微波技术复习提纲
82222电磁场与微波技术
“电磁场与微波技术”（822）复习提纲
一、总体要求
“电磁场与微波技术”要求考生熟练掌握“电磁场理论”、“微波技术基础”和“天线原理”的基本概念、基本理论和分析方法，具备分析和解决相关问题的一定能力。
“电磁场与微波技术”由“电磁场理论”、“微波技术基础”和“天线原理”三部分构成。
“电磁场理论”部分所占比例为40%（60分）。
“微波技术基础”部分所占比例为30%（45分）。
“天线原理”部分所占比例为30%（45分）。
“电磁场理论”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●静电场
●恒定电流场
●Maxwell方程组
●平面电磁波
“微波技术基础”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●传输线
●波导
●谐振腔
●微波元件
“天线原理”部分考查内容为：
●基本概念和理论
●天线特性参数
●天线阵方向特性、阻抗特性
●典型线天线
●典型面天线
二、考试形式与试卷结构
1、试题分为填空题、分析计算题、论述证明题等。
试卷总分为150分。
2、考试形式为闭卷考试（可以使用不具备编程和存贮功能的计算器）。
3、考试时间为180分钟。
三、参考书目
1、路宏敏，《电磁场与电磁波基础》，科学出版社，2011。
2、梁昌洪，《简明微波》，高等教育出版社，2007。
3、李莉，《天线与电波传播》（天线部分：第1章至第6章），科学出版社，2009。
1。
微波技术基础复习大纲.
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U Z I I +-+-==-=≈2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而β=(P13)，因此p v = 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
微波技术与天线》复习提纲
《微波技术与天线件》复习提纲绪论：01、微波波段的波长和频率。
02、微波波段的特点。
第一章：1、传输线的概念。
2、传输线的分类及其传输电磁波的类型。
3、长线和电长度的概念。
4、传输线的等效电路模型。
5、传输线单位长度的串联阻抗和并联导纳，特性阻抗。
6、均匀传输线方程的定解。
7、传输线的特性参数：特性阻抗，传播常数，相速度和相波长。
8、传输线的输入阻抗，四分之一波长变换性，半波长的重复性。
9、长线上的阻抗能否直接测量？10、反射系数，终端反射系数。
11、驻波系数和行波系数，波腹点和波节点的位置，相邻波节（腹）点的距离，相邻波节点与波腹点的距离。
12、反射系数与驻波比的关系，反射系数的测量。
13、无耗长线的行波工作状态：条件，电压和电流的分布，输入阻抗，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
14、无耗长线的驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，波腹（节）点位置，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
15、行驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，在反射系数圆上的位置。
16、长线上传输功率与效率。
17、阻抗匹配的概念，共轭匹配和无反射匹配。
18、在圆波导中存在的波型和不存在的波型。
19、圆波导中的最低波型和该模式应用的场合。
20、带状线和微带线的结构及其传输的波型。
21、课堂上讲过的例题。
第二章：1、微波传输系统的组成。
2、端口和参考面。
3、归一化阻抗，归一化电压和归一化电流的概念，单位。
4、微波网络的特性。
5、双端口网络的Z和Y参数矩阵，性质（无耗，互易，对称）。
6、双端口网络的A参数矩阵，性质（无耗，互易，对称），应用。
7、S参数矩阵，各参数含义，性质。
8、各参数间的关系。
9、双端口网络S参数的讨论。
10、输入反射系数和负载反射系数的关系。
11、S参数的简单测量。
12、双口网络的功率增益。
13、双端口网络的工作特性参数。
14、矩形波导中的不连续性：膜片（电容和电感），谐振窗，销钉（电容和电感），波导阶梯（E面和H面）的结构及等效元件。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章 绪论第二章 传输线理论1 无损耗传输线方程解的表达式及物理意义。
