线三种工作状态下的终端负载特性及其对应状态；a:行波状态，或无限长传输线；2分全驻波状态、负载短路、开路或纯电抗；2.驻波状态，任意负载。1分，2请写出史密斯圆图的构图思路和每一圆周对应的传输线长度；答：剔除特征参数(归一化)，将其归属于相位，以等中心为基础覆盖阻抗圆和驻波比。4点相当于每圆周半个波长的传输线长度。1点，3请写出圆波导的三种主要模式和特性；回答：发送主模式；一分钟内损失最小的模式；双轴对称模块。2分，4请写出双端口网络的物理意义和反射系数转换公式、A:两个端口匹配时，一个端口的反射系数；1分，当1个端

2、口匹配时，从2个端口到1个端口的传输系数；1分，当2个端口匹配时，传输系数从1个端口到2个端口；请写出微波谐振器的特征参数和矩形谐振器的基本模式；答：共振波长；1分质量因子；1分钟等效电导；1分钟矩形谐振腔模式，由两个Z方向短路板组成。2分，6请写出e面t的函数；答：1端口输入，2端口和3端口功率相等，相位相反；2分为2端口和3端口等幅同相输入，1端口无输出；2分为2端口和3端口等幅反相输入，1端口输出最大。1分，h面t？循环器？2 (10点)在如图所示的微波等效电路中，当端子连接到匹配负载时，要求输入端匹配，并获得电阻和满足的关系。解决方案：使用矩阵求解，使用级联特性，4点，使用阻抗变换特性

3、，我们可以得到以下条件：2点，4点，P43示例2，3点(10点)使用参数定义的双端口网络，终止负载，(1)写入参数无损，倒数和对称特性，(2)证明参数阻抗变换特性。解决方案：(1)无损是一个实数和一个纯虚数；两点互惠原则；1点对称规则。1分钟，阻抗变换性质为，(2)根据参数定义如图所示，输入反射系数定义为，负载反射系数定义为，1分钟，1分钟，1分钟，2分钟，s参数？四(10点)是如图所示的微波桥，其矩阵可以写成：4个臂与输入匹配，3个臂与匹配负载连接，1、2个臂与反射系数不匹配的负载连接，得到和的关系。解决方法：根据参数定义，根据问题的含义、3点、3点、2点、5 (12点)测量无损传输线的终端

4、负载阻抗，得到终端电压反射系数相角和电压驻波比。 (1)终端负载反射系数和传输线特性阻抗(2)电压节点处的输入和线路上的电压波腹计算解：(1)从反射系数和驻波比的关系，反射系数，2点，根据反射系数和输入阻抗的关系，特性阻抗，2点，2点，(2)电压波腹处的纯电阻及其最大值，电压节点处的纯电阻及其最小值，2点，2点，6点(12点)，如图所示解决方法：选择参考平面，将串联阻抗和并联导纳作为网络，根据级联特性得到。根据二端口网络和的变换关系，可以得到、3点和2点，这可以通过反射系数变换性质得到，根据传输线反射系数变换性质，这可以通过反射系数变换性质得到，3点、2点、2点和7 (16点)，如图()(2)

5、写出主模式的场方程；如果选择了BJ-32波导管()，请询问(3)。当工作波长为6厘米时，波导中会出现什么波形；(4)当主模工作时，波导中测量的相邻节点之间的距离为10.9厘米，计算波导波长和工作波长。解是：(1)、(2)用作引导向量，(2)用作引导向量，(2)用作引导向量，(4)用作引导向量。(3)可以知道，根据波的传输条件，在波导中可以知道工作波长，可以得到，由波导波长、定义，1点、2点、1点、1点，这是2010年秋季考试的参考答案。1.简答题(每题3分，共30分)。1.无损传输线的阻抗是周期性分布的。它是什么时期？反射系数的分布规律如何？它们都是半波长周期。当长度小于四分之一波长时，短路传

