微波與天線簡(jiǎn)答答案

1、 、微波的頻率和波長(zhǎng)范圍分別是多少？有哪些特點(diǎn)？答：微波的頻率范圍：300MHz3000GHz；微波的波長(zhǎng)范圍：0.1mm1m；微波的特點(diǎn)：(1)似光性；(2)穿透性；(3)寬頻帶特性；(4)熱效應(yīng)特性；(5)散射特性；(6)抗低頻干擾特性；(7)視距傳播性；(8)分布參數(shù)的不確定性；(9)電磁兼容和電磁環(huán)境污染。、均勻傳輸線的分析方法有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：均勻傳輸線的分析方法主要有兩種。1) 一種是“場(chǎng)”的分析方法，應(yīng)用麥克斯韋方程結(jié)合邊界條件求解，研究系統(tǒng)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨空間和時(shí)間的變化規(guī)律。2) 另一種方法是“路”的分析方法，它將傳輸線作為分布參數(shù)來(lái)處理，得到傳輸線的等效電路，然后由

2、等效電路根據(jù)克?；舴蚨蓪?dǎo)出傳輸線方程，再解傳輸線方程，求得線上電壓和電流隨時(shí)間和空間的變化規(guī)律，最后由此規(guī)律來(lái)分析電壓和電流的傳輸特性。特點(diǎn)： 低頻：集總參數(shù)，微波：分布參數(shù)，分析方法不同。、傳輸線的分布參數(shù)有哪些？分布參數(shù)分別與哪些因素有關(guān)？當(dāng)無(wú)耗傳輸線的長(zhǎng)度或工作頻率改變時(shí)分布參數(shù)是否變化？答：長(zhǎng)線的分布參數(shù)一般有四個(gè)：分布電阻R1、分布電感L1、分布電容C1、分布電導(dǎo) G1。1) 分布電容 決定于導(dǎo)線截面尺寸，線間距及介質(zhì)的介電常數(shù)。2) 分布電感 L1(H/m)決定于導(dǎo)線截面尺寸，線間距及介質(zhì)的磁導(dǎo)率。3) 分布電阻 R1(/m)決定于導(dǎo)線材料及導(dǎo)線的截面尺寸。4) 分布電導(dǎo) G1(

3、S/m) 決定于導(dǎo)線周?chē)橘|(zhì)材料的損耗。當(dāng)無(wú)耗傳輸線（R1=，G1=）的長(zhǎng)度或工作頻率改變時(shí)，分布參數(shù)不變。、什么是長(zhǎng)線？如何區(qū)分長(zhǎng)線和短線？舉例說(shuō)明。答 傳輸線可分為長(zhǎng)線和短線，長(zhǎng)線和短線是相對(duì)于波長(zhǎng)而言的。電長(zhǎng)度是指?jìng)鬏斁€的幾何長(zhǎng)度與所傳輸電磁波的相波長(zhǎng)之比。l 0.1的傳輸線視為長(zhǎng)線，將l 0.1的傳輸線視為短線。例如，以幾何長(zhǎng)度為 1m 的平行雙線為例，當(dāng)傳輸 50Hz 的交流電時(shí)是短線，當(dāng)傳輸 300MHz 的微波時(shí)是長(zhǎng)線。、行波的電壓（電流）振幅分布和輸入阻抗分布有何特點(diǎn)。如何判斷傳輸線是否工作于行波狀態(tài)？答 1）電壓、電流振幅值沿線不變，且電壓和電流同2） 3）信號(hào)源輸入的功率全

4、部被負(fù)載吸收，即行波狀態(tài)最有效地傳輸功率。、傳輸線阻抗匹配的方法有哪幾種？哪些是窄頻帶的？哪些是寬頻帶的？答：窄頻帶方法： /4阻抗變換器，串，并聯(lián)單支節(jié)匹配器。寬頻帶方法：多節(jié) /4阻抗變換器，漸變線等。、畫(huà)出阻抗圓圖上的匹配點(diǎn)、開(kāi)路點(diǎn)、容性平面、感性平面、電壓波腹線，并說(shuō)明該阻抗圓圖上，某點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳輸線上負(fù)載向源的移動(dòng)情況。、微帶工作在什么模式？其相速、帶內(nèi)波長(zhǎng)及空間波長(zhǎng)分別有什么關(guān)系？答： 微帶工作在準(zhǔn) TEM 模式。 介于 1和 之間。erc, =v =p0cee、介質(zhì)波導(dǎo)導(dǎo)模的截止條件是什么？與傳統(tǒng)的金屬波導(dǎo)相比它有哪些特點(diǎn)？=0解：傳統(tǒng)的金屬波導(dǎo)以作為截止的分解點(diǎn)，而介質(zhì)波

