微波天线考试试题..

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微波技术与天线总复习题及其答案

微波技术与天线基础总复习题一、填空题1、微波是一般指频率从至范围内的电磁波，其相应的波长从至。

并划为四个波段；从电子学和物理学的观点看，微波有、、、、等重要特点。

2、无耗传输线上的三种工作状态分别为：、、。

3、传输线几个重要的参数：（1）波阻抗：；介质的固有波阻抗为。

（2）特性阻抗：，或，Z 0=++I U 其表达式为Z 0= ,是一个复数；其倒数为传输线的 .（3）输入阻抗（分布参数阻抗）： ,即Z in (d)= 。

传输线输入阻抗的特点是： a) b) c) d)（4）传播常数：（5）反射系数：（6）驻波系数：（7）无耗线在行波状态的条件是：；工作在驻波状态的条件是：；工作在行驻波状态的条件是：。

4、负载获得最大输出功率时，负载Z 0与源阻抗Z g 间关系：。

5、负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系：。

6、史密斯圆图是求街均匀传输线有关和问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的的等值线簇与反射系数的等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。

阻抗圆图上的等值线分别标有，而和，并没有在圆图上表示出来。

导纳圆图可以通过对旋转180°得到。

阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表示或和或。

圆图上的电刻度表示，图上0~180°是表示。

7、阻抗匹配是使微波电路或系统无反射运载行波或尽量接近行波的技术措施，阻抗匹配主要包括三个方面的问题，它们是：（1）；（2）；（3）。

8、矩形波导的的主模是模，导模传输条件是，其中截止频率为，TE10模矩形波导的等效阻抗为，矩形波导保证只传输主模的条件是。

9、矩形波导的管壁电流的特点是：（1）、（2）、（3）。

10、模式简并现象是指，主模也称基模，其定义是。

单模波导是指；多模传输是。

11、圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为。

微波技术与天线考试试卷与答案

微波技术与天线考试试卷（A ）一、填空（210⨯分=20分）1、天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。

2、天线的方向系数和增益之间的关系为G D η=。

3、对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。

4、分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。

5、半波对称振子的最大辐射方向是与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。

6、/4λ终端短路传输线可等效为电感的负载。

7、传输线上任一点的输入阻抗in Z 、特性阻抗0Z 以及负载阻抗L Z 满足。

000tan tan L in L Z jZ z Z Z Z jZ z ββ+=+8、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。

9、传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为14λφπ。

10、等反射系数圆图中，幅角改变π时，对应的电长度为0.25；圆上任意一点到坐标原点的距离为/4λ。

二、判断（10⨯2分=20分）1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。

√2. 无耗传输线只有终端开路和终端短路两种情况下才能形成纯驻波状态。

〤3. 若传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。

╳4. 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。

√5. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。

╳6. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。

√7. 垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。

√8. 波导内，导行波的截止波长一定大于工作波长。

√9. 驻波天线是宽频带天线。

╳10. 天线的效率越高，其辐射能力越强。

√三、简答题（5分⨯6=30分）答案仅作为参考1. 何谓阻抗匹配？分为哪几类？实现阻抗匹配的方法是什么？答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定配合关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸收全部的入射波功率。

微波技术天线A10

其中F(θ)=（sinθ）2+0.5，
计算：
（1）天线的最大辐射方向对准r=10Km远处M点处，试求M点处的辐射场强值。
（2）试求θ=45，r=20Km处N点的辐射场强值。（要求小数点后取两位）
A.方向系数B.旁瓣电平C.主瓣宽度D.天线效率
10、由相似元构成的阵列天线，则决定阵列天线的方向性的是（）。
A.元因子B.元因子的平方
C.阵因子D.阵因子与元因子的乘积
二、填空题（每空1分，共18分）
1、波导激励的方式为：，，和直接过渡。
2、矩形波导中传输波型的最低次模分别为：和。
3、耦合集成传输线常用的分析方法是：。
波导波长为（）。
A.40mmB.50mmC.65mmD.75cm
5、下面表示无耗网络散射矩阵的幺正性的是（）
A. Sij=SjiB.Sii=SJJC. [S]+[S]=[I] D.[S]=[S1][S2]
6、将定向耦合器正向接入某测量系统,测得主波导的输入功率P1=10mw,
副波导输出功率P3=50μw,已知Lg2=0.3,则此定向耦合器的耦合度为
9、引向天线又称八木天线，它是由，和引向器构成。
10、面天线所载的电流是沿着天线体的金属表面分布，其口径尺寸
工作波长，其最大辐射方向为。
三、判断题（每题2分，共12分）
1、反射系数的模是无耗传输线系统的不变量。（）
2、圆波导中存在两种模式简并现象。（）
3、微带线在任何频率下都传输准TEM。（）
4、单模光纤主模式与圆形介质波导的相同。（）
五、计算题（共36分）
1、（本题共10分）在无耗双导线上测得dmin1为25cm,∣V∣max为200V、
∣V∣min为50V,ZL=400Ω，工作频率f=300MHZ。计算：

微波天线习题及答案

微波部分1-1传输线长度为10cm ，当信号频率为9375MHz 时，此传输线属长线还是短线。

解： f=9375MHz, / 3.2,/ 3.1250.1c f cm l λλ===> 此传输线为长线 1-2传输线长度为10cm ，当信号频率为150KHz 时，此传输线属长线还是短线。

解： f=150kHz, 4/2000,/0.5100.1c f m l λλ-===⨯<< 此传输线为短线 1-3何谓长线的分布参数，何谓均匀无耗长线。

答：当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。

均匀无耗线：如果长线的分布参数是沿线均匀分布的，不随位置变化，而且在分布参数中，损耗电阻和漏电导都为0，此长线称为均匀无耗长线。

1-5 均匀无耗长线的特性阻抗Z 0＝200Ω，工作频率为600MHz ，终端接负载阻抗Z L ，已知终端电压入射波复振幅U i2＝20V ，终端电压反射波复振幅U r2＝2V 。

求距离终端Z ’＝ 3λ/4处合成电压复振幅U(z ’)及合成电流复振幅I(z ’)，以及电压电流瞬时值表达式。

解： ∵ ()22j z j z i r U z U e U e ββ''-'=+ （1-7b ）变形（对于无耗传输线，γ=j β）()()2201j z j z i r I z U e U e Z ββ''-'=- 将 2223320,2,42i r U V U V z πβλπλ'===⋅= 代入 33223420220218j j z Ueej j j V ππλ-'==+=-+=-()3412020.11200z Ij j j A λ'==--=- ()()()34,18cos 2j te z u z t R U z e t V ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭ ()()()34,0.11cos 2j t e z i z t R I z e t A ωλπω'=⎛⎫''⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭1-8 求出各电路的输入端反射系数和输入阻抗z inZ =02Z 012Z解：LZ in LZ Z =LZ 0in LZ()0in in in Z Z z Z Z -'Γ=+(a) ()(),1in in Z z z ''=∞Γ=(b) ()()0100,0in in Z z Z z ''==ΩΓ= (c) ()()00012200,3in in in in Z Z Z z Z z Z Z -''==ΩΓ==+(d) ()()02200,1/3in in Z z Z z ''==ΩΓ=1-9特性阻抗为50欧姆的长线终端接负载时，测得反射系数的模Γ=0.2，求线上驻波比ρ，行波系数Κ以及电压波腹和波节点的输入阻抗。

