微波与天线简答答案

1、 、微波的频率和波长范围分别是多少？有哪些特点？答：微波的频率范围：300MHz3000GHz；微波的波长范围：0.1mm1m；微波的特点：(1)似光性；(2)穿透性；(3)宽频带特性；(4)热效应特性；(5)散射特性；(6)抗低频干扰特性；(7)视距传播性；(8)分布参数的不确定性；(9)电磁兼容和电磁环境污染。、均匀传输线的分析方法有哪几种？各有什么特点？答：均匀传输线的分析方法主要有两种。1) 一种是“场”的分析方法，应用麦克斯韦方程结合边界条件求解，研究系统中电场和磁场随空间和时间的变化规律。2) 另一种方法是“路”的分析方法，它将传输线作为分布参数来处理，得到传输线的等效电路，然后由

2、等效电路根据克希霍夫定律导出传输线方程，再解传输线方程，求得线上电压和电流随时间和空间的变化规律，最后由此规律来分析电压和电流的传输特性。特点： 低频：集总参数，微波：分布参数，分析方法不同。、传输线的分布参数有哪些？分布参数分别与哪些因素有关？当无耗传输线的长度或工作频率改变时分布参数是否变化？答：长线的分布参数一般有四个：分布电阻R1、分布电感L1、分布电容C1、分布电导 G1。1) 分布电容 决定于导线截面尺寸，线间距及介质的介电常数。2) 分布电感 L1(H/m)决定于导线截面尺寸，线间距及介质的磁导率。3) 分布电阻 R1(/m)决定于导线材料及导线的截面尺寸。4) 分布电导 G1(

3、S/m) 决定于导线周围介质材料的损耗。当无耗传输线（R1=，G1=）的长度或工作频率改变时，分布参数不变。、什么是长线？如何区分长线和短线？举例说明。答 传输线可分为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言的。电长度是指传输线的几何长度与所传输电磁波的相波长之比。l 0.1的传输线视为长线，将l 0.1的传输线视为短线。例如，以几何长度为 1m 的平行双线为例，当传输 50Hz 的交流电时是短线，当传输 300MHz 的微波时是长线。、行波的电压（电流）振幅分布和输入阻抗分布有何特点。如何判断传输线是否工作于行波状态？答 1）电压、电流振幅值沿线不变，且电压和电流同2） 3）信号源输入的功率全

4、部被负载吸收，即行波状态最有效地传输功率。、传输线阻抗匹配的方法有哪几种？哪些是窄频带的？哪些是宽频带的？答：窄频带方法： /4阻抗变换器，串，并联单支节匹配器。宽频带方法：多节 /4阻抗变换器，渐变线等。、画出阻抗圆图上的匹配点、开路点、容性平面、感性平面、电压波腹线，并说明该阻抗圆图上，某点为中心旋转时，传输线上负载向源的移动情况。、微带工作在什么模式？其相速、带内波长及空间波长分别有什么关系？答： 微带工作在准 TEM 模式。 介于 1和 之间。erc, =v =p0cee、介质波导导模的截止条件是什么？与传统的金属波导相比它有哪些特点？=0解：传统的金属波导以作为截止的分解点，而介质波

5、导导模的截止以 =0w作为分界，这是因为当 0时在介质波导外出现了辐射模。要使( )=0，J u0wv c0a必须有 =0 ,其截止频率均为 f =其主模为HE11 。wn 10c n，r、 分别写出两端口网络的阻抗矩阵 Z、转移矩阵A、散射矩阵S与端口电压、电流的关系方程。U Z Z I 答：a）阻抗矩阵 Z：= 111Z Z12 1UI 221222U U A Bb）转移矩阵A：=1 2C D II1 2b S S a c）散射矩阵S：=1 1112 1bS S21a 2222、 天线应具有哪些功能？答：天线应有以下功能：1) 一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配；2)

6、 限度的接受，即天线具有方向性；3) 天线应能发射或接收规定极化的电磁波，即天线有适当的极化；4) 天线应有足够的工作频带。、 从接收角度讲，对天线的方向性有哪些要求？答：对接收天线的方向性有以下要求：1) 主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰。但如果信号与干扰来自同一方向，即使主瓣很窄，也不能抑制干扰；另一方面，当来波方向易于变化时主瓣太窄则难以保证稳定的接收。因此，如何选择主瓣宽度，应根据具体情况而定。2) 旁瓣电平尽可能低。如果干扰方向恰与旁瓣最大方向相同，则接收噪声功率就会较高，即干扰较大；对雷达天线而言，如果旁瓣较大，则由主瓣所看到的目标与旁瓣所看到的目标会在显示器上相混淆，造成目标的失落。

7、因此，在任何情况下，都希望旁瓣电平尽可能的低。3) 天线方向图中最好有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方、 电基本振子的远区电磁场有哪些特性？答：电基本振子的远区电磁场有以下特点：1) 在远区，电基本振子的场只有 E 和 H 两个分量，它们在空间上相互垂rr r1直，在时间上同相位，所以其坡印廷矢量是实数S = EH ，且指向 r 方向。*2这说明电基本振子的远区场是一个沿着径向向外传播的横电磁波,所以远区场又称辐射场； 120( )= =2)=E H00远区场具有与平面波相同的特性；3) 辐射场的强度与距离成反比，随着距离的增大，辐射场减小。这是因为辐射场是以球面波的形式向外扩散的

8、，当距离增大时，辐射能量分布到更大的球面面积上；4) 在不同的方向上，辐射强度是不相等的。这说明电基本振子的辐射是有方向性的。、 天线的方向系数和天线的增益的区别是什么？答：(1).比较前提不同，D 为辐射功率相同，而 G 为输出功率相同；（）比较标准天线不同，D 为无方向天线，而 G 为无方向、无损耗天线。方向系数： 在离天线某一距离处，天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度与相同辐射功率的无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度之比，记为 D。E2SD=S2E0p r0p r，性天线在同一点产生的功率密度之比，表示为：/pinoppG=DE2SD=pAS2Ein 相同A0in相同，r0in相同 r、 什么是天线阵方向图乘积定理？天线阵元因子和阵因子特点是什么？答： 在各天线元为相似元的条件下, 天线阵的方向图函数是单元因子与阵因子之积。这个特性称为方向图乘积定理。1)本身的类型和尺寸。它体现了天线元的方向性对天线阵方向性的影响。2)关。、 怎