5、導(dǎo)導(dǎo)模的截止以 =0w作為分界，這是因?yàn)楫?dāng) 0時(shí)在介質(zhì)波導(dǎo)外出現(xiàn)了輻射模。要使( )=0，J u0wv c0a必須有 =0 ,其截止頻率均為 f =其主模為HE11 。wn 10c n，r、 分別寫(xiě)出兩端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗矩陣 Z、轉(zhuǎn)移矩陣A、散射矩陣S與端口電壓、電流的關(guān)系方程。U Z Z I 答：a）阻抗矩陣 Z：= 111Z Z12 1UI 221222U U A Bb）轉(zhuǎn)移矩陣A：=1 2C D II1 2b S S a c）散射矩陣S：=1 1112 1bS S21a 2222、 天線應(yīng)具有哪些功能？答：天線應(yīng)有以下功能：1) 一個(gè)良好的電磁開(kāi)放系統(tǒng)，其次要求天線與發(fā)射機(jī)或接收機(jī)匹配；2)

6、 限度的接受，即天線具有方向性；3) 天線應(yīng)能發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波，即天線有適當(dāng)?shù)臉O化；4) 天線應(yīng)有足夠的工作頻帶。、 從接收角度講，對(duì)天線的方向性有哪些要求？答：對(duì)接收天線的方向性有以下要求：1) 主瓣寬度盡可能窄，以抑制干擾。但如果信號(hào)與干擾來(lái)自同一方向，即使主瓣很窄，也不能抑制干擾；另一方面，當(dāng)來(lái)波方向易于變化時(shí)主瓣太窄則難以保證穩(wěn)定的接收。因此，如何選擇主瓣寬度，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。2) 旁瓣電平盡可能低。如果干擾方向恰與旁瓣最大方向相同，則接收噪聲功率就會(huì)較高，即干擾較大；對(duì)雷達(dá)天線而言，如果旁瓣較大，則由主瓣所看到的目標(biāo)與旁瓣所看到的目標(biāo)會(huì)在顯示器上相混淆，造成目標(biāo)的失落。

7、因此，在任何情況下，都希望旁瓣電平盡可能的低。3) 天線方向圖中最好有一個(gè)或多個(gè)可控制的零點(diǎn)，以便將零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾方、 電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)有哪些特性？答：電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)有以下特點(diǎn)：1) 在遠(yuǎn)區(qū)，電基本振子的場(chǎng)只有 E 和 H 兩個(gè)分量，它們?cè)诳臻g上相互垂rr r1直，在時(shí)間上同相位，所以其坡印廷矢量是實(shí)數(shù)S = EH ，且指向 r 方向。*2這說(shuō)明電基本振子的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是一個(gè)沿著徑向向外傳播的橫電磁波,所以遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)又稱(chēng)輻射場(chǎng)； 120( )= =2)=E H00遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)具有與平面波相同的特性；3) 輻射場(chǎng)的強(qiáng)度與距離成反比，隨著距離的增大，輻射場(chǎng)減小。這是因?yàn)檩椛鋱?chǎng)是以球面波的形式向外擴(kuò)散的

8、，當(dāng)距離增大時(shí)，輻射能量分布到更大的球面面積上；4) 在不同的方向上，輻射強(qiáng)度是不相等的。這說(shuō)明電基本振子的輻射是有方向性的。、 天線的方向系數(shù)和天線的增益的區(qū)別是什么？答：(1).比較前提不同，D 為輻射功率相同，而 G 為輸出功率相同；（）比較標(biāo)準(zhǔn)天線不同，D 為無(wú)方向天線，而 G 為無(wú)方向、無(wú)損耗天線。方向系數(shù)： 在離天線某一距離處，天線在最大輻射方向上的輻射功率流密度與相同輻射功率的無(wú)方向性天線在同一距離處的輻射功率流密度之比，記為 D。E2SD=S2E0p r0p r，性天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的功率密度之比，表示為：/pinoppG=DE2SD=pAS2Ein 相同A0in相同，r0in相同 r、 什么是天線陣方向圖乘積定理？天線陣元因子和陣因子特點(diǎn)是什么？答： 在各天線元為相似元的條件下, 天線陣的方向圖函數(shù)是單元因子與陣因子之積。這個(gè)特性稱(chēng)為方向圖乘積定理。1)本身的類(lèi)型和尺寸。它體現(xiàn)了天線元的方向性對(duì)天線陣方向性的影響。2)關(guān)。、 怎