真空电子器件的微波微带天线设计考核试卷

二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.微带天线的设计过程中需要考虑的因素包括（）
A.介质常数
B.天线长度
C.馈线宽度
D.环境温度
2.以下哪些因素会影响微带天线的辐射效率？（）
A.介质基板厚度
B.天线尺寸
C.馈线匹配
D.真空电子器件的参数
D.馈电方式与天线带宽无关
16.以下哪种结构可以用于改善微带天线的圆极化特性？（）
A.倒置F天线
B.双频带微带天线
C.带有空气槽的微带天线
D.螺旋微带天线
17.在真空电子器件中，以下哪种现象可能导致微波信号衰减？（）
A.电子注与微波场相互作用
B.电子注速度过快
C.电子注聚焦良好
D.电子注与介质相互作用
A.体积小
B.重量轻
C.噪声低
D.成本高
14.在微带天线设计中，以下哪种方法可以增大天线带宽？（）
A.减小介质常数
B.增加天线长度
C.增加馈线宽度
D.采用多个谐振频率
15.关于微带天线的馈电方式，以下哪个说法是正确的？（）
A.馈电点的位置对天线性能没有影响
B.馈电点应位于天线的中心位置
C.馈电点应位于天线的边缘位置
3.微带天线的主要组成部分是__________和馈线。
4.真空电子器件中的微波微带天线通常采用__________作为介质基板材料。
5.为了提高微带天线的带宽，可以采用__________技术。
6.微带天线的__________是衡量其性能的重要指标之一。
7.在设计微带天线时，若要实现圆极化辐射，需要考虑天线的__________和馈线的设计。

微波技术与天线试卷B

12007 /2008学年第 2 学期课程名称：微波技术与天线共 5 页试卷： B 考试形式：闭卷一、填空题（每空1分，共10分） 1、微波的频率范围从到。

2、圆波导的主模是。

3、微带线的高次模有两种模式，其中波导模式存在于与之间。

4、无耗传输线上任意相距λ/2处的阻抗。

5、矩形波导中传输的主模是__________。

6、圆波导中损耗最小的的模式是_______________。

7、电基本振子的远区场是一个沿着径向向外传输的电磁波。

8、天线的有效长度越长，表明天线的辐射能力___________。

二、选择题（每题2分，共20分） 1、若传输线上全反射时，驻波比等于。

A ：0 B ：1 C ：2 D ：∞ 2、双导体传输系统中传输的是。

A ：TE 波 B ：TM 波 C ：TEM 波 D ：TE 和TM 波3、匹配双T 的四个端口。

A ：只有两个端口匹配 B ：完全匹配 C ：只有三个端口匹配 D ：完全不匹配4、当单极天线的高度h<<λ时，其有效高度约为实际高度的。

A ：2/3 B ：1/3 C ： 1/2 D ：1/45、无耗传输线，终端断短路时在电压波腹点处，相当于。

A：并联谐振B：串联谐振C：纯电感D：纯电容6、在微波视距通信设计中，为使接收点场强稳定，希望反射波的成分_________。

A：愈小愈好B：愈大愈好C：适当选择D：不确定7、传输线的工作状态与负载有关，当负载开路时，传输线工作在何种状态?( )A.混合波B.行波C.驻波D.都不是8、可以导引电磁波的装置称为导波装置，传播不受频率限制的导波装置是( )A. 方波导B.同轴线C. 圆波导D.以上都可以9.天线是发射和接收电磁波的装置，其关心的主要参数为( )A.增益B.驻波比C. 方向图D.以上都是10、在规则金属波导中波的传播速度比无界空间媒质中传播的速度。

题库-微波技术与天线

微波技术与天线题库一、填空题1. 驻波比的取值范围为；当传输线上全反射时，反射系数为，此时驻波比ρ等于。

2. γ=α+jβ称为，其中α称为，它表示传输线上的波，β称为，它表示传输线上的波。

3. 特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z1为20j欧、50欧和20欧时，传输线上分别形10cm，如图所示：Z in＝；Z in＝；在z=5cm处的输入阻抗Z in＝；2.5cm<z<5cm处，Z in呈性。

ρ=。

5. 无耗传输线的终端短路和开路时，阻抗分布曲线的主要区别是终端开路时在终端处等效为谐振电路，终端短路时在终端处等效为谐振电路。

6. 一段长度为l（0<l<λ/4）短路线和开路线的输入阻抗分别呈纯和纯。

7. 阻抗匹配分为阻抗匹配、阻抗匹配和阻抗匹配，它们反映Z0，根据各点在下图所示的阻抗圆( )；( );⑤R＜Z0，X＝0 ( ); ⑥R＝Z0，X＝0 ( );⑦Г=0 ( ); ⑧SWR=1 ( );⑨=1Γ( ); ⑩ SWR=∞( ).9. 在导行波中, 截止波长λc最长的电磁波模称为该导波系统的主模。

矩形波导的主模为模, 因为该模式具有场结构简单、稳定、频带宽和损耗小等特点, 所以实用时几乎毫无例外地工作在该模式。

10. 与矩形波导一样，圆波导中也只能传输TE波和TM波；模是圆波导的主模，模是圆波导第一个高次模，而模的损耗最低，这三种模式是常用的模式。

11. 在直角坐标系中，TEM波的分量E z和H z为零；TE波的分量为零；TM波的分量为零。

12. 低频电路是参数电路，采用分析方法，微波电路是参数电路，采用分析方法。

13. 简并模式的特点就是具有相同的和不同的。

14. 微带线的弯区段、宽度上的阶变或接头的不连续性可能会导致电路性能的恶化，主要是因为这种不连续性会引入。

15. 写出下列微波元件的名称。

(a) (b) (c) (d)16. 下图(a)为微带威尔金森功分器，特性阻抗等于，其电长度L等于。

(完整版)微波技术与天线考试试卷

4、在一个均匀无耗传输线上传输频率为3GHz的信号，已知其特性阻，终端接的负载，试求：
（1）传输线上的驻波系数；（5分）
（2）离终端处的反直相同
4、 5、馈源轴方向
一、填空题（每题2分，共20分）
1、对于低于微波频率的无线电波的分析，常用电路分析法；对于微波用场分析法来研究系统内部结构。
（2）计算这些模式相对应的及。（9分）
解：（1）利用矩形波导的截止波长的计算公式，计算各波型的截止波长；然后由传输条件λ< 来判断波导中可能存在的波形。
2、设双端口网络已知，终端接有负载 ,如图所示，求输入端反射系数。（8分）
3、设矩形波导宽边，工作频率，用阻抗变换器匹配一段空气波导和一段的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数及变换器长度。（8分）
2、微波传输线大致可分为三种类型：双导体传输线、波导和介质传输线。
3、无耗传输线的阻抗具有 /2重复性和 /4阻抗变换特性两个重要性质。
4、共轭匹配的定义为：当时，负载能得到最大功率值。
5、高波导的宽边尺寸a与窄边尺寸b之间的关系为b>a/2.
6、微带传输线的基本结构有两种形式：带状线和微带线，其衰减主要是由导体损耗和介质损耗引起的。
5、微带线在任何频率下都传输准TEM波。（错）
6、导行波截止波数的平方即一定大于或等于零。（错）
7、互易的微波网络必具有网络对称性。（错）
8、谐振频率、品质因数和等效电导是微波谐振器的三个基本参量。（对）
9、天线的辐射功率越大，其辐射能力越强。（错）
10、二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。（错）
（5）散射特性（6）抗低频干扰特性
2、HE11模的主要优点？