6、输线相当于电容或电感。回答：电感，3。写出长线方程(电报方程)，并给出u和i. 4的解。在史密斯圆图中指出短路点和匹配点，并给出电源的旋转方向。答：短路点：实轴的最左侧；匹配点：坐标原点；电源：顺时针方向。方圆转换中矩形波导和圆形波导的工作模式是什么？回答：TE10和TE11，6。金属圆波导中的TEmn模，M阶贝塞尔函数的根或其导数的根在哪里？回答：导数的根。TE波截止波长取决于m阶贝塞尔函数导数的第n根。7.矩形波导的截面，写出模式的截止波长，并说明矩形波导为什么具有高通特性。变速器，8。写出输入反射系数的表达式，如双端口网络所示。甲：9分。当传输TE20模式时，写出具有以下尺寸和TE10模

7、式散射矩阵的矩形波导。解释微波系统何时共振。如果品质因数(Q值)对铜矩形腔不满意，可以通过镀银和镀金来改善。试着分析原因。答：减少表面阻力和损耗。(15分)请根据S参数的反射系数变换特性，写出传输线上的反射系数与负载反射系数之间的关系。3，(15分钟)TEM波传输线电路如图所示，传输线均匀无损，特性阻抗，工作波长=80厘米，传输线长度=20厘米，负载。seek: (1)负载的电压反射系数；(2)电压驻波比(3)输入阻抗；(4)最靠近负载的电压节点位置。定向耦合器满足以下条件：1 .这是一个无损的互易网络；2.每对端口相互隔离，即S12=S34=0；3.一对端口匹配，例如S11=S22=0。(1

8、)写出它的散射参数。(2)根据正振幅条件，证明了。(3)不失一般性，理想定向耦合器被设置为S13=S24，S14=S23，解释了这样做的基础。(4)证明了理想定向耦合器的主电路和副电路之间的相位差为90度。5。(20分钟)已知的矩形谐振腔、内部工作模式(充气)。(1)找出共振波长(2)写出空腔内电场和磁场的表达式(3)画出空腔内的电磁力线。2009年12月考试甲答案：1。简短回答(每个问题3分，共30分)；1.尝试用负载阻抗和特征阻抗来表示反射系数。均匀无损传输线的单位长度分布电感为L(亨/米)，单位长度分布电容为C(法/米)。试着写出这个t的特征阻抗和传播常数的表达式史密斯阻抗图由哪两个坐标

9、系组成，在电源旋转方向是顺时针还是逆时针，为什么？阻抗图、导纳图、顺时针电源。原因：当史密斯圆图逆时针旋转时，相位角增加。当其他条件相同时，微带宽度w增加，特征阻抗会变大还是变小？为什么？当宽度变大时，电容c变大，因此特性阻抗变小。金属圆波导的两种简并现象是什么？它的主要传输模式是什么？极化简并性、TM1n模式和TE0n简并性。传输模式为TE11。在波导系统中，电磁横向分量可以用纵向分量来表示。请写出线性不变性矩阵，并以纵向分量为前导矢量为例写出矩形波导TE10模的横向分量。8。解释参数的无损、互易和对称属性。当网络对称时，Sii=Sjj，当网络互反时，Sij=Sji。IS S=0为正。9.试

10、着写出耦合传输线的偶模阻抗和奇模阻抗的定义，并进行比较。偶模式激励和奇模式激励是外部激励。偶模式激励是磁墙的偶对称轴，奇模式激励是电墙的奇对称模式。给出电力线分布，CgCf；所以CoCe，偶模阻抗大于奇模阻抗。或者通过比较Y0e和Y0o的大小，应该注意到Y12是负的。写出谐振腔品质因数q的一般定义？当趋肤深度变小时，谐振腔的品质因数Q如何变化，为什么？2，(15点)如图所示，当传输线中的负载为任意值时，已知当输入阻抗匹配时没有反射。3，(15分)证明了互易无损三端口网络不能同时匹配，即不能实现。使用反证的方法：假设S11=S22=S33=0，我们知道矩形波导中的电场是=，现在两个短路板在Z方向上被设置在z=0和z=L，以形成模式谐振腔。对于模式为L=、5、(20分钟)的定向耦合器，满足以下条件：1。这是一个无损的互易网络；2.每对端口相互隔离，即S12=S34=0；3.一对端口匹配，例如S11=S22=0。根据正振幅条件，证明了主电路