2 长线理论中，有哪三套参量来描述传输状态？它们之间有何关系？3 传输线的三种工作状态及其特点。
4 相速和相波长的计算公式。
5 用阻抗圆图（或导纳圆图）计算传输线的输入阻抗、反射系数、驻波系数等参量，使用圆图应注意的问题。
6 什么是特性阻抗0Z 、波阻抗η、输入阻抗i Z ？第三章 微波传输系统1 TE 波、TM 波、TEM 波的特点及波阻抗表达式。
2 色散波与无色散波的特性比较，以及填充介质后公式的修改。
3 在色散系统中，例如波导中，什么叫工作波长λ、截止波长c λ和波导波长g λ？它们之间有何区别和联系？4 矩形波导中的波形如何标法？波型指数m 、n 有何意义？TE 、TM 波的m 、n 有何规定？5 简要说明矩形波导中，10TE 波场结构的特点及传输参量。
6 矩形波导的传输条件是什么？7 圆波导中波型指数n 、i 的意义及截止波长表达式。
8 同轴线中主型波是什么？为保证单模传输，应如何选择同轴线尺寸？第四章 微波网络1矩形波导10TE 波的等效阻抗公式。
2 S 矩阵、A 矩阵是如何定义的？S 矩阵各矩阵元的物理意义是什么？3 互易网络、无损耗网络、互易无损耗网络的S 矩阵的性质。
4 表4-2，简单双口网络的A 矩阵、[]A 矩阵。
5 当n 口网络参考面移动时，网络[S]的矩阵如何变化？6 n 级双口网络的[A]有何性质？第五章 微波元件1 匹配负载的功能及传输。
2 分析同轴线S 型扼流活塞的工作原理。
3 什么叫E-T 、H-T 接头，有何特性？4 什么叫魔T ，有哪些特性？魔T 的散射矩阵的推导，有何应用？5 微波电桥、同轴S 型扼流活塞、旋转极化式衰减器的工作原理。
电磁场与微波技术复习提纲
电磁场与微波技术复习提纲第1章重要知识点：直角坐标系下散度、旋度、梯度的计算；两个矢量恒等式；斯托克斯定理。
第2章（1）重要知识点：真空中静电场、恒定电场、恒定磁场的基本方程及相关定理；边界条件；高斯定理求静电场；理解静电场的能量与什么有关。
（2）重要计算题：2.8、2.12第3章重要知识点：记忆麦克斯韦方程、波动方程；在无源区域理想介质中，能根据麦克斯韦方程组推导波动方程；理解位移电流；时变电磁场的边界条件，理想导体表面上介质一侧电场与磁场的特点；坡印廷定理的物理意义、坡印廷矢量；第4章（1）重要知识点：什么叫平面电磁波、均匀平面波，它的特点及电场和磁场的计算；介质中均匀平面波的速度计算公式；波的极化的种类和判断；理解色散效应，哪些波属于色散波；什么叫趋肤效应，趋肤深度与什么因素有关;判断良导体和良介质的根据；均匀平面波对理想导体平面的垂直入射形成驻波。
（2）重要计算题：4.2、4.4、4.5、4.10第5章（1）重要知识点：理解长线的涵义；传输线基本特性参数的定义；均匀无耗传输线的三种工作状态下负载、电压反射系数和驻波比的取值；λ/4、λ/2传输线的特点以及λ/4终端短路和开路传输线的输入阻抗；史密斯圆图的组成和特点；λ/4阻抗变换器的匹配公式、已知输入阻抗，如何利用圆图求其导纳、负载是复阻抗时的接入方式；理解信号源的共轭匹配和阻抗匹配及匹配公式；分贝毫瓦与分贝瓦的换算。
（2）重要计算题：5.7、5.18、5.23、PPT87页例4第6章（1）重要知识点：什么是TEM波、TE波、TM波；矩形波导、圆波导、同轴线、微带线、带状线传输的波型有哪些，它们的主模是什么；矩形波导的传输条件；矩形波导主模场结构图特点、壁面电流分布特点；开辐射缝和测量缝的方法；圆波导的几种主要应用模式；什么叫简并。
（2）重要计算题：6.12、6.16、6.17第7章（1）重要知识点：微波系统中，传输线和微波元件分别等效为什么；波导等效为双线的条件是什么；微波网络参量的两大类型；散射参量的定义方程，理解各参量的物理意义，会根据物理意义求散射参量；无耗、对称、互易网络的S参数间的关系；微波网络工作特性参量有哪些，它们的定义以及是在什么条件下测得的。
微波复习提纲
第1章概论1微波与射频概念、微波与射频的特点、微波通信系统 第2章电磁场与电磁波的基本理论1、麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式及其意义。
能化简到波动方程。
（注意复数形式）2、介质本构方程 （D,J,B,H 、等之间的关系，注意线性媒介的特点）3、坡印廷定理 注意无界均匀电介质中，表征能量流的矢量S 与E ，H 之间的关系。
特别注意η本征阻抗。
4、波动方程 建议自行推到一次，注意得到波动方程的简化条件。
（可以用数学变换方式推到（如傅里叶变换）。