微波技术与天线复习题

微波技术与天线复习题一、填空题1微波与电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段,其频率范围从300MHz至3000GHz,通常以将微波波段划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段;2对传输线场分析方法是从麦克斯韦方程出发,求满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性;3无耗传输线的状态有行波状态、驻波状态、行、驻波状态;4在波导中产生各种形式的导行模称为波导的激励,从波导中提取微波信息称为波导的耦合,波导的激励与耦合的本质是电磁波的辐射和接收,由于辐射和接收是互易的,因此激励与耦合具有相同的场结构; 5微波集成电路是微波技术、半导体器件、集成电路的结合;6光纤损耗有吸收损耗、散射损耗、其它损耗,光纤色散主要有材料色散、波导色散、模间色散;7在微波网络中用“路”的分析方法只能得到元件的外部特性,但它可以给出系统的一般传输特性,如功率传递、阻抗匹配等,而且这些结果可以通过实际测量的方法来验证;另外还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络,从而用一定的微波结构实现它,这就是微波网络的综合;8微波非线性元器件能引起频率的改变,从而实现放大、调制、变频等功能;9电波传播的方式有视路传播、天波传播、地面波传播、不均匀媒质传播四种方式;10面天线所载的电流是沿天线体的金属表面分布,且面天线的口径尺寸远大于工作波长,面天线常用在微波波段;11对传输线场分析方法是从麦克斯韦方程出发,求满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性;12微波具有的主要特点是似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性;13对传输线等效电路分析方法是从传输线方程出发,求满足边界条件的电压、电流波动解,得出沿线等效电压、电流的表达式,进而分析传输特性,这种方法实质上在一定条件下是“化场为路”的方法;14传输线的三种匹配状态是负载阻抗匹配、源阻抗匹配、共轭阻抗匹配;15波导的激励有电激励、磁激励、电流激励三种形式;16只能传输一种模式的光纤称为单模光纤,其特点是频带很宽、容量很大,单模光纤所传输的模式实际上是圆形介质波导内的主模HE,11它没有截止频率;17微波网络是在分析场分布的基础上,用路的分析方法,将微波元件等效为电抗或电阻元件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络;18微波元件是对微波信号进行必要的处理或变换,微波元件按变换性质可以分为线性互易元器件、非线性互易元器件、非线性元器件三大类;19研究天线的实质是研究天线在空间产生的电磁场分布,空间任意一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件,因此求解天线问题实质是求解电磁场方程并满足边界条件;20横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长结构天线称为线天线,它们广泛地应用于通信、雷达等无线电系统中,它的研究基础是等效传输线理论;21用口径场方法求解面天线的辐射场的方法是：先由场源求得口径面上的场分布,再求出天线的辐射场,分析的基本依据是惠更斯――菲涅尔原理;二、问答题1、抛物面天线的工作原理是什么8分答：置于抛物面天线焦点的馈源将高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面,如果馈源辐射理想的球面波,而且抛物面口径尺寸为无限大时,则抛物面就把球面波变为理想的平面波,能量沿Z轴正向传播,其它方向的辐射为零,从而获得很强的方向性;2、什么是视距传播简述其特点;8分1）发射天线和接收天线处于相互能看得见的视线范围内的传播方式叫视距传播;……………………….3 2）特点为： (5)a.())(1012.4321m h h r V ⨯+=b.大气对电波将产生热吸收和谐振吸收衰减;c.场量：F re f a E E jkr-=)(θθθ 3.什么是微波其频率范围是多少它分为几个波段答：微波在电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段,其频率范围从300MHz 至3000GHz,通常以将微波波段划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段;7分 4.什么是波导的激励和耦合激励与耦合的本质是什么激励与耦合的场结构是否相同5分答：在波导中产生各种形式的导行模称为波导的激励,从波导中提取微波信息称为波导的耦合,波导的激励与耦合的本质是电磁波的辐射和接收,由于辐射和接收是互易的,因此激励与耦合具有相同的场结构;5.微波具有的哪些主要特点6分答：微波具有的主要特点是似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性;6．天线研究的实质是什么并阐述抛物面天线的工作原理9分答：①研究天线的实质是研究天线在空间产生的电磁场分布,空间任意一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件,因此求解天线问题实质是求解电磁场方程并满足边界条件;②置于抛物面天线焦点的馈源将高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面,如果馈源辐射理想的球面波,而且抛物面口径尺寸为无限大时,则抛物面就把球面波变为理想的平面波,能量沿Z 轴正向传播,其它方向的辐射为零,从而获得很强的方向性; 7．什么是天波传播天波静区的含义是什么5分答：1发射天线发射出的电波,在高空中被电离层反射后到达接收点的传播方式叫天波传播;……….2 3）当min 0θθ<时,以发射天线为中心的一定半径内不能有天波到达,从而形成一个静区,这个静区叫天波的静区;………..3 四、解答题1、已知工作波长mm 5=λ,要求单模传输,试确定圆波导的半径,并指出是什么模式 10分解：1明确圆波导中两种模式的截止波长： a a CTM CTE 6127.2;4126.30111==λλ (4)2题意要求单模传输,则应满足：a a 4126.36127.2<<λ (3)3结论：在mm a mm 91.147.1<<时,可保证单模传输,此时传输的模式为主模TE11 (3)2、一卡塞格伦天线,其抛物面主面焦距：m f 2=,若选用离心率为5.2=e 的双曲副反射面,求等效抛物面的焦距;5分解：1写出等效抛物面的焦距公式： (3)f e e Af f e 11-+== （2）将数据代入得： (2)m f e 67.4=3、已知圆波导的直径为5cm,填充空气介质,试求 1） TE11、TE01、TM01三种模式的截止波长2）当工作波长分别为7cm,6cm,3cm 时,波导中出现上述哪些模式; 3）当工作波长为cm 7=λ时,求最低次模的波导波长;12分解：1求截止波长.................3 TE11：mm a CTE 3150.854126.311==λ TM01：mm a CTM 3175.656127.201==λ TE01:mm a CTE 9950.406398.101==λ 2判断. (6)a ．当工作波长1170CTE mm λλ<=时,只出现主模TE11;b ．当工作波长0111,60CTM CTE mm λλλ<=,便出现TE11,TM01;c ．当工作波长01,0111,30CTE CTM CTE mm λλλλ<=,便出现TE11,TM01,TE01;3求波导波长 (3)mm cg 4498.122)(122=-==λλλβπλ4、一卡塞格伦天线,其抛物面主面焦距：m f 2=,若选用离心率为4.2=e 的双曲副反射面,求等效抛物面的焦距;5分解：1写出等效抛物面的焦距公式： (3)f e e Af f e 11-+== 2将数据代入得： (2)m f e 86.4=五．计算题共 61分,教师答题时间30分钟例 1- 4设无耗传输线的特性阻抗为50Ω, 工作频率为300MHz, 终端接有负载Zl=25+j75Ω, 试求串联短路匹配支节离负载的距离l1及短路支节的长度l2;解: 1求参数由工作频率f=300MHz, 得工作波长λ=1m;终端反射系数101111Z Z Z Z e j +-=Γ=Γφ =+=1071.1j e 驻波系数 8541.61111=Γ-Γ+=ρ2求长度第一波腹点位置 0881.0411max ==φπλl m调配支节位置 1462.01arctan 21max 1=+=ρπλl l m 调配支节的长度 1831.01arctan 22=-=ρρπλl 图 2 - 3 给出了标准波导BJ-32各模式截止波长分布图;例2-1 设某矩形波导的尺寸为a=8cm,b=4cm; 试求工作频率在3GHz 时该波导能传输的模式; 解：λλλλλλλ<=+=<==>====∴=)(0715.02)(08.02)(16.022)(1.03)122c c c 110110m ba ab m b m a m fcGHzf TM TE TE ）计算模式波长并判断求波长3结论可见,该波导在工作频率为3GHz 时只能传输TE10模例 6 -3确定电基本振子的辐射电阻;解: 1电基本振子的远区场设不考虑欧姆损耗, 则根据式6 -2 -4知电基本振子的远区场为kr r IlE j e sin π60j-=θλθ 2求辐射功率将其代入式6 -3 -7得辐射功率为∑∑=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰⎰R I r Il r P 2π20π22221d d sin sin 60π240ϕθθθλπ 3 所以辐射电阻为22π80⎪⎭⎫⎝⎛=∑λl R例6－4一长度为2hh<<λ中心馈电的短振子, 其电流分布为:)1()(0hz I z I -=, 其中I0为输入电流, 