微波技术基础期末试题二与参考答案

1、 微波技术基础期末试题二与参考答案一填空（共20分，每小题1分）从传输线方程看，传输线上任一点处的电压和电流都等以该处相应的入射波和反射波的叠加。终端短路的传输线的输入阻抗等于iZc酬,TOC o 1-5 h z终端开路的传输线的输入阻抗等于o电磁波的波长和频率满足XXc或条件才能在波导中传输。圆波导的三种主要工作模式TEn、匹_、_TMoi_o无耗网络的Z和Y参数是纯虚数,A参数的Ah、22是实数o微波网络的工作特性参量有电压传输系数T、插入衰减A插入相移8、输入驻波比p-分支调配器可调电纳范围,螺钉调配器可调容性电纳范围o8微波谐振器有那两个主要功能储能、选频o二.（10分）空气填充的同轴

2、线，外导体半径b内导体半径d芝比为2.3,求同轴线的特性阻抗；如果保持特性阻抗不变，但求填充介质的5=2.25,Zzr=1,求此时的b/a等于多少？解：特性阻抗Zc=ln-=4ln-I2兀cia当填充空气时，可得Zc=50Q当填充乞=225,仏=1的介质时，如要保证特性阻抗不变，则zc=4=in-=5忌a解得-=3.49三.(20分)传输线电路如图所示，其Z。已知。试求：(1)输入阻抗Z/(2)a、b、c、d各点的反射系数；(3)abbe、cd各段的电压驻波比。(2Z解：(1)C点的输入阻抗ZC=-=4ZOz()b点的输入阻抗Z严器第73a点的输入阻抗Z申=Z。443Zd点的反射系数帶-C点的

3、反射系数-常=|4严-绻1b点的反射系数匚=方評+Z。寸z-z1a点的反射系数Ya=4=評+Z。743四（共20分，每小题10分）圆图完成（要求写清必要步骤）在特性阻抗Zo=500。的无耗传输线上，测得卩|嘶=107,卩Ln=207,第一个电压波节点距终端0.154,求负载阻抗及负载导纳近。解：1求驻波比p=5的等驻波系数圆与波节点的轨迹OC轴交于A点。由于第一个电压波节点距终端0.15免，因此从A点出发，沿p=5的等驻波系数圆，逆时针（向负载方向）旋转0.15个电长度增量，得到B点（负载点）。从Smith圆图读出负载点的归一化阻抗为ZL=0.54-八.25负载阻抗乙=ZzZ0=270-丿62

4、5G #由负载点(B点)沿尸5的等驻波系数圆旋转180,得到C点，可读出负载的归一化导纳为爲=0.3+J0.68负载导纳近=爲/2。=0.00066+八).00136已知传输线的特性阻抗为50Q,终端接阻抗为Zz=25+丿750的负载，采用并联单支节匹配，确定支节的位置/和长度人解：负载阻抗归一化ZL=ZJZq=0.5+J1.5G在阻抗圆图上找到负载对应的A点，沿等驻波系数圆旋转180,得到B点，可读出负载的归一化导纳为Yl=0.22-j0.6过B点的等驻波系数圆与(5=1相交于E点和E，点，E点和E，点的导纳为1丿2.2,B点、E点和E，点的电长度分別为0.412、0.192和0.308。因

5、此支节接入位置为di=(0.192+0.5-0.412)=0.28X和加=(0.308+0.5-0.412)=0.396為为了抵消E点和E，点中的电纳，截短线的归一化电纳为干丿2.2o由短路点D点，沿p=8圆顺时针转到干丿2.2的F点和F点。D点、F点和F点的电长度分别为0.25、0.318和0.182,因此支节线长度：E点接入Z!=(0.318-0.25)X=0.068XE点接入/2=(0.182+0.5-0.25)1=0.432Xo(10分)矩形波导的尺寸为宽边a=22.86,窄边b=10.16，波导中传输TEg模，工作波长为A=3cj)io求：(1),vp,Ag:(2)若波导窄边尺寸增加

6、一倍，上述参量如何变化？解：1）TEio模的截止波长弘=2d=22.86*2=45.72mm=4.572cmvp=V=3.976Xiosm/也-（久/&）-QAg=3.976cmJ1-（2/2J2）窄边尺寸增大一倍，传输的模式不变，因此上述参量不发生变化。（10分）一微波元件的等效网络如图所示，利用网络级联方法计算当理想传输线&为何值时，网络不引起反射。解：将等效网络分解为3个网络的级联,归一化传输矩阵分别为丿sin。cos。1J% # # #整个网络的归一化传输矩阵分别为cos0一cos0XB一sin0BZo_sinOX+cos0A=AiA2A3=丿sill0-jsin0XB+cos0BZQ要想网络不引起反射，则S1L0,由S矩阵与4矩阵的关系可得Q_41+4-A1-厶2Q二二4i+A?+Ai+力?2解得（卷）E（詰） #（10分）写出匹配双T的S矩阵，分析4个端口的匹配、隔离、平分特性；并求当1、2端口反相输入时，各个端口的输出为多少？解：匹配双T的S矩阵为T1S=V2-1-11100（卷）E（詰） # #（卷）E（詰） # #由S32=-y可知当信号从端口2输入，则3、4端口反相等匹配特性：如果3、4端口匹配，则1、2端口自动匹配隔离特性：由S2=S21=O,可知1、2端口隔离，同理，由S34=S43=0,可知3、4端口隔离，平分特性:由S?