微波技术作业学习教案

1、会计学1微波微波(wib)技术作业技术作业第一页，共35页。2（p27）第1页/共35页第二页，共35页。3、（P27）第2页/共35页第三页，共35页。4、（、（P37）已知均匀无耗传输线的特性阻抗）已知均匀无耗传输线的特性阻抗Z0=50欧姆欧姆(u m)，终端负载，终端负载 ZL=0。试求：（。试求：（1） ，（，（2） ，（3） 处的输入阻抗处的输入阻抗 Zin(l)8l4l2l第3页/共35页第四页，共35页。5、（、（P37）已知均匀）已知均匀(jnyn)无耗传输线上的电压、电流表无耗传输线上的电压、电流表示式为示式为00(z)U cossinU(z)cossinLLLLUzjI Z

2、zIIzjzZ试求：（试求：（1）传输线输入阻抗）传输线输入阻抗 Zin(z)与负载阻抗与负载阻抗ZL的关系式的关系式； （2）证明传输线输入阻抗）证明传输线输入阻抗 具有具有(jyu) 的周期性的周期性； （3）证明传输线输入阻抗具有）证明传输线输入阻抗具有(jyu) 的变换性的变换性；24第4页/共35页第五页，共35页。6（P37）第5页/共35页第六页，共35页。7（P55）已知均匀无耗传输线的特性阻抗）已知均匀无耗传输线的特性阻抗Z0，相位常数为，相位常数为 ，当传输线的终端接负载，当传输线的终端接负载ZL时，在传输线上测得电压驻波系数时，在传输线上测得电压驻波系数(xsh)为为 ，

3、终端负载离线上第一个电压波节点的距离为，终端负载离线上第一个电压波节点的距离为zmin1。试证明。试证明min10min11tantanLjzZZjz第6页/共35页第七页，共35页。8（P65）第7页/共35页第八页，共35页。9（P65）第8页/共35页第九页，共35页。10（P83）第9页/共35页第十页，共35页。11（P98）一个40+j70欧姆的负载(fzi)阻抗接在一个100欧姆的传输线上，其长度为波长。求负载(fzi)处的反射系数、线的输入端的反射系数、输入阻抗、线的SWR及回波损耗。第10页/共35页第十一页，共35页。12（P98）已知传输线的特性阻抗为）已知传输线的特性阻

4、抗为50欧姆，当传输线终端接负载欧姆，当传输线终端接负载ZL时，测得线上的电压驻波时，测得线上的电压驻波(zh b)系数为系数为2，线上第一个电压波，线上第一个电压波节点离负载的距离为个波长。求负载阻抗和负载导纳值（用圆图求节点离负载的距离为个波长。求负载阻抗和负载导纳值（用圆图求解）解）第11页/共35页第十二页，共35页。 为什么波导(b do)中不能传输TEM波？因为TEM波要求电场和磁场完全在波导的横截面上.由于磁场是闭合曲线,在横截面满足麦克斯韦方程,在闭合曲面的线积分等于位移电流和传导电流的面积分.,这样就要求有位移电流的存在,位移电流沿轴向传播(chunb),这样与电场完全在波导

5、横截面上矛盾。第二章第12页/共35页第十三页，共35页。1、已知均匀、已知均匀(jnyn)波导传输系统中，波导传输系统中， 。试用。试用波数概念证明波数概念证明21 ()gc222ckk(1)(2)(3)(4)22gcgc 21 ()pcvv21 ()gcvv 第13页/共35页第十四页，共35页。2、第14页/共35页第十五页，共35页。3、第15页/共35页第十六页，共35页。4第16页/共35页第十七页，共35页。5、第17页/共35页第十八页，共35页。6、第18页/共35页第十九页，共35页。7、第19页/共35页第二十页，共35页。100021 (2 )TEZa101010101

6、0sin(x)U(z)sin(x) (z)j zyj zxTExEEeeaExHehIZa 解：由第3章可知(k zh)1、求出矩形波导TE10模的等效(dn xio)电压、等效(dn xio)电流和等效(dn xio)特性阻抗。(4-2-5)其中(qzhng)，TE10模的波阻抗。可见所求的模式等效电压、等效电流可表示为11U(z)(z)j zj zeAeAIeZ (4-2-6)第三章第三章式中，Ze为模式特性阻抗，现取 ，我们来确定A1。由式(4-2-5)及(4-2-6)可得10eTEbZZa第20页/共35页第二十一页，共35页。101010110101sin(x)sineTEExeAa

7、EZxhA Za 1021021110122eTEEZabA ZbAE(4-2-7)由式(4-2-4)可推得(4-2-8)于是(ysh)唯一确定了矩形波导TE10模的等效电压和等效电流，即101010(z)2(z)2jzjzTEbUE eEaIeZ(4-2-9)此时波导(b do)任意点处的传输功率为(4-2-10)与第三章79页功率表达式相同，也说明(shumng)此等效电压和等效电流满足第2条规定102101ReU (z)I (z)24kkTEEabPZ第21页/共35页第二十二页，共35页。2、求如图所示网络(wnglu)的阻抗矩阵第四章第22页/共35页第二十三页，共35页。3、求如图

8、所示双端口网络(wnglu)的Z矩阵和Y矩阵解：由Z矩阵(j zhn)的定义：第23页/共35页第二十四页，共35页。T1T2 00jjeSe0|011112aabs0|022221aabsjaeabs021121|jaeabs012212|第24页/共35页第二十五页，共35页。 1SS 第25页/共35页第二十六页，共35页。第26页/共35页第二十七页，共35页。212121jSSe222222jSSe111111jSSe121212jSSe11111111()211211()2211111 1jjjjSeSeSSeSe试证明(zhngmng)无耗、互易、对称网络的S矩阵为第27页/共3

9、5页第二十八页，共35页。32320.20.980.980.2jjjjeeSee求二端口网络的工作特性(txng)参量9、课后习题(xt)12题第28页/共35页第二十九页，共35页。图给出了连接在一起的两段矩形波导，它们的宽边相同，都是a=23mm，而窄边则分别是b1=5mm，b2=10mm，内部填充空气。当第二段的末端(m dun)接匹配负载时，求连接处的反射系数。1、112120( )1 ()2ebZzaa222120( )1 ()2ebZzaa由等效电路可知，因为第2段传输线的末端接匹配负载(fzi)，故连接处点T的等效阻抗就等于第2段矩形波导的等效特性阻抗，即2121212113ee

10、TeeZZbbZZbb 可见，宽壁宽度相等而窄壁宽度不相等的两端矩形波导彼此连接以后，连接处存在(cnzi)着反射。第五章第29页/共35页第三十页，共35页。如果将两段不同特性阻抗的微带线连接在一起，则形成不均匀性，如图所示。已知Z01=100欧姆，Z02=25欧姆。求：(1)不均匀性产生的反射系数是多少？(2)如何设计(shj)一个简单匹配网络实现阻抗匹配？2、第30页/共35页第三十一页，共35页。今有两根矩形波导管，宽边相同均为a，而窄边不相同，分别为b1和b2。如果要在两根波导之间插入矩形波导宽边为a，长度是四分之一导波长的波导段以实现匹配，试计算(j sun)其窄边b应是多少？3、第31页/共35页第三十二页，共35页。单阶梯(jit)四分之一波长阻抗变换器等效电路，如书