微波技术波导练习题2课件

1、 (2) 波导中一般只允许传输主型模( )，当工作频率不断升高时，波导内会出现高次模式( )。 (3) 同轴线内传输TEM模，而设计不好时也存在TE和TM模( )。矩形波导内存在TEM模( )。1、判断正误 (1) 平行双导线传输的是横磁波( )；波导管内传输的只能是横电波，不能是别的( ) 。平行双导线传输的主模是横电磁波(TEM)。解 在满足f fc 传输条件下, 波导管内能传输横电波(TE)和横磁波(TM)。 (4) 在对有反射的负载调配时，随着反射的减小，沿传输线上的最大电压不断减小( )，而线上的最小电压却不断地增大( ) 。r = |U|max / |U|min 2. 填空 (1)

2、 尺寸为ab的矩形波导，若a =2b，前三个最低模式为 模式。H10 , H20 , H01(2) 圆波导的最低模是 , 其截止波长 。a 为圆波导的半径。 (3) 已知 a =7.2cm、b=3.4cm 的矩形波导中有两个模在传输。这两个模是 , 这时工作波长的范围为 。H10 ，H20解矩形波导中传输的两个模为H10和H20模。这时工作波长 l 为即 3. 一空气填充的矩形波导中传输TE10波，已知a b = (64)cm2, 若沿纵向测得相邻的波腹点与波节点之间的距离为4.47cm, 求信号源的频率。解对TE10波, lc=2a =12cm由题意知而解 工作波长为： 4. 一空气填充的矩

3、形波导 a b = (6 4)cm2, 信号频率为3GHz , 试计算对于TE10、 TE01、 TE11和TM11四种波型的截止波长。并求可传输模的波导波长、相移常数、相速、群速及波阻抗。由截止波长的计算公式得 l , 导通 l ， 截止 l ， 截止对TE10波, lc= 2a, 得：根据上述计算结果，本题的波导中只能传输TE10模。 5. 空气填充的矩形波导中a =2.3cm, b=1cm。若 f = 20GHz , 求TM11模的 fc、b、lg、vp及波阻抗；又若 f = 10GHz, 求TM11模的传播常数 g 。解 对TM11模：( 20GHz ) 导通当 f = 10GHz ,

4、 由于 f fc, TM11模不能在波导中传播。 6. 空气填充的矩形波导中a =7.2cm, b=3.4cm。 (1) 当工作波长(l = c/f )分别为16、8、6.5cm时，此波导可能有哪几个传输模？(2) 求 TE10 单模传输的频率范围，并要求此频带的低端比TE10的 fc大5%，其高端比最相近的高阶模的 fc 低5% 。解 (1)传输条件: l 2b, 故而 题目要求频带的低端比TE10的 fc大5%, 其高端比最相近的高阶模的 fc 低5% :得TE10 单模传输的频率范围为 7. 矩形波导的尺寸为2.5 1.5 cm2，工作在7.5GHz。 (1) 波导是空心的; (2) 波

5、导内填充er=2、mr=1、s = 0的介质。求波导内传输的波型并计算主模的传输参量的值。解(1) 波导是空心的工作波长矩形波导内只传输主模TE10模。主模TE10模的传输参量：(2) 波导内填充er=2、mr=1、s = 0的介质工作波长矩形波导内除传输主模TE10模外，还存在TE01模。主模TE10模的传输参量： 8. 已知空气填充的矩形波导的尺寸为22.9 10.2 mm2，传输TE10波, 工作频率f =9.375GHz; 空气的击穿电场强度为30KV/cm。 求波导能够传输的最大功率。解单一行波条件下TE10波可以通过的最大功率为*若波导中出现反射波，则波导的功率容量为 (1) 设a

6、=2b, 求波导的横截面尺寸； (2) 求波导管壁内纵向表面电流密度的最大值； (3) 若负载不匹配, 则波导内将出现驻波。确定电场的两个相邻波节点之间的距离。 9. 空气填充的矩形波导中传输波的频率 f =3GHz, 相速vp=1.25 3 108 m/s ; 波的电场为(m=1, n=0)由题意知，波导内是向-z方向传输的TE10模H10解(1)(2) 由xy可知，管壁内纵向表面电流密度Jz由Hx确定。由得向-z方向传输时矩形波导TE10模内壁高频电流分布波导管壁内纵向表面电流密度的最大值为( 位于 x=a/2处 ) (3) 若负载不匹配，电场的两个相邻波节点之间的距离为0zlg/20zlminZL 10. 矩形波导终端短路时, 测得第一个电压波节点的位置 lmin=1cm。求终端换接ZL=(30+j40) W时, 离终端1cm处的输入阻抗 Z1。解=ZL =(30+j40) WZL=0 lmin= lg/2=1cmZ1 = Zin (lg/2)Z1 终端短路时的电压波节点称为等效终端。 11. 一尺寸为a = 22.86mm, b= 10.16mm的均匀矩形波导中传输着频率为10GHz的TE10模，当传到 z = 0 处时，遇到一障碍物，从而激发起TE20模。而TE20模在波导中是截止的，所以它是凋落波。问在离