微波技術(shù)與天線總復習題

1、微波技術(shù)與天線基礎總復習題一、填空題1、微波是一般指頻率從至范圍內(nèi)的電磁波，其相應的波長從至。并劃為四個波段；從電子學和物理學的觀點看，微波有、等重要特點。2、無耗傳輸線上的三種工作狀態(tài)分別為：、。3、傳輸線幾個重要的參數(shù)：（1）波阻抗：；介質(zhì)的固有波阻抗為。，z0=u+其表達式為z0=,是一個復（2）特性阻抗：，或i+數(shù)；其倒數(shù)為傳輸線的.（3）輸入阻抗（分布參數(shù)阻抗）：,即zin(d)=。傳輸線輸入阻抗的特點是：a)b)c)d)（4）傳播常數(shù)：（5）反射系數(shù)：（6）駐波系數(shù)：（7）無耗線在行波狀態(tài)的條件是：；工作在駐波狀態(tài)的條件是：；工作在行駐波狀態(tài)的條件是：。（8）無耗傳輸線的特性阻抗z

2、0=,輸入阻抗具有周期性，傳輸線上電壓與電流反射系數(shù)關(guān)系，駐波比和放射系數(shù)關(guān)系。4、負載獲得最大輸出功率時，負載z0與源阻抗zg間關(guān)系：。5、負載獲得最大輸出功率時，負載與源阻抗間關(guān)系：。6、史密斯圓圖是求街均勻傳輸線有關(guān)和問題的一類曲線坐標圖，圖上有兩組坐標線，即歸一化阻抗或?qū)Ъ{的的等值線簇與反射系數(shù)的等值線簇，所有這些等值線都是圓或圓弧，故也稱阻抗圓圖或?qū)Ъ{圓圖。阻抗圓圖上的等值線分別標有，而和，并沒有在圓圖上表示出來。導納圓圖可以通過對旋轉(zhuǎn)180得到。阻抗圓圖的實軸左半部和右半1部的刻度分別表示或和或。圓圖上的電刻度表示，圖上0180是表示。7、smith圓圖與實軸右邊的交點為點。smi

3、th圓圖實軸上的點代表點，左半軸上的點為電壓波點，右半軸上的點為電壓波點。在傳輸線上電源向負載方向移動時，對應在圓圖上應旋轉(zhuǎn)。8、阻抗匹配是使微波電路或系統(tǒng)無反射運載行波或盡量接近行波的技術(shù)措施，阻抗匹配主要包括三個方面的問題，它們是：（1）；（2）；（3）。9、負載獲得最大輸出功率時，負載與源阻抗間關(guān)系：10、矩形波導的的主模是模，導模傳輸條件是，其中截止頻率為，te10模矩形波導的等效阻抗為，矩形波導保證只傳輸主模的條件是。11、矩形波導的管壁電流的特點是：（1）、（2）、（3）。12、模式簡并現(xiàn)象是指，主模也稱基模，其定義是。單模波導是指；多模傳輸是。13、圓波導中的主模為，軸對稱模為，

4、低損耗模為。微帶線的特性阻抗隨著w/h的增大而。相同尺寸的條件下，r越大,特性阻抗越14、微波元器件按其變換性質(zhì)可分為、三大類。15、將由不均勻性引起的傳輸特性的變化歸結(jié)為等效。16、任意具有兩個端口的微波元件均可看做為。17、z矩陣中的各個阻抗參數(shù)必須使用法測量；y矩陣中的各參數(shù)必須用法測量；18、同一雙端口網(wǎng)絡的阻抗矩陣z和導納矩陣y關(guān)系是。19、多口網(wǎng)絡s矩陣的性質(zhì)：網(wǎng)絡互易有，網(wǎng)絡無耗有，網(wǎng)絡對稱時有.220、終端負載元件是典型的一端口互易元件，連接在傳輸系統(tǒng)的終端，是用來實現(xiàn)、或等功能的元件。主要包括三種負載、和。21、微波電路中有一種器件，在振蕩器中作為振蕩回路，在放大器中用作諧振

5、回路，在帶通或帶阻濾波器中作為選頻元件等，實現(xiàn)上述功能的器件稱為。22、常用的微波諧振器有諧振器、諧振器和諧振器等。23、實現(xiàn)微波諧振器總是通過一個或幾個端口和外電路連接，把諧振器和外電路相連的部分叫或。24、鐵氧體是一種色的陶瓷，它是微波技術(shù)中應用很廣泛的的磁性物質(zhì)。25、電基本振子的歸一化方向函數(shù)f(q,f)=，方向系數(shù)d=，3db波瓣寬度2q0.5=.26、天線輻射場的強度與距離成（正比、反比）沿z軸放置的電基本振子遠場區(qū)有和兩個分量，它們在空間上相互，在時間上（同相位、反相位）二、名詞解釋1、傳輸線理論2、tem波、te波和tm波3、傳播常數(shù)、相速、波長4、行波、駐波、行駐波5、傳輸線

6、特性阻抗、輸入阻抗、反射系數(shù)、駐波比6、簡并模7、工作波長、波導波長8、smith圓圖9、天線的互易定理10、s參數(shù)11、微波網(wǎng)絡12、天線方向圖參數(shù)中的前后比、方向系數(shù)313、電波傳播中的衰落現(xiàn)象14、天線方向圖參數(shù)中的主瓣寬度、旁瓣電平15、天線的有效長度、天線有效面積16、行波天線17、縫隙天線18、智能天線19、陣列天線方向圖乘積定理三、簡述題1、什么是微波？微波有什么特點？微波有哪些方面的應用？2、試解釋一下長線的物理概念，說明以長線為基礎的傳輸線理論的主要物理現(xiàn)象有哪些？一般是采用哪些物理量來描述？3、無耗均勻傳輸線輸入阻抗的特性，與哪些參數(shù)有關(guān)？4、傳輸線狀態(tài)參量輸入阻抗、反射系