5、介质中的平面波、自由空间中的平面波、导电媒质中的平面波 注意复介电常数（2.6.4）和传播常数γ，相位常数β，波长λ等参数之间的关系。
6、波的极化 1）线极化波2）椭圆极化波3）圆极化波等几种极化的特点。
计算：1）能对理想空间中的电磁波传输参量的计算，如给定E 算H ，或给定H 算E 。
习题2.5给定H 算E 。
第3章传输线理论认真推导、理解以下公式，并能熟练应用)](1[)()]()([122)()](1)[()()(22)(00000000d Z d V d V d V Z e Z Z I V e Z Z I V d I d d V d V d V e Z I V e Z I V d V d j L L d j L L dj L L d j L L Γ-=-=--+=Γ+=+=-++=+-+-+-+-ββββdtg jZ Z d tg jZ Z Z d I d V d Z L L in ββ++==000)()()( )(1)(1)()()(0d d Z d I d V d Z in Γ-Γ+==)2(2200200)(d j L d j L dj L L d j L L L L L e e e Z Z Z Z e Z I V Z I V VV d βφβββ----+-Γ=Γ=+-=+-==ΓL Lj L j L L L L L e e Z Z Z Z Z Z Z Z φφΓ=+-=+-=Γ0000]1[1)(]1[)()2(0)2(d j L dj L d j L d j L L L e e V Z d I e e V d V βφββφβ--+--+Γ-=Γ+= 212)]2cos(21[)(d V d V L L L Lβφ-Γ+Γ+=+ LL d V d V VSWR Γ-Γ+==11)()(minmax通常选取驻波最小点距负载的距离用m in d 表示，此时有： ]1)[()(m in m in L d V d V Γ-=+]1)[()(min min L d I d I Γ+=+所以： V S W RZ d I d V d I d V d Z L L in 0min min min min min ]1)[(]1)[()()()(=Γ+Γ-==++通常选取驻波最大点距负载的距离用max d 表示，此时有。
微波技术基础期末复习
04
微波振荡器的性能指标包括频率稳定度、相位噪声、 输出功率等，这些指标直接影响着微波系统的性能。
微波放大器
01Leabharlann 020304微波放大器是用于放大微波 信号的电子器件，其工作原 理是通过增加电子管的电流
来增加微波信号的幅度。
常见的微波放大器有真空管 放大器和固态放大器，其中 固态放大器因其效率高、稳 定性好、易于集成等优点而 被广泛应用于现代通信系统。
02 微波基础知识
电磁波谱与微波
微波的定义
通常将300MHz-300GHz的频率 范围内的电磁波称为微波。
微波的特点
具有波长短、频率高、穿透性强 、信息容量大等特点。
微波传输线
传输线的种类
常见的微波传输线有同轴线、带状线、 微带线、波导等。
传输线的特性
传输线的选择
根据实际应用需求选择合适的传输线， 如低损耗的同轴线适用于长距离传输， 波导适用于高功率和高频率传输。
微波炉应用
微波炉广泛应用于家庭和餐饮业中，用于加热和解冻食品，烹饪菜 肴等。
医学成像技术
01
医学成像技术
微波技术在医学成像方面也有广泛应用，如微波成像和微波热疗等。
02 03
医学成像原理
利用微波在人体内的传播特性，医学成像技术能够检测出人体内的异常 组织或病变，如肿瘤、炎症等。微波热疗则是利用微波加热的特性，对 肿瘤进行热疗。
热电偶
利用热电偶吸收微波能量后产生的热 电势，通过测量热电势的大小来计算 微波信号的功率。
吸收法
将微波信号通过吸收介质，通过测量 吸收介质的温度或电导率变化来计算 微波信号的功率。
微波相位测量
相位计
使用相位计数器直接测量微波信号的相 位。
微波技术复习提纲
微波技术与天线复习提纲第一章均匀传输线1、微波传输线微波传输线试用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称，它的作用是引导电磁波沿一定的方向传输，因此又称为导波系统，其所引导的电磁波又成为导行波。
2、均匀传输线一般将截面尺寸、形状、媒质分介、材料及边界条件都不变的导行波系统称为规则导行系统，又称为均匀传输线。
微波传输线的分类：①双导体传输线②波导③介质传输线3、均匀传输线方程4、均匀传输线方程的解传输线边界条件通常有以下三种：5、传输线工作特性参数传输线工作特特性参数主要有特性阻抗,传播常数，相速与波长。