也等于波腹电流Im 试求:① 短振子的辐射场电场、磁场； ② 辐射电阻及方向系数； ③ 有效长度;解: 1此短振子可以看成是由一系列电基本振子沿z 轴排列组成的, 如图 6 -9 所示;2z 轴上电基本振子的辐射场为：z z I r E r k d )(e sin 60jd j '-'=θλπθ 3整个短振子的辐射场为z r z I E hh r jk d e )(sin 60j ⎰-''=θλπθ 由于辐射场为远区, 即r>>h, 因而在yOz 面内作下列近似:θcos z r r -≈'rr 11≈' λπ/2=k所以dz e hz I re k j E hhjkz jkr⎰---=θθθcos 0)1(sin 304进一步变换整个短振子的辐射场令积分：ϑθθcos )cos sin(2cos 1k kh dz e F hh jkz ==⎰-θθθθθ222cos 2cos )2cos (sin 4cos )cos sin(2hk kh k kh dz e h z F hhjkz +-==⎰- 则221cos )2cos sin(21⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=+θθk kh h F F 因为h<<λ, 所以F1+F2≈h 因而有)sin (300θθkh r e I j E jkr-=jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 405求辐射电阻辐射功率为ϕθθϕππθd d H E p sin 21200*∑⎰⎰=将θE 和θH 代入上式, 同时考虑到∑∑=R I p 2021 短振子的辐射电阻为22)(80λπhR =∑6方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D由此可见, 当短振子的臂长h >>λ时, 电流三角分布时的辐射电阻和方向系数与电流正弦分布的辐射电阻和方向系数相同, 也就是说, 电流分布的微小差别不影响辐射特性;因此, 在分析天线的辐射特性时, 当天线上精确的电流分布难以求得时, 可假设为正弦电流分布, 这正是后面对称振子天线的分析基础; 7有效长度现在我们来讨论其有效长度; 根据有效长度的定义, 归于输入点电流的有效长度为hdz hz I I h hhein =-=⎰-)1(0这就是说, 长度为2h 、电流不均匀分布的短振子在最大辐射方向上的场强与长度为h 、电流为均匀分布的振子在最大辐射方向上的场强相等, 如图 6 -10 所示; 由于输入点电流等于波腹点电流, 所以归于输入点电流的有效长度等于归于波腹点电流的有效长度, 但一般情况下是不相等的;接收天线理论例8-4画出两个平行于z 轴放置且沿x 方向排列的半波振子, 在d=λ/4、ζ=π/2时的H 面和E 面方向图;解:1 H 面方向图函数将d=λ/4、ζ=-π/2 代入式8-2-11,得到H 面方向图函数为)1(cos 4πcos )(H -=ϕϕF 8-2-14天线阵的H 面方向图如图8－11,在由图8－11可见,在0=ϕ时辐射最大,而在πϕ=时辐射为零,方向图的最大辐射方向沿着阵的轴线这也是端射阵;请读者自己分析其原因;2 E 面方向图函数将d=λ/4、ζ=π/2代入式8-2-10 ,得到E 面方向图函数为)1(sin 4πcos sin cos 2cos )(-⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθθπθE F 8-2-15 显然,E 面的阵方向图函数必须考虑单个振子的方向性;图8－12示出了利用方向图乘积定理得出的E 面方向图;由图8-12可见, 单个振子的零值方向在θ=0°和θ=180° 处, 阵因子的零值在θ=270°处, 所以, 阵方向图共有三个零值方向, 即θ=0°、θ=180°、θ=270°, 阵方向图包含了一个主瓣和两个旁瓣;例 9 -1设有一矩形口径a ×b 位于xOy 平面内, 口径场沿y 方向线极化, 其口径场的表达式为:axE S y 21-= , 即相位均匀, 振幅为三角形分布, 其中|x|≤2a ; 求:① xOy 平面即H 平面方向函数; ② H 面主瓣半功率宽度; ③ 第一旁瓣电平; ④ 口径利用系数; 解:1远区场的一般表达式根据远区场的一般表达式:1）求?=H EaxE E Sy S 21-==和s s dy dx dS =一并代入上式, 并令ϕ=0得： (sin cos sin sin 1cos 2S S jkR jk x y S M Se E j E e ds R θϕθϕθλ-++=⋅⎰⎰最后积分得22/2/sin 21ψψ⋅⋅=S A E H其中,2cos 1e j θλ+⋅=-R A jkRab S = 2sin θψka =3求H 面方向函数所以其H 面方向函数为2cos 12/sin )2/sin sin()(2θθθθ+=ka ka F H 4求主瓣半功率波瓣宽度由求得主瓣半功率波瓣宽度为/2sin sin 01cos 2(1)2S S jkR a jkx jkx S Se j b x e e dx R aθθθλ--+⎡⎤=⋅-+⎣⎦⎰/2/sin /2/1cos 212S jkR a b s jkx SH S S a b s e x E j e dx dy R a θθλ---+⎡⎤=⋅-⎢⎥⎣⎦⎰⎰sin(sin )4sin 4kaka θθ=aH λθ7325.0=5第一旁瓣电平为 )(2605.0log 2010dB -= 6求方向系数将λR S E 2max=和πη720)21(2122222Sdy dx a x P bb S S a a S =-=⎰⎰--∑代入9－2－12得方向系数：4342⋅=λπS D 所以口径利用系数 υ=;可见口径场振幅三角分布与余弦分布相比,主瓣宽度展宽, 旁瓣电平降低, 口径利用系数降低;1 综合类设无耗传输线的特性阻抗为50Ω, 工作频率为300MHz, 终端接有负载Zl=25+j75Ω, 试求串联短路匹配支节离负载的距离1l 及短路支节的长度2l 只需要求一种情况16分;解: 1求参数由工作频率f=300MHz, 得工作波长λ=1m;终端反射系数101111Z Z Z Z e j +-=Γ=Γφ =+=1071.1j e 驻波系数 8541.61111=Γ-Γ+=ρ2求长度第一波腹点位置：0881.0411max ==φπλl m 调配支节位置： 1462.01arctan 21max 1=+=ρπλl l m 调配支节的长度：1831.01arctan 22=-=ρρπλl 2三基类试证明工作波长λ, 波导波长λg 和截止波长λc 满足以下关系10分: 22cgc g λλλλλ+=证明：1明确关系式kπλ2=1 22β+=c k k 2cc k λπ2=3 gλπβ2=42结论将23、4代入1中得结论2222)2()2(22gcc g gckλλλλλπλπππλ+=+==3 一般综合试求图示网络的A 矩阵, 并确定不引起附加反射的条件12分;附：解：1将网络分解成两个并联导纳和短截线网络的串接,于是网络的A 矩阵为：[][][][]321A A A A =2查表得到网络的A 矩阵为：[]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=θθθθθθθθθθθθsin cos sin sin cos 2sin sin cos 101cos sin sin cos 10120000000000B jB Z j jB jZ Z B jB Z j jZ jBA000Z DCZ BAZ Z in =++=则：θcot 200Y B =4一般综合一长度为2hh<<λ中心馈电的短振子, 其电流分布为:)1()(0hz I z I -=, 其中I0为输入电流, 也等于波腹电流Im , 已知短振子的辐射场电场、磁场表达式为：)sin (300θθkh r e I j E jkr-= 、 jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 40试求: ①辐射电阻 ②方向系数； ③ 有效长度;15分解: 1求短振子的辐射电阻由于短振子的辐射场为：)sin (300θθkh r e I j E jkr-=jkr e rkhI jE H -==θπηθϕsin 40则辐射功率为ϕθθϕππθd d r H E p sin 212200*∑⎰⎰=将θE 和θH 代入上式, 同时考虑到∑∑=R I p 2021 短振子的辐射电阻为22)(80λπhR =∑2方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D3有效长度归于输入点电流的有效长度为h dz hz I I h hhein =-=⎰-)1(05三基类有两个平行于z 轴并沿x 轴方向排列的半波振子, 已知半波振子的方向函数为：;sin )cos 2cos(θθπ阵因子为：2cos ψ,其中ξϕθψ+=cos sin kd ；当d=λ/4, ζ=π/2时,试分别求其E 面和H 面方向函数, 8分解：1由方向图乘积定理：二元阵的方向函数等于元因子和阵因子方向函数之乘积,于是有：;2cos sin )cos 2cos()(ψθθπθ=F其中：ξϕθψ+=cos sin kd 2当00=ϕ时,得到E 面方向函数：;)sin 1(4cos sin )cos 2cos()(θπθθπθ+=E F3当090=θ时,得到H 面方向函数：;)cos 1(4cos)(ϕπθ+=H F1 综合类一均匀无耗传输线的特性阻抗为70Ω,负载阻抗为Zl=70+j140Ω, 工作波长λ=20cm;试计算串联支节匹配器的位置和长度16分;解：1求终端反射系数 0010145707.0∠=+-=ΓZ Z Z Z 2求驻波比8.51111=Γ-Γ+=ρ3求串联支节的位置cm l 5.21arctan 2411=+=ρπλφπλ 4调配支节的长度： cm l 5.31arctan 22=-=ρρπλ 2三基类设某矩形波导的尺寸为a=8cm,b=4cm; 试求工作频率在3GHz 时该波导能传输的模式;10分解：λλλλλλλ<=+=<==>====∴=)(0715.02)(08.02)(16.022)(1.03)122c