7、數(shù)、駐波比是如何定義的，并分析三者之間的關(guān)系5、簡述傳輸線的行波狀態(tài)，駐波狀態(tài)和行駐波狀態(tài)6、試解釋傳輸線的工作特性參數(shù)（特性阻抗、傳播常數(shù)、相速和波長7、阻抗匹配的意義，阻抗匹配有哪三者類型，并說明這三種匹配如何實現(xiàn)？8、tem、te和tm波是如何定義的？什么是波導的截止性？分別說明矩形波導、圓波導、同軸線、帶狀線和微帶線的主模是什么？9、10、11、12、13、什么是波導的截止性？分別說明矩形波導、圓波導、同軸線的主模是什么？試說明規(guī)則波導內(nèi)不能傳輸tem波的原因。說明圓波導中te01模為什么具有低損耗特性。什么叫模式簡并現(xiàn)象？矩形波的和圓波導的模式簡并有何異同？列出微波等效電路網(wǎng)絡常用有

8、5種等效電路的矩陣表示，并說明矩陣中的參數(shù)是如何測量得到的，及z和s參數(shù)物理意義。14、簡述s參數(shù)如何測量15、什么是天線？天線工作的基本原理、功能、種類、結(jié)構(gòu)，以及如何說明天線具有方向性？416、簡述天線的定義和功能17、天線為什么可以等效為兩個基本振子，又是如何等效的？18、天線近場區(qū)與遠場區(qū)分別有什么特點？19、簡述什么是天線的極化，極化的分類？20、對接收天線的方向性有哪些要求？21、采用天線陣可增強方向性，其主要原理是什么？22、什么是衰落？簡述引起衰落的原因。23.分別簡述兩種智能天線的工作原理與特性。24、寫出陣列天線的方向圖乘積定理，并作說明四、計算題1.在一均勻無耗傳輸線上傳

9、輸頻率為3ghz的信號，已知其特性阻抗z0=100，終端接z1=75j100的負載，試求：（1）傳輸線上的駐波系數(shù)；（2）離終端10cm處的反射系數(shù)和輸入阻抗2、特性阻抗z=30w的均勻無耗傳輸線，終端接有負載z=50+j20w，用l/4的阻抗0l變換器實現(xiàn)阻抗匹配，試求l/4阻抗變換器的特性阻抗z及離終端距離l。013、有z=50w的無耗均勻傳輸線，媒質(zhì)參數(shù)為e=2.25,m=1,終端接有r=1w負載。0rrl當f=100mhz時，其線長度為l/4。試求：（1）傳輸線實際長度；（2）負載終端反射系數(shù)；（3）輸入端反射系數(shù)；（4）輸入端阻抗。4、特性阻抗為50w的無耗傳輸線，終端接阻抗為z=2

10、5+j75w的負載，采用單并聯(lián)短路l支節(jié)匹配。求支節(jié)的位置和長度。5、在特性阻抗為600w的無耗雙導線上測得u=200v,u=40v，第一個電壓波節(jié)點的位置lmin1maxmin=0.15l，求負載z，用并聯(lián)枝節(jié)進行匹配，求出枝節(jié)的位置和長度。l6、用bj100矩形波導以主模傳輸10gh的微波信號，（1）求zc、g、和波阻抗zw；（2）若波導寬邊尺寸增加一倍，問上述各量如何變化？（3）若波導窄邊尺寸增大一倍，上述各量如何變化？（bj-100矩形波導尺寸為：ab=22.86mm10.16mm）5（7、已知矩形波導的橫截面尺寸為ab=23mm10mm，波導內(nèi)填充空氣，求：1）工作頻率（為15ghz

11、時，該波導中可以傳輸哪幾種模式；2）工作頻率為10ghz時，主模式在該矩形波導中傳輸時對應的截止波長lc、相移常數(shù)b、波導波長lg和相速度vp。8、矩形波導截面尺寸為ab=23mm10mm，試求：（1）傳輸模的單模工作頻帶；（2）在a，b不變的情況下，如何才能獲得更寬的頻帶？9、試求圖示終端接匹配負載時的輸入阻抗，并求出輸入端匹配的條件。10、設雙口網(wǎng)絡s已知，終端接有負載z，如圖所示，求輸入端的反射系數(shù)。l11、設某系統(tǒng)如圖所示，雙口網(wǎng)絡為無耗互易對稱網(wǎng)絡，在終端參考面t處接匹配負載；2測得距參考面t距離l=0.125l處為電壓波節(jié)點，駐波系數(shù)為1.5，試求該網(wǎng)絡的散射11g矩陣12、利用級聯(lián)法求如下圖所示的系統(tǒng)的總abcd矩陣(即a矩陣)，推導出對應的s參數(shù)矩陣（請寫出轉(zhuǎn)換計算過程），并根據(jù)s參數(shù)矩陣的特性對此網(wǎng)絡的對稱性做出判斷。l=l/4z1j75歐z2j75歐l=l/4z050歐z3-j25歐z050歐613、設某定向耦合器的耦合度為33db，定向度為24db，端口1的入射功率為25w，計算直通端口和耦合端口的輸出功率。（14、寫出下列各種理想雙口端口元件的s矩陣。（1）理想衰落器；2）理想相移器；3）理想隔離器。15、求半波對稱振子的歸一化方向函數(shù)，方向性系數(shù),半功率波瓣寬度，輻射電阻16、有兩個平行于z軸并沿x軸方向排列的半波振子，若d=l/4,z=p/2，試分