特性阻抗：将传输线上导行波的电压和电流值比定义为传输线的特性阻抗，用Z0来表示。
它与工作频率有关，由传输线自身分布参数决定，与负载和电源无关。
传播常数：相速Vp与波长：传输线上相速定义为电压电流入射波（或反射波）等相位面沿传播方向的传输速度，6、传输状态参量传输线状态参量主要有输入阻抗，反射系数，驻波比等。
反射系数：定义传输线上任意一点z处的反射波电压（或电流）与入射电压（或电流）之比为电压（电流）反射系数。
入射阻抗与反射系数的关系：当z=0时，Γ（0）=Γ1，则终端负载阻抗Z1与终端反射系数Γ1的关系为：Γ1=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)驻波比：ρ=|U|max /|U|min其行波系数为：K=1/ρ7、行波状态行波状态就是反射系数的传输状态，此时的反射系数Γ1=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z1=Z0,也可以称此时的负载为匹配负载。
8.纯驻波状态纯驻波状态就是全反射状态，即终端反射系数Γ1=1。
9.行驻波状态10.传输线上的损耗可分为回波损耗和插入损耗回波损耗：（α=0），插入损耗：（α=0）..11.阻抗匹配分别是负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形；电源内阻等于传输线特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
微波技术基础复习大纲分析
微波技术基础1 绪论1、微波的频率(P1)，微波的波段(P2)2 传输线理论2.1 传输线方程的解1、长线理论和相关概念2、长线方程（或传输线方程）的导出3、解长线方程得到电压波和电流波的表达式，三种边界条件会得到不同的表达形式 2.2 长线的参量1、长线的特性参数（特性参数指由长线的结构、尺寸、填充的媒质及工作频率决定的参量，和负载无关的参数）1）特性阻抗0Z (P15)：0U U R j L LZ I I G j C Cωω+-+-+==-=≈+2）传播常数γ(P13)：j γαβ=+，通常情况下衰减常数0α=，则j γβ=。
3）相速度p v 和相波长p λ(P14)：通常2p p v fπλλβ===根据相速度的定义2p f v ωπββ==，而LC β=(P13)，因此p v LC= 在这里出现了波的色散特性的描述。
2、长线的工作参数1）输入阻抗in Z ：()()()()000tan tan L in L U z Z jZ z Z Z I z Z jZ z ββ+==+这个公式有多种变形： ① ()()()000tan tan Z z jZ dZ z d Z Z jZ z dββ++=+当2d n λ=*时，()()Z z d Z z +=，均匀无耗线具有2λ的周期性。
当24d n λλ=*-时，()()20Z z d Z z Z +*=，均匀无耗线具有4λ的阻抗变换特性。
（感性↔容性，开路↔短路，大于0Z ↔小于0Z ） 当终端0L Z Z =时，任意位置的输入阻抗都为0Z 。
② 输入导纳()()()()000tan 1tan L in L inI z Y jY z Y Y U z Y jY z Z ββ+===+，其中001Y Z =，1L L Y Z =(P20) 2）反射系数()z Γ（这里反射系统通常指电压反射系数）：()()()200j zL L U z Z Z z eU z Z Z β--+-Γ==+（反射系数是一个复数） （电流反射系数()()()()200j zL i L I z Z Z z e z I z Z Z β--+-Γ===-Γ+）由于0L j L L L L Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+，因此()()2L j z L z e βφ--Γ=Γ(P21)输入阻抗和反射系数之间的关系：()()()011z Z z Z z +Γ=-Γ，()()()0Z z Z z Z z Z -Γ=+。
微波技术与天线复习提纲终极整理
微波技术与天线”课程复习提纲一、微波基本概念21．了解微波的基本概念：频率、波长等32．了解微波的主要特性3二、传输线基本理论41．了解传输线的特性参量（反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）传输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
42．掌握传输线的工作状态与终端负载的关系，了解传输线的三种工作状态及相关特性参量的特点。