c c 110110m ba ab m b m a m fcGHzf TM TE TE ）计算模式波长并判断求波长3结论可见,该波导在工作频率为3GHz 时只能传输TE10模 3一般综合试求如图所示并联网络的S 矩阵;14分解:1写出参数方程21u u = )(221i u Y i -+=2根据入射波、反射波与电压、电流的关系：111b a u +=,111b a i -= 222b a u +=,222b a i -=3由1、2变换得到：211222a Ya Y Yb +++-=212222a YYa Yb +-+=4结论[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+++-=Y Y YY YY S 222222 4一般综合长度为2hh<<λ沿z 轴放置的短振子, 中心馈电, 其电流分布为Iz=Im·sinkh-|z|, 式中k=2π/λ, 知短振子的辐射场电场、磁场表达式为：θθsin 3022h k r e I j E jkr m -≈ 、πηθθϕ120E E H == 试求短振子的 ① 辐射电阻; ② 方向系数;③ 有效长度归于输入电流;13分解：1求短振子的辐射电阻由于短振子的辐射场为：θθsin 3022h k re I j E jkr m-≈ 、 πηθθϕ120E E H == 将θE 和θH 代入上式,则辐射功率为42022max2200)(10sin sin 240sin 21kh d d E r d d H E p ===⎰⎰⎰⎰*∑ππϕππθϕθθθπϕθθ同时考虑到∑∑=R I p m 221短振子的辐射电阻为4)(20kh R =∑2方向系数为5.1sin ),(4202==⎰⎰ππϕθθϑθπd d F D3有效长度归于输入点电流的有效长度为h dz z h k I I h hhmm ein =-=⎰-)(sin5 三基类六元均匀直线阵的各元间距为λ/2, 求： ① 天线阵相对于ψ的归一化阵方向函数;② 分别求出工作于边射状态和端射状态的方向函数; 8分解：1由公式;2sin2sin1)(ψψψN NA =当N=6时则得天线阵相对于ψ的归一化阵方向函数：;2sin3sin 61)(ψψψ=A 其中ξϕθψ+=cos sin kd2求工作于边射状态和端射状态的方向函数 ①当0=ξ时为边射阵的归一化方向函数;)cos 2sin()cos 3sin(61)(ϕπϕπψ=A②当πξ==kd 时为端射阵的归一化方向函数;))1(cos 2sin ))1(cos 3sin 61)(++=ϕπϕπψA1综合类设某一均匀无耗传输线的特性阻抗为Ω=500Z ,终端接有未知负载1Z 现在传输线上测得电压最大值和最小值分别是100mV 和20mV ,第一电压波节位置离负载31min λ=l ,试求该负载的阻抗1Z ;16分解：15minmax ==V V ρ (3)232111=+-=Γρρ…………3 33;344111min πφλλφπλ==+=l ……….3 431132πφj j e e =Γ=Γ…………..3 501101010113.644.8211;∠=Γ-Γ+=+-=ΓZ Z Z Z Z Z …………4 2、一般综合如图求双端口网络的[]Z 矩阵和[]Y 矩阵12分解：1由[]Z 矩阵的定义：…………….6 C A I Z Z I V Z +===01111221021121Z Z I V Z C I ====C B I Z Z I V Z +===022221则：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=C B C C C A Z Z Z Z Z Z Z2求[]Y (6)[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+++==-C A C C C B C B A B A Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Y )(11 3、一般综合设矩形波导宽边cm a 5.2=,工作频率为：GHz f 10=,用4gλ阻抗变换器匹配一段空气波导和一段56.2=r ε的波导,如图求匹配介质的相对介电常数'r ε及变换器的长度;12分解：1各部分的等效特性阻抗如图2根据传输线的四分之一波长阻抗变换性：r r Z Z Z εε0020•=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛',得6.1=='r r εε;………………5 3求波导波长：cm cm fcr 37.2;3='='==ελλλ波导波长为：cm ag 69.2)2(12='-'=λλλ……………..4 4求变换器的长度：cm l g67.04==λ (3)4三基类型直立振子天线的高度m h 10=,其电流分布表达式为：)(sin )(z h I z I m -=β,当工作波长m 300=λ,求它归于波腹电流的有效高度10分解：1写出表达式2sin2)(sin )(2hI dzz h I dz z I h I mhm hen m βββ=-==⎰⎰2求有效高度m hh en 12sin 22≈=ββ1、综合类设有一无耗传输线,终端接有负载)(30401Ω-=j Z ,求：1、要使传输线的驻波比最小,则该传输线上的特性阻抗是多少 2、此时的最小反射系数及驻波比是多少 3、离终端最近的波节点位置在何处19分解：1求?0=Z (7)a.2202200101130)40(30)40(+++-=+-=ΓZ Z Z Z Z Z b.求?01=∂Γ∂Z030402022=-+Z ,得：Ω=500Z 2求反射系数及驻波比 (7)a.230101131πj e Z Z Z Z =+-=Γb.21111=Γ-Γ+=ρ3求?1min =z (5)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=πφλφπλ2344001min z ,代入得：λ811min =z2、一般综合如图求终端接匹配负载时的输入阻抗,并求出输入端匹配条件;14分解：1、求?=in Z (8)2由匹配条件： (6)0Z Z in =求得：BZ B X 21202+=；一般取：001,Z B Z X ==;3、一般综合如图,有一驻波比为的标准失配负载,标准波导的尺寸为2012cm b a ⨯=⨯,当不考虑阶梯不连续性电容时,求失配波导的窄边尺寸1b ;14分解：1根据等效传输线理论,设波导的主模为TE10,则其等效特性阻抗： (4)000)1()12()1(1)1(1jBZ BX B X j BX Z jBjX Z jX jB Z jB Z in +--+-=++++=10121001;TE e TE e Z abZ Z a b Z ==2求反射系数…………5 10102121b b b b Z Z Z Z e e e e +-=+-=Γ3求?1=b ……………5 2727.011=+-=Γρρ,求出：57.01=b 4、三基类确定沿Z 轴放置的电基本振子的方向系数10分解：1写出电基本振子的归一化方向函数 θϕθsin ),(=F ……………..3 2求D 5.1sin sin 4202==⎰⎰ππϕθθθπd d D (7)2、B 综合类设有一无耗传输线,终端接有负载)(30401Ω-=j Z ,求：1、要使传输线的驻波比最小,则该传输线上的特性阻抗是多少 2、此时的最小反射系数及驻波比是多少 3、离终端最近的波节点位置在何处19分解：1求0=Z (7)a.2202200101130)40(30)40(+++-=+-=ΓZ Z Z Z Z Z b.求1=∂Γ∂Z030402022=-+Z ,得：Ω=500Z 2求反射系数及驻波比 (7)a.230101131πj e Z Z Z Z =+-=Γb.21111=Γ-Γ+=ρ3求?1min =z (5)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=πφλφπλ2344001min z ,代入得：λ811min =z2、一般综合如图求双端口网络的[]Z 矩阵和[]Y 矩阵15分解：1由[]Z 矩阵的定义：…………….6 C A I Z Z I V Z +===01111221021121Z Z I V Z C I ====C B I Z Z I V Z +===022221则：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=C B C C CA Z Z Z Z Z Z Z2求[]Y (6)[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+++==-C A C C C B C B A B A Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Y )(113、一般综合设矩形波导宽边cm a 5.2=,工作频率为：GHz f 10=,用4gλ阻抗变换器匹配一段空气波导和一段56.2=r ε的波导,如图求匹配介质的相对介电常数'r ε及变换器的长度;12分解：1各部分的等效特性阻抗如图 2根据传输线的四分之一波长阻抗变换性：r r Z Z Z εε0020•=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛',得6.1=='r r εε; (5)3求波导波长：cm cm f c r 37.2;3='='==ελλλ 波导波长为：cm a g 69.2)2(12='-'=λλλ……………..4 4求变换器的长度：cm l g67.04==λ (3)4三基类型直立振子天线的高度m h 10=,其电流分布表达式为：)(sin )(z h I z I m -=β,当工作波长m 300=λ,求它归于波腹电流的有效高度10分解：1写出表达式2sin 2)(sin )(200hI dz z h I dz z I h I mh m h en m βββ=-==⎰⎰2求有效高度 m hh en 12sin 22≈=ββ。

