微波技術(shù)與天線試卷答案B

1、課程名稱：微波技術(shù)與天線答案共n頁 試卷：b考試形式：閉卷一、填空題（每空1分，共10分）1、300MHz 至 30000GHz 2、TE11 3、導(dǎo)帶與接地線 4、相等5、TE10。6、TE01。7、橫。8、越強二、選擇題（每題2分，共20分）1、D 2、C 3、B 4、C 5、A 6、A 7、C 8、B 9、C 10、A三、簡答題（每題6分，共24分）1、答：對均勻傳輸線的分析方法通常有兩種：一種是場分析法，即從麥克斯韋爾方程出發(fā)，求出滿足邊界條件的波動 解，得出傳輸線上電場和磁場的表達式，進而分析傳輸特性；（2分）第二種是等效電路法，即從傳輸線方程出發(fā)，求出滿足邊界條件的電 壓、電流波動

2、方程的解，得出沿線等效電壓、電流的表達式，進而分析傳輸特 性。（2分）前一種方法較為嚴格，但數(shù)學(xué)上比較繁瑣，后一種方法實質(zhì)是在一定 的條件下“化場為路”，有足夠的精度，數(shù)學(xué)上較為簡便，因此被廣泛采用。1 分（2分）2、答：天波通信具有以下特點：頻率的選擇很重要，頻率太高，電波穿透電離層射向太空；頻率 太低，電離層吸收太大，以致不能保證必要的信噪比。因此，通信頻率必須選 擇在最佳頻率附近。（1分）天波傳播的隨機多徑效應(yīng)嚴重，多徑時延較大，信道帶寬較窄。（1分）天波傳播不太穩(wěn)定，衰落嚴重，在設(shè)計電路時必須考（1分） 慮衰落影響，使電路設(shè)計留有足夠的電平余量。（1分）電離層所能反射的頻率范圍是有限的

3、，一般是短波范圍。由于波 段范圍較窄，因此短波電臺特別擁擠，電臺間的干擾很大，尤其是夜間；由于 電離層吸收減小，電波傳播條件有所改善，臺間干擾更大。（1分）由于天波傳播是靠高空電離層的反射，因而受地面的吸收及障礙 物的影響較小，也就是說這種傳播方式的傳輸損耗較小，因此能以較小功率進 行遠距離通信。 （1分）天波通信，特別是短波通信，建立迅速，機動性好，設(shè)備簡單，是短波天波傳播的優(yōu)點之一（1分）3、答：對稱振子的相移常數(shù)P大于自由空間的波數(shù)k,亦即對稱振子上的波 TOC o 1-5 h z 長短于自由空間波長，稱為波長縮短想象。（2分）原因：（1）對稱振子輻射引起振子電流衰減，使振子電流相速減小

4、，相移常數(shù) P大于自由空間的波數(shù)k，致使波長縮短。（2分）（2）由于振子導(dǎo)體有一定半經(jīng)，末端分布電容增大，末端電流實際不為零， 這等效于振子長度增加，因而造成波長縮短。（2分）4、答：所謂衰落一般是指信號電平隨時間的隨機起伏。根據(jù)引起衰落的原 因分類，大致可分為吸收型衰落和干涉型衰落（2分）吸收型衰落主要是由于傳輸媒質(zhì)電參數(shù)的變化，使得信號在媒質(zhì)中的衰 減發(fā)生相應(yīng)的變化而引起的。如大氣中的氧、水汽以及由后者凝聚而成的云、 霧、雨、雪等都對電波有吸收作用。由于氣象的隨機性，這種吸收的強弱也有起伏，形成信號的衰落。由這種原因引起的信號電平的變化較慢，所以稱 為慢衰落。慢衰落通常是指信號電平的中值（

5、五分鐘中值、小時中值、月中值 等）在較長時間間隔內(nèi)的起伏變化（2分）干涉型衰落主要是由隨機多徑干涉現(xiàn)象引起的。在某些傳輸方式中，由 于收、發(fā)兩點間存在若干條傳播路徑，典型的如天波傳播、不均勻媒質(zhì)傳播 等，在這些傳播方式中，傳輸媒質(zhì)具有隨機性，因此使到達接收點的各路徑的 時延隨機變化，致使合成信號幅度和相位都發(fā)生隨機起伏。這種起伏的周期很 短，信號電平變化很快，故稱為快衰落，這種衰落在移動通信信道中表現(xiàn)得更 為明顯。 （2分）四、分析計算題：（共46分） TOC o 1-5 h z 1、解：傳輸線上的波長：氣=半 =2m（4分）r傳輸線的實際長度：l= A=0.5m（4分）g終端反射系數(shù)為：r

6、=攵冬=-49（4分）1% + Z 05149輸入端反射系數(shù)為：r, =-j2仇=藥根據(jù)傳輸線的燈4的阻抗變換性，輸入阻抗為Zin=2500Q（4分）2、解：（解：要使線上駐波比最小，實質(zhì)上只要使終端反射系數(shù)的模值最小,Z - Z1oZ + Z0-| 1(40 - Z )2 + 302 2(40 + Z0)2 + 302將上式對z0求導(dǎo)，并令其為零，經(jīng)整理可得402+302-Zo2=0即Z0=50Q。這就是說，當特性阻抗Z0=50Q時終端反射系數(shù)最小，從而 駐波比也為最小。（5分）此時終端反射系數(shù)及駐波比分別為（5分）r _ Z - Z忠 _ 40 - j30-50 _1 Z1 + Z 40 - j30+50 3 2 P由于終端為容性負載，故離終端的第一個電壓波節(jié)點位置為1久孔ni_ 4尚 4 _ 8（5 分）3、解：參考面T處的反射系數(shù)r，其模值和相位如下：r =七! _ 0.2 ,匕 8 +土 _ 0.125 人P+14 兀4 g （4 分）卜號r_-j 0.2 TOC o 1-5 h z 由s參數(shù)定義知：s11=r=-j0.2（1分）根據(jù)互易網(wǎng)絡(luò)：S12=S21，網(wǎng)絡(luò)對稱：Su=S22，網(wǎng)絡(luò)無耗性質(zhì)：S+S=I。2分得方程：Iin 得：S1