微波技術(shù)與天線試題1

1、1、2、3、填空題（每題2分，共20分）對(duì)于低于微波頻率的無線電波的分析，常用電路分析法；對(duì)于微波用場(chǎng)分析 法來研究系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。微波傳輸線大致可分為三種類型：雙導(dǎo)體傳輸線、波導(dǎo)和介質(zhì)傳輸線。 無耗傳輸線的阻抗具有 幾/2重復(fù)性和幾/4阻抗變換特性兩個(gè)重要性質(zhì)。4、共軛匹配的定義為：當(dāng)Zin=Zg時(shí)，負(fù)載能得到最大功率值1Pmax= E2g4Rg5、6、7、8高波導(dǎo)的寬邊尺寸a與窄邊尺寸b之間的關(guān)系為b>a/2.微帶傳輸線的基本結(jié)構(gòu)有兩種形式：帶狀線和微帶線，其衰減主要是由導(dǎo)體_ 損耗和介質(zhì)損耗引起的。建立在等效電壓、等效電流和等效特性阻抗基礎(chǔ)上的傳輸線稱為等效傳輸線。極化方式主要有橢圓

2、極化、圓極化和線極化三種方式。 橫向尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸并小于波長(zhǎng)的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的天線稱為線天線。在無線電波傳輸過程中，產(chǎn)生失真的原因主要有媒質(zhì)的色散效應(yīng)和隨機(jī) 多徑傳輸效應(yīng)。二、判斷題（每題1分，共10分）TE波和TM波的最低次模分別為TE11和TM 10 將Ez H0而Hz =0的波稱為TE波 描述光纖傳輸特性主要是色散和損耗 輻射電阻越大，有效長(zhǎng)度越短，天線的輻射能力越強(qiáng)9、10、1、2、3、4、（錯(cuò)）（錯(cuò)）（對(duì)）（錯(cuò)）5、天線通信的最佳功率f。pt =0.85 f max（對(duì)）6、智能天線技術(shù)使得空分多址（SDMA ）成為可能（對(duì)）7、若無耗線處于行波狀態(tài)時(shí)，則終端反射系數(shù)為1=1,且 Zi

3、n =Zo （錯(cuò)）68、9、（錯(cuò)）（對(duì)）相速度可以用來表示波能量的傳輸速度多徑效應(yīng)造成了天線系統(tǒng)傳輸過程中信號(hào)的衰落10、天線接收的功率可分為三個(gè)部分：接收天線的再輻射功率、負(fù)載吸收的功率 和媒質(zhì)的損耗功率。（對(duì)）（a）微波是介于 超短波 與 紅外線 之間的波，頻率范圍從 300 MHz到3000GHz光波屬于電磁波譜的 可見光 段，工作波長(zhǎng)為 納米 量級(jí)。（5分）（b）由于微波在電磁波譜中的特殊位置，所以具有以下特性似光性和似聲性、穿透性、非電離性、信息性、寬頻帶特性、熱效應(yīng)特性、散射特性、抗低頻干擾特性、視距傳播性、分布參數(shù)的不確定性、電磁兼容和電磁環(huán)境污染等（請(qǐng)列舉5種以上，5分）。（C

4、）某矩形波導(dǎo)中的信號(hào)能夠單模傳輸，那么它一般工作于TE10模式，截止波長(zhǎng)為_2a_,其中a為波導(dǎo)寬邊尺寸。如果轉(zhuǎn)接成圓型波導(dǎo)饋入基站仍然為單模，那么它此時(shí)工作于TE11模式。圓柱波導(dǎo)傳輸場(chǎng)一般可采用分離變量法求解，由于匹配邊界條件的緣故，如果支撐場(chǎng)解中的第一類貝塞爾函數(shù)帶有求導(dǎo)符號(hào)，那么必定為TE模，其余場(chǎng)分量利用支撐場(chǎng)和 縱橫關(guān)系 求出。（5分）（d）圓型波導(dǎo)雖然損耗比矩形波導(dǎo)小，但是由于其中存在固有的 極化簡(jiǎn)并 等問題，一般不用于長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)。對(duì)于腔式諧振器器件，由于損耗主要來源于 腔體的金屬壁和腔內(nèi)填充的介質(zhì)，所以采用 開放式或半開放式諧振器有利于獲得更小的損耗。作為封閉諧振體的改進(jìn)版