微波与天线考试Microsoft Word 文档

微波与天线作业1.名词解释微波传输线均匀传输线微波系统波导电压驻波比回波损耗和反射损耗同轴电缆导波结构矩形波导圆波导微带线带状线等效传输线理论单口网络定向耦合器单向器天线馈线系统天馈系统天线方向图衰落吸收型衰落视距传播对称振子天线相控阵微波遥感2.微波传输线大致可以分为哪三种类型？3.传输线的边界条件通常有哪三种:4.传输线的工作特性参数有哪些？5.无耗传输线有哪三种不同的工作状态？6.选择矩形波导尺寸应考虑以哪几个方面因素？7.激励波导的方法通常哪有三种？8.各种集成微波传输系统归纳起来可以分为哪四大类？9.什么是耦合微带线？有何用途？10.光纤按组成材料可分为哪几种？11.什么是光纤吸收损耗？包括哪几种吸收？12.微波元器件有哪些？简述功能？13.微波连接匹配元件包括哪些？简要介绍？14. 阻抗匹配元件包括哪些？它们的作用是什么?15. 什么是功率分配元器件?举例说明。

16. 定向耦合器的性能指标有哪些？17. 什么是微波谐振器件？18. 画出无线电通信系统框图，简述原理。

19. 天线有哪些功能？20. 天线的方向图参数有哪些？简要说明。

21. 对接收天线的方向性有哪些要求？22. 天波通信具有哪些特点？23. 对流层散射传播具有哪些特点？24. 等幅同相二元阵H 面方向图如图所示？你能得到哪些信息？25. 天线阵方向图的主瓣和旁瓣有何特点？26. 水平振子天线经常应用于短波通信、电视或其它无线电系统中,主要是什么？27. 电视发射天线的特点是什么？190°28.移动通信基站对天线提出了哪些特殊要求？29.智能天线技术的主要优点有哪些特点？30.雷达的工作机理是什么？31.画出现代雷达系统的组成框图，简述原理。

微波技术与天线试卷和答案B

微波技术与天线试卷B一、填空题（每空2分，共40分）1．长线和短线的区别在于：前者为参数电路，后者为参数电路。

2．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1）（2）（3）。

3．当传输线的负载为纯电阻R L >Z 0时，第一个电压波腹点在；当负载为感性阻抗时，第一个电压波腹点距终端的距离在范围内。

4．微波传输系统的阻抗匹配分为两种：和。

阻抗匹配的方法中最基本的是采用和作为匹配网络。

5．表征微波网络的参量有：；；；；。

6．微波谐振器有别于传统谐振器在于它的特性。

频率大于300MHz 一般就需要使用微波谐振器，这是由于使得等原因。

微波谐振器常见有和等类型。

1．分布、集中。

2．行波状态、驻波状态、行驻波状态。

3．终端、0/4z λ<<4．共扼匹配、无反射匹配、/4λ阻抗匹配器、枝节匹配器 5．阻抗参量；导纳参数、转移参数、散射参数、传输参数。

6．高频率时Q 值高的；高于300MHz 时，传统LC 回路欧姆损耗、介质损耗、辐射损耗增大； Q 值降低；传输线型；金属波导型二、（20分）长度为3λ/4，特性阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300Ω；其输入端电压为600V 。