63．熟悉圆图的基本特点（特殊点、线、半圆、圆）64．掌握用圆图确定均匀无耗传输线任意截面的特性参量以及解决传输线的阻抗/导纳调配的问题。
6三、微波传输线71．熟练掌握三种主要微波传输线（矩形，圆柱形，同轴）的模式的场分布及其特点，能作出或判断传输线横截面的模式图。
72．掌握各种传输线特性参量及其运用。
83．了解波导传输线的截止波长分布图及其应用。
9四、微波网络参量101．了解散射参量S 参量和转移参量A 参量的基本概念102．了解S 散射矩阵和A 转移矩阵各参量的意义103．了解S 参量和A 参量的基本特性及应用114．掌握简单双端口网络S 参量和A 参量的确定11五、微波谐振器111．了解微波谐振腔的基本概念及基本参数112．了解三种同轴腔的结构和特点以及谐振波长的确定113．掌握矩形腔和圆柱腔的特点及谐振波长的确定。
124．了解的环行腔的特点及谐振波长的确定。
15六、微波元器件171．了解阻抗与连接分支元件的结构，特点及工作原理。
172．了解波的激励与耦合的基本方法，熟练掌握激励和耦合元件的结构与工作原理。
22 3．了解微波铁氧体的三种主要效应（铁磁谐振、场移效应、法拉第旋转）及其相应器件（隔离器、环行器）的结构和工作原理。
23七、天线251．理解、掌握天线的常用参量及计算252．了解常见天线的基本类型，结构和特点27八、微波测量（实验）291．了解微波基本实验测量系统组成292．了解微波基本参量的测量方法。
29附录301．作业30、微波基本概念1．了解微波的基本概念：频率、波长等⑴微波常用单位：frequency : （频率单位） GHz / kMHz ，wavelength : （波长单位） M-mm2 ．了解微波的主要特性⑴类光性可见光--电磁波-- 直线传播，反射，侥射，折射等微波-- 电磁波-- 基本直线传播，较强的反射能力，较弱的侥射能力，直线传播，较强反射定向、定位、现代大多数雷达均为微波雷达⑵穿透性微波有几个特殊波段（8mm，3mm ）的电磁波不受高空大气游历层的反射，可穿透电离层进出外层空间-------------------- 宇宙窗口⑶量子特性⑷High Power Microwave / HPM （ 高功率微波 /射频，电磁，微波弹）⑸宽频特性⑹渡越时间效应与传播延时效应 ⑺类声性⑻热效应 Heat Efect ⑼非热效应二、传输线基本理论1 ． 了解传输线的特性参量 （反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
西院微波技术基础复习提纲1
1.定向耦合器的能力越强，则C 越大。
（ ）2.由于设计技术的提高，三端口网络可以同时满足无耗、互易，又完全匹配。
（ ）3.散射参数是从归一化的电磁波出发定义的网络参数。
（ ）4.通常人们把TEM 波传输线称为长线。
（ ）5.传输线的本征阻抗就是指的特性阻抗。
（ ）1.微波的频率范围为： MHz 至 GHz ，按照波长分为： 波、 波、 波和 波。
2.电磁波可分为自由空间波和导波，自由空间波是指在 传播的电磁波，导波是指在含有的空间传播的电磁波。
其中，相速度与群速度方向一致的导波为 波，相速度与群速度方向相反的导波为波。
3.在无耗导波系统中，传播波的 时均值与 时均值彼此相等。
4.导模是指 ，又称 模、正规模。
同轴线传输的导模为 模，矩形波导传输的导模为 模，这些导模在传输中存在严重的 现象，并具有截至特性。
每种导模都具有相应的截至频率c f ，那么只有当工作频率f （大于、小于或等于）截至频率c f 时才能在该矩形波导中传输。
5.矩形波导的主模是模,若矩形波导长为a 、宽为b ，此时的截止波长10c λ为；圆形波导的主模是模,第一高次模是模，若圆波导的半径为a ，工作波长为λ，那么圆波导工作在主模的条件为：。
脊波导的主模是TE 10 模,扇形波导的主模是1 模,椭圆波导的主模是模。
6.波导正规模具有三种特性：、 、 。
任何传输系统的边界条件发生变化，都会引起模式之间的能量耦合，激励出新的场模式。
激励出新模式需要满足的两个条件为： 、1、选择波导的原则是什么？（9分）答：2、阐述无耗传输线的三种工作状态；阐述在行波状态下的工作参量以及特点。
（11分） 答：1、（20分）有一个空气填充的铜制圆波导，其半径a 为 1.9cm ，要传输的信号的工作频率6f GHz =，问：（1）该信号在圆形波导中传播的导模是什么？是否存在简并。
（2）求该信号的导波波长g λ、相速度p v 和群速度g v 。
