微波技術(shù)基礎(chǔ)期末試題二與參考答案

1、 微波技術(shù)基礎(chǔ)期末試題二與參考答案一填空（共20分，每小題1分）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。終端短路的傳輸線的輸入阻抗等于iZc酬,TOC o 1-5 h z終端開路的傳輸線的輸入阻抗等于o電磁波的波長(zhǎng)和頻率滿足XXc或條件才能在波導(dǎo)中傳輸。圓波導(dǎo)的三種主要工作模式TEn、匹_、_TMoi_o無耗網(wǎng)絡(luò)的Z和Y參數(shù)是純虛數(shù),A參數(shù)的Ah、22是實(shí)數(shù)o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插入相移8、輸入駐波比p-分支調(diào)配器可調(diào)電納范圍,螺釘調(diào)配器可調(diào)容性電納范圍o8微波諧振器有那兩個(gè)主要功能儲(chǔ)能、選頻o二.（10分）空氣填充的同軸

2、線，外導(dǎo)體半徑b內(nèi)導(dǎo)體半徑d芝比為2.3,求同軸線的特性阻抗；如果保持特性阻抗不變，但求填充介質(zhì)的5=2.25,Zzr=1,求此時(shí)的b/a等于多少？解：特性阻抗Zc=ln-=4ln-I2兀cia當(dāng)填充空氣時(shí)，可得Zc=50Q當(dāng)填充乞=225,仏=1的介質(zhì)時(shí)，如要保證特性阻抗不變，則zc=4=in-=5忌a解得-=3.49三.(20分)傳輸線電路如圖所示，其Z。已知。試求：(1)輸入阻抗Z/(2)a、b、c、d各點(diǎn)的反射系數(shù)；(3)abbe、cd各段的電壓駐波比。(2Z解：(1)C點(diǎn)的輸入阻抗ZC=-=4ZOz()b點(diǎn)的輸入阻抗Z嚴(yán)器第73a點(diǎn)的輸入阻抗Z申=Z。443Zd點(diǎn)的反射系數(shù)帶-C點(diǎn)的

3、反射系數(shù)-常=|4嚴(yán)-綣1b點(diǎn)的反射系數(shù)匚=方評(píng)+Z。寸z-z1a點(diǎn)的反射系數(shù)Ya=4=評(píng)+Z。743四（共20分，每小題10分）圓圖完成（要求寫清必要步驟）在特性阻抗Zo=500。的無耗傳輸線上，測(cè)得卩|嘶=107,卩Ln=207,第一個(gè)電壓波節(jié)點(diǎn)距終端0.154,求負(fù)載阻抗及負(fù)載導(dǎo)納近。解：1求駐波比p=5的等駐波系數(shù)圓與波節(jié)點(diǎn)的軌跡OC軸交于A點(diǎn)。由于第一個(gè)電壓波節(jié)點(diǎn)距終端0.15免，因此從A點(diǎn)出發(fā)，沿p=5的等駐波系數(shù)圓，逆時(shí)針（向負(fù)載方向）旋轉(zhuǎn)0.15個(gè)電長(zhǎng)度增量，得到B點(diǎn)（負(fù)載點(diǎn)）。從Smith圓圖讀出負(fù)載點(diǎn)的歸一化阻抗為ZL=0.54-八.25負(fù)載阻抗乙=ZzZ0=270-丿62

4、5G #由負(fù)載點(diǎn)(B點(diǎn))沿尸5的等駐波系數(shù)圓旋轉(zhuǎn)180,得到C點(diǎn)，可讀出負(fù)載的歸一化導(dǎo)納為爲(wèi)=0.3+J0.68負(fù)載導(dǎo)納近=爲(wèi)/2。=0.00066+八).00136已知傳輸線的特性阻抗為50Q,終端接阻抗為Zz=25+丿750的負(fù)載，采用并聯(lián)單支節(jié)匹配，確定支節(jié)的位置/和長(zhǎng)度人解：負(fù)載阻抗歸一化ZL=ZJZq=0.5+J1.5G在阻抗圓圖上找到負(fù)載對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)，沿等駐波系數(shù)圓旋轉(zhuǎn)180,得到B點(diǎn)，可讀出負(fù)載的歸一化導(dǎo)納為Yl=0.22-j0.6過B點(diǎn)的等駐波系數(shù)圓與(5=1相交于E點(diǎn)和E，點(diǎn)，E點(diǎn)和E，點(diǎn)的導(dǎo)納為1丿2.2,B點(diǎn)、E點(diǎn)和E，點(diǎn)的電長(zhǎng)度分別為0.412、0.192和0.308。因

5、此支節(jié)接入位置為di=(0.192+0.5-0.412)=0.28X和加=(0.308+0.5-0.412)=0.396為為了抵消E點(diǎn)和E，點(diǎn)中的電納，截短線的歸一化電納為干丿2.2o由短路點(diǎn)D點(diǎn)，沿p=8圓順時(shí)針轉(zhuǎn)到干丿2.2的F點(diǎn)和F點(diǎn)。D點(diǎn)、F點(diǎn)和F點(diǎn)的電長(zhǎng)度分別為0.25、0.318和0.182,因此支節(jié)線長(zhǎng)度：E點(diǎn)接入Z!=(0.318-0.25)X=0.068XE點(diǎn)接入/2=(0.182+0.5-0.25)1=0.432Xo(10分)矩形波導(dǎo)的尺寸為寬邊a=22.86,窄邊b=10.16，波導(dǎo)中傳輸TEg模，工作波長(zhǎng)為A=3cj)io求：(1),vp,Ag:(2)若波導(dǎo)窄邊尺寸增加

6、一倍，上述參量如何變化？解：1）TEio模的截止波長(zhǎng)弘=2d=22.86*2=45.72mm=4.572cmvp=V=3.976Xiosm/也-（久/&）-QAg=3.976cmJ1-（2/2J2）窄邊尺寸增大一倍，傳輸?shù)哪Ｊ讲蛔儯虼松鲜鰠⒘坎话l(fā)生變化。（10分）一微波元件的等效網(wǎng)絡(luò)如圖所示，利用網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)方法計(jì)算當(dāng)理想傳輸線&為何值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)不引起反射。解：將等效網(wǎng)絡(luò)分解為3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián),歸一化傳輸矩陣分別為丿sin。cos。1J% # # #整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的歸一化傳輸矩陣分別為cos0一cos0XB一sin0BZo_sinOX+cos0A=AiA2A3=丿sill0-jsin0XB+cos0BZQ要想網(wǎng)絡(luò)不引起反射，則S1L0,由S矩陣與4矩陣的關(guān)系可得Q_41+4-A1-厶2Q二二4i+A?+Ai+力?2解得（卷）E（詰） #（10分）寫出匹配雙T的S矩陣，分析4個(gè)端口的匹配、隔離、平分特性；并求當(dāng)1、2端口反相輸入時(shí)，各個(gè)端口的輸出為多少？解：匹配雙T的S矩陣為T1S=V2-1-11100（卷）E（詰） # #（卷）E（詰） # #由S32=-y可知當(dāng)信號(hào)從端口2輸入，則3、4端口反相等匹配特性：如果3、4端口匹配，則1、2端口自動(dòng)匹配隔離特性：由S2=S21=O,可知1、2端口隔離，同理，由S34=S43=0,可知3、4端口隔離，平分特性:由S?