试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图，并求其最大值和最小值。

解答：L Z Z Z Z L L +-=Γ =-1/3=1/3exp(j π) （2分）V V V e e V V e e V d V L L j j L d j L d j L L 450600)3/4()311()4/3()||1()()3(2/3)2(-==-=+=∴Γ+=++-+-Φ+πππββλ （4分）|)(/)(||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|2/12/122/12/12d I d V d Z d d V d I d d V d V in L L L L L L L L =+=-ΦΓ-Γ+=-=-ΦΓ+Γ+=++λπβλπβ （2分）振幅|V(d)|、|I(d)|、|Zin(d)|随d 的变化图（4分）（2分）（2分）（2分）（2分）三、计算题（要求写清必要步骤）（共20分，每小题10分）1．一无耗传输线特性阻抗Ω=500Z ，长度为cm 10，MHz f 800=，假如输入阻抗Ω=60j Z in (1)求出负载阻抗L Z ；(2)为了替代L Z 需用多长的终端短路传输线？(1) 解：2.15060~j j Z in == （2分）cm 5.371080010368=⨯⨯=λ 267.05.3710==λl （2分）所以，在阻抗圆图中以2.1j 点向负载方向沿等反射系数圆旋转267.0波长数到l Z ~点，Ω==Ω===Γ-==Γ-==Γ+==Γ+=++++300|)(|/|)(||)(|1200|)(|/|)(||)(|5.0|]|1[|||)(|300|]|1[|||)(|1|]|1[|||)(|600|]|1[|||)(|max min min min max max 0min min 0max max d I d V d Z d I d V d Z AZ V d I V V d V AZ V d I VV d V in in L L L L L L L L得到07.1~j Z l -=，故Ω5.535007.1j j Z l -=⨯-=。

期中考试

西安电子科技大学考试时间 120 分钟微波技术与天线试题（卷）班级学号姓名任课教师一、填空题：（每空1分，共25分）1、微波是指波长从到的电磁波。

2、长线和短线都是相对于而言的；对长线的分析一般采用，而短线是集中参数电路。

3、简并模式的特点就是具有相同的和不同的。

4、无耗传输线的特性阻抗为：；相位常数为：。

5、已知无耗传输线的特性阻抗0Z 和负载阻抗L Z ，则无耗传输线的终端反射系数。

6、已知无耗传输线的终端反射系数ΓL ，无耗传输线驻波系数 ρ＝。

7、已知无耗传输线的驻波系数ρ，则反射系数的模值Γ＝。

8、均匀无耗传输线工作在纯驻波状态时，其反射系数、驻波系数、行波系数分别是：、、。

9、微波传输线按其传输电磁波的性质可分为三类：、、。

10、匹配有两种：一是匹配，使传输线两端所接的阻抗等于传输线的特性阻抗；另一种是匹配，使信号源给出最大功率。

11、阻抗匹配的方法就是在与之间加入一阻抗匹配网络。

12、长度p l λ/8<终端短路的传输线可实现；长度p l λ/8<终端开路的传输线可实现。

13、均匀无耗传输线工作在行波状态时，其反射系数Γ= 、驻波系数ρ= 、行波系数K = 。

14、由于微波具有特性，其携带信息的能力远远超过中短波及超短波，因此现代多路无线通信几乎都工作在微波波段。

二、判断正误：（每小题2分，共20分）1、均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。

（）2、传输线的特性阻抗Z 0是传输线上的电压和电流的比值。

（）3、4/λ阻抗变换器是常见的阻抗匹配器件，可以用在各种宽带匹配系统中。

（）4、波导系统中的相速度小于光速，群速度大于光速，都是频率的函数，都是色散波。

（）5、矩形波导传输的模式为mn TM ，mn TE ，其中m 表示场分布沿波导宽边方向的半驻波分布的个数，n 表示场分布沿波导窄边方向的半驻波的个数。

《微波技术与天线》试题

第4页（共6页）
，该五元阵的
可见区为
。
20. 阵元 A、B 组成的二元阵，相距 d=λ，IA = IB，则二元阵的阵因子为 F1（θ，
φ），元函数为 F2（θ，φ），则天线阵的方向性函数为：
.
本题分数得分
二、解答题：（5 题，共 60 分）
1．（12 分）已知传输线的特性阻抗 Z=0 50Ω ，负载阻抗 ZL =60 − j80Ω ，如图 5 所示，用开路单分支匹配器进行匹配，求接入分支线的位置 d 和分支线长度 l 。（请在圆图上标明相应的参数和作图线）
南京航空航天大学
第1页（共 7 页）
二○一一～二○一二学年第二学期《微波技术与天线》考试试题
考试日期：2012 年 05 月 27 日试卷类型： A 试卷代号：
班号
学号
姓名
题号一二三四五六七八九十总分
得分
本题分数得分
一、填空题：（每题 2 分，共 40 分）
1．长度为 L 的终端开路无耗传输线，特性阻抗为 Z0，其输入阻抗 Zin= ，当 L<λ/4 时等效电抗为 (容、感) 性。
变换器的特性阻抗为
。若要展宽其带宽，可以采用的方法有
______________
__。
13. 设电基本振子的中心置于坐标系的坐标原点，并使振子轴沿 z 轴方向。则电基
本振子的归一化方向函数为 F (θ ,φ ) =
，H 平面为
平面。
14．矩形口径非均匀场的口面利用系数 v _____1，设相同尺寸的矩形口径，均匀场的方向性系数为 D1 ，半功率主瓣宽度为θ0.5,1 ；余弦场的方向性系数为 D2 ，半功率主瓣宽度为θ0.5,2 ；则 D1 （大于，等于，小于） D2 ，θ0.5,1 （大于，等于，小于）θ0.5,2 。

(完整word版)微波技术与天线考试试卷

一、填空1、充有25.2r =ε介质的无耗同轴传输线，其内、外导体直径分别为mm b mm a 72,22==，传输线上的特性阻抗Ω=__________0Z 。

（同轴线的单位分布电容和单位分布电感分别()()70120104,F 1085.8,ln 2ln 2--⨯==⨯===πμμεπμπεm a b L abC 和mH ) 2、匹配负载中的吸收片平行地放置在波导中电场最___________处，在电场作用下吸收片强烈吸收微波能量，使其反射变小。

3、平行z 轴放置的电基本振子远场区只有________和________ 两个分量，它们在空间上___________（选填：平行，垂直），在时间上_______________（选填：同相，反相）。

4、已知某天线在E 平面上的方向函数为()⎪⎭⎫⎝⎛-=4sin 4sin πθπθF ，其半功率波瓣宽度_________25.0=θ。

5、旋转抛物面天线由两部分组成，___________ 把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投过来的球面波沿抛物面的___________向反射出去，从而获得很强___________。

二、判断1、传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm ，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。

（错）2、无耗传输线只有终端开路和终端短路两种情况下才能形成纯驻波状态。

（错）3、由于沿smith 圆图转一圈对应2λ，4λ变换等效于在图上旋转180°，它也等效于通过圆图的中心求给定阻抗（或导纳）点的镜像，从而得出对应的导纳（或阻抗）。