（在整个计算过程和结果均保留到小数点后面第三位，在计算中可能会用到的值：'11 1.841u =；01 2.405u =0.632=0.632=）2、（20分）求下图二端口归一化网络的散射矩阵[]S 。
微波技术与天线复习提纲 简答题及答案
1. 为什么空心的金属波导内不能传播TEM 波？空心金属波导内不能存在TEM 波。
这是因为：如果内部存在TEM 波，则要求磁场完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。
有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场的积分等于与曲线相交链的电流。
由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流，故必要求有传播方向的位移电流，由位移电流的定义式可知，要求一定有电场存在，显然这个结论与TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金属内不能传输TEM 波。
2. 说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
答：TE 01模磁场只有径向和轴向分量，故波导管壁电流无纵向分量，只有周向电流。
因此当传输功率一定时，随着频率升高，管壁的热损耗将单调下降，故其损耗相对其它模式来说是低的，故可将工作在TE 01模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q 值的谐振腔。
3. 列出微波等效电路网络常用有 5 种等效电路的矩阵表示，并说明矩阵中的参数是如何测量得到的。
答：（1）阻抗参量当端口②开路时，I 2＝0，网络阻抗参量方程变为：221111221112112111I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则当端口①开路时， I 1＝0，网络阻抗参量方程变为：（2）导纳参量当端口②短路时，U 2＝0，网络导纳参量方程变为：当端口①短路时，U 1＝0，网络导纳参量方程变为：（3）转移参量当端口②开路时，I 2＝0，网络转移参量方程变为：当端口②短路时，U 2＝0，网络转移参量方程变为：A 11：端口②开路时，端口①到端口②电压传输系数的倒数； A 21：端口②开路时，端口①与端口②之间的转移导纳；111122222212122222I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则11122122Y Y Y Y Y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2211112211121121110UUI Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112222221212222200U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112221212222U A A U U A I A A I I ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦22111212121111212200I I U A U I A U U I A A U U ======则()()()()2211221222111222220UUU A I I A I U I A A I I ===-=-==--则A 22：端口②短路时，端口①到端口②电流传输系数的倒数； A 12：端口②短路时，端口①与端口②之间的转移阻抗。
微波技术基础复习提纲 (1)
微波技术基础复习提纲
绪论
掌握微波波段的范围、划分、特点，了解微波的应用和研究方法。
传输线理论
掌握“长线”与“短线”、“分布参数”及“分布参数电路”概念；
掌握微波传输线等效电路的分析方法和主要结论；
熟练掌握TEM 模无耗传输线的常用公式及其应用；
熟练掌握阻抗圆图的形成原理、性质和特殊点、线、圆的位置；
熟练掌握阻抗、导纳圆图的应用； 熟练掌握
4
λ、并联单、双枝节阻抗匹配器的原理、调配过程和计算、不足及解决办法。
波导理论
熟练掌握电磁波在矩形波导中传输时主型模和高次模式的各个主要参数的计算及应用； 熟练掌握电磁波在矩形波导中传输时的五个特点（要求列出相关参量公式） 熟练掌握矩形波导中主型模的场结构图、避内表面电流分布规律及其应用。
微波网络与元件
掌握微波网络的特点及网络分析的基本等效关系；
熟练掌握表4-2简单元件双口网络的A 参量的推导及结论；