5、，可以采用 由兩塊平行金屬板構(gòu)成開式結(jié)構(gòu)的法布里珀羅諧振器，這種諧振器穩(wěn)定工作的條件是(d '(d、0 <1|11 R丿VR2丿<1。(5分)（e）空心波導(dǎo)的激勵(lì)可以通過探針激勵(lì)、環(huán)激勵(lì)、孔或縫激勵(lì)、直接過渡 等方法獲得。（3分）（1）傳輸線上存在駐波時(shí)，傳輸線上相鄰的電壓最大位置和電壓最小位置的距離相差）。相同）（Z / 4），在這些位置輸入阻抗共同的特點(diǎn)是（純電阻（2）當(dāng)橫截面尺寸相同時(shí)，填充不同介電常數(shù)的介質(zhì)的矩形波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)是（的，而截止頻率是（不同 ）的。（3）全反射負(fù)載位于 SMITH圓圖的（r =1）圓上。SMITH圓圖的（實(shí)軸）位置阻抗為純電阻。（4）當(dāng)用

6、單并聯(lián)短截線對(duì)負(fù)載進(jìn)行阻抗匹配時(shí)，并聯(lián)短截線應(yīng)該接在輸入導(dǎo)納滿足（Gin =丫0）位置。當(dāng)改變并聯(lián)短截線的長(zhǎng)度時(shí)，輸入導(dǎo)納在SMITH圓圖上的變化軌跡是（沿等G圓（Z in = 0 ），并聯(lián)諧振的條件是（Z in =比 ）（5）無耗傳輸線諧振器串聯(lián)諧振的條件是1.從傳輸線方程看，傳輸線上任一點(diǎn)處的電壓和電流都等以該處相應(yīng)的（入射）波和（反射）波的疊加 。2.終端短路的傳輸線的輸入阻抗等于（j Zc tg終端開路的傳輸線的輸入阻抗等于（-j Zc ctgf>fc ）條件才能在波導(dǎo)中3 .電磁波的波長(zhǎng)和頻率滿足（入 < 入c ）或（傳輸。4.圓波導(dǎo)的三種主要工作模式（TE11 ） （

7、TE01 ） （TM01）A22 )5.無耗網(wǎng)絡(luò)的Z和丫參數(shù)是（純虛數(shù)）,A參數(shù)的（A11）、和（是實(shí)數(shù)。6.微波網(wǎng)絡(luò)的工作特性參量有（電壓傳輸系數(shù)T)、（插入衰減A）（插入相（輸入駐波比P ）7.分支調(diào)配器可調(diào)電納范圍OO -+X，螺釘調(diào)配器可調(diào)容性電納范圍8.微波諧振器有那兩個(gè)主要功能（儲(chǔ)能）（選頻）1、傳輸線某參考面的輸入阻抗定義為該參考面的）電壓和（電流的比值；傳輸線的特征阻抗等于（ 入射）電壓和（入射）電流的比值；傳輸線的波阻抗定義為傳輸線內(nèi)（橫向電場(chǎng)）和（橫向磁）的比值。2、矩形波導(dǎo)傳輸?shù)幕Ｊ牵═Ei0 模）;寬度為a,高度為b （a>b）的空氣填充矩形波導(dǎo)，當(dāng)工作波長(zhǎng)大于

8、（ 2a）,電磁波不能在波導(dǎo)中傳播。3、在SMITH圓圖中，原點(diǎn)代表的傳輸線工作狀態(tài)是（行波狀態(tài)（或匹配狀態(tài)），上半平面的阻抗性質(zhì)是（感性1、充有E =2.25介質(zhì)的無耗同軸傳輸線，其內(nèi)、外導(dǎo)體直徑分別為2a = 2mm ,2b = 7mm，傳輸線上的特性阻抗 Z0 = 0。（同軸線的單位分布電容和單位分布電感分別和，上in in (b j 2h= 8.85x10- %,卩=卩0 =4兀 x10-憶)2、匹配負(fù)載中的吸收片平行地放置在波導(dǎo)中電場(chǎng)最處，在電場(chǎng)作用下兩個(gè)分量，它們?cè)诳臻g上（選填：平行，垂直），在時(shí)間上（選吸收片強(qiáng)烈吸收微波能量，使其反射變小。 平行Z軸放置的電基本振子遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)只有I，其半功率波瓣寬度4丿2 日 0.5 =旋轉(zhuǎn)拋物面天線由兩部分組成,