（对）4、当终端负载阻抗与所接传输线特性阻抗匹配时，则负载能得到信源的最大功率。

（错）5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。

（错）6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。

（错） 7、互易的微波网络必具有网络对称性。

（错）8、谐振频率0f 、品质因数0Q 和等效电导0G 是微波谐振器的三个基本参量。

微波技术与天线题库

简答：简答：1、什么是TE 波，波，TM TM 波和TEM 波。

在同轴线当中通常传播哪种波，在金属波导中通常传输哪种波？金属波导中通常传输哪种波？2、反射系数、电压驻波比（反射系数、电压驻波比（VSWR VSWR VSWR）的概念，并写出它们两者间的关系）的概念，并写出它们两者间的关系式？式？3、散射矩阵úûùêëé=22211211S S S S S 中，各参数的意义是什么？中，各参数的意义是什么？ 4、什么是微波的相速和群速？在同轴线中，相速与群速一致吗？金属波导中，相速与群速一致吗？波导中，相速与群速一致吗？5、画一张Smith 圆图的草图，要求：圆图的草图，要求：（1）说明圆图的横、纵坐标的含义；）说明圆图的横、纵坐标的含义；（2）在图中标注短路点、开路点和匹配点的位置；）在图中标注短路点、开路点和匹配点的位置；（3）标注纯电阻线（）标注纯电阻线（x=0x=0x=0））、纯电抗圆（、纯电抗圆（r=0r=0r=0）的位置。

）的位置。

6、均匀传输线、均匀传输线? ?7、什么是插入损耗？写出无耗传输线上的插入损耗与电压反射系数的关系式。

什么是回波损耗系式。

什么是回波损耗??无耗传输线上的回波损耗与电压反射系数的关系是什么是什么? ?8、什么是负载匹配？什么是源匹配？什么是共轭匹配？、什么是负载匹配？什么是源匹配？什么是共轭匹配？9、试说明为什么在金属波导内不能传播TEM 波？波？10、电磁波波长、频率及波速的关系？微波在自由空间中传播的速度？、电磁波波长、频率及波速的关系？微波在自由空间中传播的速度？1111、写出短路线输入阻抗与反射系数的关系式？、写出短路线输入阻抗与反射系数的关系式？、写出短路线输入阻抗与反射系数的关系式？1212、试说明、试说明λ/4传输线的阻抗变换特性。

传输线的阻抗变换特性。

1、一特性阻抗为75W 的均匀传输线，终端接负载Z l =150W ，求负载反射系数，在离负载0.25l 及0.5l 处的反射系数又分别为多少？处的反射系数又分别为多少？2、一条1.5m 长的传输线。

《微波技术与天线》试题真题(A卷)

任课教师
考场教室
准考证号：
2. BJ－100 型矩形波导（ a b 22.86 10.16mm 2 ）填充相订对介电常数 r 2.1 的介质，信号频率 f 10GHz ，求
班级：
―――――――――――――――装
TE10 波的相波长 P 和相速度 vP 。
姓名：
第 6页共 7页
1. 微波是指频率范围为 300MHz～3000GHz 的电磁波，它有着不同于其它无线电波的特点，诸如 _____________________ 、 ____________________ 、 ______________________、_____________________、

学
院
考
试
专
用
纸
3. 求电长度为，特性阻抗为 Z 0 的传输线段的散射参量矩阵。
4. 今有一段矩形波导，当终端短路时，测得某一波节位置 d1 15cm ，相邻另一个波节位置 d 3 17cm ；当终端接喇叭天线后，从 d1 向波源方向测得最近波节点位置 d 2 16.5cm ，驻波比 2 ，
线―――――――――――――――――――――――－
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中
国
民
航
学
院考试专用纸
三、计算题（每题 10 分，共 40 分）
1. 均匀无耗传输线终端接 Z L 100 ，测得终端电压反射系数的相角 2 180 和电压驻波比 1.5 。计算终端电压反射系数 2 和传输线特性阻抗 Z 0 。
其中11te模的场分布和矩形波导中的场分布很相似因此圆波导中11te模很容易通过矩形波导中过渡得到而且11te模的最长容易实现单模传输

微波技术与天线试题1

8、相速度可以用来表示波能量的传输速度
（错）
9、多径效应造成了天线系统传输过程中信号的衰落（对）
10、天线接收的功率可分为三个部分：接收天线的再辐射功率、负载吸
收的ห้องสมุดไป่ตู้率和媒质的损耗功率。
（对）
三、简答题（每题6分，共24分） 1、微波的特点有哪些？答：（1）似光性（2）穿透性（3）款频带特性（4）热效应特性
（1）主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰；（2）旁瓣电平尽可能低；（3）天线方向图中最好能有一个或多个可控制的零点，以便将
零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变； 4、为什么规则金属波导内不能传播TEM波？答：如果存在TEM波，则要求磁场应完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线，由麦克斯韦第一方程知，闭合曲线上磁场的积分应等于曲线相交链的电流，由于空心金属波导中不存在传播方向上的传导电流，故必须要求有传播方向的位移电流。由，知传播方向有电场存在，而与TEM波的定义相矛盾。 4、计算题（共36分） 1、一根75均匀无耗传输线，终端接有负载，欲使线上电压驻波比为，则负载的实部和虚部应满足什么关系？(6分) 解：由驻波比，可得终端反射系数的模值应为
微波技术与天线考试题
一、填空题（每题2分，共20分） 1、对于低于微波频率的无线电波的分析，常用电路分析法；对于微波用场分析法来研究系统内部结构。
2、微波传输线大致可分为三种类型：双导体传输线、波导和介质传输线。
3、无耗传输线的阻抗具有/2重复性和/4阻抗变换特性两个重要性质。
4、共轭匹配的定义为：当时，负载能得到最大功率值。 5、高波导的宽边尺寸a与窄边尺寸b之间的关系为b>a/2. 6、微带传输线的基本结构有两种形式：带状线和微带线，其衰减

微波天线考试重点习题全解

微波技术与天线温习提纲（2020级）一、试探题1.什么是微波？微波有什么特点？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHZ到3000GHZ，波长从到1m；微波的特点：似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、散布参数的不确信性、电磁兼容和电磁环境污染。

2.试说明一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的要紧物理现象有哪些？一样是采纳哪些物理量来描述？答：长线是指传输线的几何长度与工作波长相较拟的的传输线；以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落；要紧描述的物理量有：输入阻抗、反射系数、传输系数、和驻波系数。

3.微波技术、天线与电波传播三者研究的对象别离是什么？它们有何区别和联系？答：微波技术、天线与电磁波传播史无线电技术的一个重要组成部份，它们一起的基础是电磁场理论，但三者研究的对象和目的有所不同。

微波技术要紧研究阴道电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，它希望电磁波按必然要求沿传输系统无辐射地传输；天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波，或将空间的电磁波变成微波设备中的导行波；电波传播研究电波在空间的传播方式和特点。

4.试说明传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）答：传输线的工作特性参数要紧有特点阻抗Z 0，传输常数，相速及波长。

1)特点阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值，其表达式为0Z =它仅由自身的散布参数决定而与负载及信号源无关；2）传输常数j γαβ=+是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，α和β别离称为衰减常数和相移常数，其一样的表达式为γ传输线上电压、电流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速，即P wv β=；4）传输线上电磁波的波长λ与自由空间波长0λ的关系2πλβ== 5. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何概念的，有何特点，并分析三者之间的关系答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗Z in 概念为该点的电压和电流之比，与导波系统的状态特性无关，10001tan ()tan in Z jZ z Z z Z Z jZ zββ+=+ 反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，关于无耗传输线，它的表达式为2(2)10110()||j z j z Z Z z e Z Z βφβ---Γ==Γ+ 驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。