熟练掌握双口网络级联时的A 参量的计算；
熟练掌握散射矩阵[]S 和转移矩阵[]A 的定义、性质、各参量的物理意义及其应用； 熟练掌握散射矩阵[]S 的参考面移动后，新旧散射矩阵[]S 参数间的关系； 熟练掌握无耗n 端口散射矩阵[]S 幺正性的证明及其应用；
熟练掌握二端口网络的外特性（技术指标）与散射参量的关系；
熟练掌握无耗互易二端口网络的基本性质。
微波技术基础复习提纲
微波技术基础复习提纲复习提纲第二章1．传输线方程及其解。
2．特性阻抗，传播常数的定义。
3．任一点的输入阻抗的定义及性质。
4．反射参量定义表达式。
5．反射参量与输入阻抗的关系。
6．驻波比和行波比的定义。
7．阻抗与驻波比的关系。
8．无耗线的三种工作状态特点。
9．史密斯圆图的依据关系式。
10．圆图上的三个圆的表达式。
11．圆图上三个特殊点，两个特殊线，两个旋转方向。
12．阻抗匹配的几种情况。
/4 波长匹配器的计算，单双枝节匹配会用圆图求解。
第三章1．什么是规则金属波导，能传播的波的模式。
2．矩形波导，圆波导各自的主模。
3 在矩形波导和圆波导中m n TM m n TE 模的场结构如何描述，即下标m ，n 的含义。
4．矩形波导的传输特性。
传播常数，截止波长，截止频率，传播条件，相速度，群速度，波导波长，波阻抗（m n TM m n TE 模不同）。
5. 矩形波导，圆波导的截面尺寸选择。
6．矩形波导中的波形简并，圆形波导中的两种不同简并形式，解释其区别。
7. 圆波导中截止波长，截止频率和传播常数的计算公式。
8．同轴线主要传输的模式。
9．保证传输线只传输主模的条件。
第四章微带线和带状线1．带状线的结构2．带状线的工作模式，传输TEM波。
3．微带线的结构。
4．微带线中场的结构。
混合的TE－TM模式，准TEM模第五章介质波导和介质谐振器1. 介质板波导的场分析，截止条件。
2. 圆形介质波导中的模式。
3. 光纤中数值孔径NA的含义。
4. 介质谐振器实例分析。
5. 圆形介质谐振器中的模式，和波形指数的含义。
第六章微波网络基础1．转移矩阵，散射矩阵的各元素的定义及含义。
2.转移矩阵和散射矩阵以及传输散射矩阵之间的转化关系。
3.常用二端口网络的转移矩阵和散射矩阵的计算。
4.插入损耗和插入相移的计算第七章微波谐振器1．谐振器的含义。
2．谐振器的基本参数和定义式。
3．谐振器的最大电能储能和最大磁能储能表达式和关系。
4．串联和并联谐振电路的品质因数表达式及它们分别与R的关系。
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微波技术与天线复习提纲
第一章均匀传输线
1、微波传输线
微波传输线试用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称，它的作用是引导电磁波沿一定的方向传输，因此又称为导波系统，其所引导的电磁波又成为导行波。
2、均匀传输线
一般将截面尺寸、形状、媒质分介、材料及边界条件都不变的导行波系统称为规则导行系统，又称为均匀传输线。
微波传输线的分类：①双导体传输线②波导③介质传输线
3、均匀传输线方程
4、均匀传输线方程的解
传输线边界条件通常有以下三种：
5、传输线工作特性参数
传输线工作特特性参数主要有特性阻抗,传播常数，相速与波长。
特性阻抗：将传输线上导行波的电压和电流值比定义为传输线的特性阻抗，用Z0来表示。
它与工作频率有关，由传输线自身分布参数决定，与负载和电源无关。
传播常数：
相速Vp与波长：传输线上相速定义为电压电流入射波（或反射波）等相位面沿传播方向
的传输速度，
6、传输状态参量
传输线状态参量主要有输入阻抗，反射系数，驻波比等。
反射系数：定义传输线上任意一点z处的反射波电压（或电流）与入射电压（或电流）之比为电压（电流）反射系数。
入射阻抗与反射系数的关系：当z=0时，Γ（0）=Γ1，则终端负载阻抗Z1与终端反射系数Γ1的关系为：Γ1=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)
驻波比：ρ=|U|max /|U|min
其行波系数为：K=1/ρ
7、行波状态
行波状态就是反射系数的传输状态，此时的反射系数Γ1=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z1=Z0,也可以称此时的负载为匹配负载。
8.纯驻波状态
纯驻波状态就是全反射状态，即终端反射系数Γ1=1。
9.行驻波状态
10.传输线上的损耗可分为回波损耗和插入损耗
回波损耗：（α=0），插入损耗：
（α=0）..
