习题课(微波技术)

1、习习 题题 课课 （微波技术部分） 一、简答题： 1、 什么是微波（波长、频率）？ 1m-0.1mm；300MHz-3000GHz 2、 电长度的定义？什么是长线？P106 3、 特性阻抗的定义？P113 4、 输入阻抗的定义、计算公式？P115 5、 反射系数的定义、与终端反射系数的关系？P116-117 6、 终端反射系数与终端负载阻抗的关系？ P117 7、 反射系数与输入阻抗的关系？ P117 8、 驻波比/行波系数的定义、与反射系数的关系？P118 9、 反射系数、驻波比、行波系数的取值范围？ P118 10、无耗传输线的三种工作状态、终端（负载）情况？ P119-124 11、传输

2、线的三种匹配状态？ P140-142 12、导波系统中电磁波的三种模式（波型）？ P157-158 13、矩形波导中TM波和TE波的最低模式？ TM11波； TE10波、TE01波 14、矩形波导的主模和单模传输条件？ TE10波；a 2a 15、圆波导中的三个主要波型？ TE11模（主模）、TM01模、TE01模 16、同轴线、带状线、微带线的主模？ TEM模、 TEM模、 准TEM模 17、定向耦合器端口名称？ P232 18、定向耦合器耦合度/隔离度/定向度的定义？ P232-233 19、魔T的特性？P227 20、常用微波元件的名称？ 电容/电感膜片、（波导）平接头和抗流式接头、（波

3、导）E-T接头 和H-T接头、魔T、匹配负载、短路器。 二、判断题（均匀无耗传输线）： 1、 行波状态时传输线上各点输入阻抗均等于传输线特性阻抗。 2、 短路线的终端是电压的波腹点和电流的波节点。 3、 小于/4的短路线相当于一纯电容。 4、 端接纯电抗负载时，终端既不是波腹点也不是波节点。 5、 行驻波状态传输线上任意点输入阻抗为复数，但电压波腹点和电 压波谷点的输入阻抗为纯电阻。 6、 当终端负载为一纯电容时可用长度小于/4的开路线来代替。 7、 离终端最近的波节点是电压波节点时，终端负载为感性负载。 8、 行驻波状态时电压波腹点的输入阻抗为Z0。 9、 理想的终端开路线是在终端开口处接上

4、/4短路线来实现的。 10、端接纯电阻负载R(RZ0)时，终端既不是波腹点也不是波节点。 三、应用题 1、传输线理论 4.2 长线l/1 解： 短线 长线 , 1 102 . 3 10 102 . 3 1094 103 ,10 , 1 2 . 3 10 032. 0 1094 103 ,10 4 4 2 8 8 8 l m f c ml l m f c cml 4.10 解： 55 55 1 1 5 5 502525 502525 2 2 0 0 2 j j ZZ ZZ l l 2、史密斯阻抗圆图 （3）圆图上有三条特殊线： 正/右半实轴为电压波腹点的轨迹，线上r 的值即为驻波比的读数； 负/

5、左半实轴为电压波谷点的轨迹，线上r的值即为行波系数K的读数； |=1 的全反射系数圆的轨迹。 （1）圆图旋转1周为0.5。 （4）圆图上有两个特殊面： 实轴以上的上半平面感性阻抗；实轴以下的下半平面容性阻抗。 （2）圆图上有三个特殊点： (-1,0)短路点；(1,0)开路点；(0,0)匹配点。 （5） 圆图上有两个旋转方向： 向负载方向时逆时针方向旋转；向波源方向时顺时针方向旋转。 导纳圆图与阻抗圆图的关系：短路点与开路点互换；波腹线与波谷线互换； 电感半圆与电容半圆互换；向负载为反时针方向，向波源为顺时针方向。 根据负载阻抗及线长计算输入端的输入阻抗 4.18(1) 已知特性阻抗Z0=50欧

6、，终端负载阻抗Zl =20-j40欧，线长l /= 0.11 ， 求输入阻抗Zin。 解： 归一化负载阻抗zl =_； 在圆图中找出zl的对应点P1，该点对应的电长度=_； 以圆图中心点O为中心，以O P1为半径， 从P1点_（顺、逆）时针旋转_（电长度）到达P2点； P2点归一化阻抗zin=_； 反归一化得0.24处的输入阻抗Zin= _（欧）。 0. 4-j0.8 0.385 顺 0.11 0.23-j0.03 11.5-j1.5 Z0 Zl 向波源 0.11 Zin 根据终端接负载阻抗确定传输线上的波腹点和波谷点 4.18(3)求第一个电压波腹点和第一个电压波谷点距负载的距离、线上、K。

7、 解： 归一化zl=_ 对应电长度_ _时针旋转到_ lmax = _ = _ _时针旋转到_ lmin = _ K = _ 0.4+j0.8 0.115 顺 右/正实轴 (0.25-0.115)=0.135 4.5 顺 左/负实轴 (0.135+0.25)=0.385 0.22 Z0 Zl 向波源 |U|max l 3、矩形波导（传输条件、单模传输条件） 5.12 解： ，截止 ，传输 cma cma cm f c Hzfmmmmba TE c TE c 2 . 7 4 .142 10 103 103 103,3072 20 10 9 8 9 5.16 解： cmcmaa TEcmcmTET

8、ETEcm cmcmb cmacma mmmmba TM c TE c TE c TE c TE c c 572. 4286. 2:22 432 857. 1,032. 22 286. 2,572. 42 1 16.1086.22 10012010 111101 2010 ：、；、： 4、网络参量（参量方程、参量定义） 2221212 2121111 IZIZU IZIZU1）阻抗矩阵（阻抗参量） 2221212 2121111 UYUYI UYUYI 2）导纳矩阵（导纳参量） 2222211 2122111 IAUAI IAUAU3）转移矩阵（转移参量） 4）散射矩阵（散射参量） 5）传输矩阵（传输参量） 2221212 2121111 iir iir USUSU USUSU 2222211 2122111 irr iri UTUTU UTUTU 求并联导纳Y的Z矩阵。 解： 2221212 2121111 IZIZU IZIZU Y I1I2 U1 U2 _ + _ + YI U Z I 1 | 0 1 1 11 2 YI U Z I 1 | 0 2 1 12 1 YI U Z I 1 | 0 1 2 21 2 YI U Z I 1 | 0 2 2 22 1 11 11 1 Y Z 求串联阻抗Z的Y