11.阻抗匹配分别是负载阻抗匹配，源阻抗匹配，共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形；
电源内阻等于传输线特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
对匹配源来说，它给传输线的得入射功率是不随负载变化的，负载有反射时，反射回来的反射波被电源吸收。
源阻抗匹配的常用方法是在信号源之后加一个去藕衰减器或者隔离器。
共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗等于电源内阻的共轭值时，称之为共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配方法：
12.反射系数圆图，归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起，就构成了完整的阻抗圆图，也称为史密斯圆图。
13.同轴线是一种典型的双导体传输系统，它有内外的两导体构成，中间为支撑介质。
第二章
1.由于波导的边界和尺寸沿轴向不变，故称为规则金属波导。
2.电磁波传输特性的主要参数有：相移常数、截至波数、相速、波导波长、群速、波阻抗、传输功率。
3.相移常数β和截至波数κc的关系式为：
4.通常由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称之矩形波导。
矩形金属波打破你能存在TE 波和TM波。
矩形波导TEmn和TMmn模的截止波数为对应的截止波长：
，相移常数
其中，
导行波中截至波长为λc最长的导行模称为该导行波系统的主模。
5.激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。
第四章
1.微波网络的概念：在分析电磁场分布的基础上，用“路”的方法将微波元件用电抗或阻抗来等效，将波导传输系统用传输线来等效，从而将实际的微波系统简化为微波网络；。
2.高次模的场只存在于不均匀区域附近，它们是局部场。
在离开不均匀处远一些的地方，高次模式的场就衰减到可以忽略的地步，因此在那里只有工作模式的入射波和反射波。
通常把参考面选在这些地方，从而将不均匀性问题化为等效网络来处理。
3
络。
4.任意两个端口的微波元件均可以视之为双端网络。
阻抗矩阵：
对于互易网络有：Z12=Z21 .对于对称网络有：Z11=Z22
导纳矩阵：互易：Y12=Y21 对称：Y11=Y22
散射矩阵：互易：S12=S21 对称：S11=S22 无耗网络：
第5章
1.微波元器件定义：
2.终端负载元件
终端负载元件是典型的一端口互易元件，主要包括：短路负载，匹配负载，失配负载。
3.微波连接元件：
4.定向耦合器：是一种具有定向传输特性的四端口元件，它是由耦合装置联系在一起的两对
传输系统构成。
5.将一路微波功率按一定比例分成n路输出的功率元件称为功率分配器。
第6章
1.天线是用来辐射和接受无线电波的装置。
2.
3.天线的分类：
4.电基本振子是一段长度为L远小于波长、电流I振幅均匀分布、相位相同的直线电流元。
它是线天线的基本组成部分。
它的场可以分为进区场和远区场（辐射场）。
远区场特点：①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，故远区场又称辐
射场
③辐射场的强度与距离成反比，随着距离增大，辐射场减小
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。
5.天线的方向图：所谓天线的方向图，是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强（归一化模值）随方向的变化的曲线图，通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面
方向图来表示。
6.天线的电参数：主瓣宽度旁瓣宽度旁瓣电平前后比方向系数
7.
8.天线输入端的阻抗称之为天线输入阻抗
第7章
1.
2.
3.
吸收衰落主要是由于传输媒质电参数的变化，使得信号在媒质中的衰减发生相应变化而引起的。
干涉型衰落主要是由随机多径干涉现象引起的。
4.传输失真：一是媒质的色散效应，二是随机多径传输效应
色散效应是由于不同频率的无线电波在媒质中的传播速度有差别而引起的信号失真。
多径传输也会引起信号畸变。
5．所谓视距传播，是指发射天线和接受天线处于相互能看见的视线距离内的传播方式。
地面通信、卫星通信、以及雷达等都可以采用这种传播方式，它只要勇于超短波和微波波段的电波传播。
视线距离：
6.
7.天波传播通常是指自发射天线发出的电波在在高空被电离层反射后到达接受点的传播方式，有时也称电离层电波传播，主要用于中波和短波波段。
8.天波通信的特点：
9.无线电波沿地球表面传播的传播方式称为地面波传播，当天线低架于地面，且最大辐射方向沿地面时，这时主要是地面波传播。
在长、中和短波的低频段均可以用这种方式传播。
第八章线天线
1.线天线定义：
短偶极子天线的辐射电阻低，不是良好的电磁功率辐射器。
对称振子天线是由两根粗细和长度都相同的导线构成，中间为两个馈点端。
2.将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称为天线阵。
3.二元振的辐射场
4．
.
由于大地的影响，分析时，单极天线可等效一对称振子，对称振子可等效为一个二元阵
5.缝隙天线的定义
6.波导缝隙天线如果在同轴线、波导管或空腔谐振器的导体壁上开了一条或数条窄缝，可使电磁波通过缝隙向外空间辐射而形成一种天线，这种天线称为缝隙天线。
隙，另一部分则以位移电流的形式沿原来的方向流过缝隙，因而缝隙被激励，向外空间辐射电磁波。
为了获得最强辐射，应使缝隙垂直截断电流密度最大处的电流线，即应沿磁场强度最大处的磁场方向开缝。
7.微带天线的结构。