13级微波技术补充习题_32319
微波技术基础课后参考答案 (田加胜版)
微波技巧基本课后习题答案1 第一章1.7 终端反射系数0050505050125050501005025L L L Z Z j j j j Z Z j j j ------Γ=====+-+--,125L j -Γ==终端驻波比1115LL L ρ+Γ===-Γ; 000505050tantan 504()5010(2)8tan 250(5050)tan 4L in L j j Z jZ d Z Z j Z jZ d j j j πβλπβ-++====-+++-. 1.11 终端反射系数00250-50011=-=250+50033j L L L Z Z e Z Z π-Γ==+,终端反射系数模值13L Γ=,相角=L φπ.依据行驻波状况时电压的变更纪律可知：=L φπ时,若1n =,则4234L n φλπλλ+=,电压处于波腹点,是以在输入端电压处于波腹点.max (1)500L L U U V +=+Γ=,所以1500=3754L U V V +=,min (1)250L L U U V +=-Γ=;max500(1)1500L L U IA Z +=+Γ==,min250(1)0.5500L L U IA Z +=-Γ==. 因为0L R Z <,负载处为电压波节点;驻波比11+1+3==211-1-3L L ρΓ=Γ,0min 250Z R ρ==Ω,max 01000R Z ρ==Ω.1.13 （1）负载1z 处的反射系数122821()0.5pp j j z L L L z e e j j λπλβ-⋅⋅-Γ=Γ=Γ=-Γ=,是以0.5L Γ=-.随意率性不雅察点z 处的反射系数22()0.5j z j z L z e e ββ--Γ=Γ=-;等效阻抗2021()10.5()501()10.5j zj zz e Z z Z z e ββ--+Γ-==-Γ+.（2）已知0L L L Z Z Z Z -Γ=+,050Z =Ω;（1）中求得0.5L Γ=-,可解出50/3L Z =Ω.（3）由等效阻抗公式2210.5()5010.5j zj ze Z z e ββ---=+,取z=0,得10.55050/310.5L Z -==Ω+. 1.14 min122()444422LLLl φλπφφλππββππΓΓΓ=+=+=+, 所以min1sin()sin()cos()222LLl φφπβΓΓ=+=,min1cos()cos()sin()222L L l φφπβΓΓ=+=-.或：在min1l 处的输入阻抗为()00min1min100min1tan tan L L Z Z jZ l Z l Z Z jZ l βρβ+==+所以()0min10min1tan tan L L Z jZ l Z jZ l βρβ+=+ 1.15（a ）终端短路：0L Z =,2200()j zj zL L Z Z z e e Z Z ββ---Γ==-+,23223()12j e πλλλ-⋅⋅Γ=-=-,033()tan()022Z jZ λβλ=⋅=或031()32()0321()2Z Z λλλ+Γ==-Γ. （b ）终端开路：L Z =∞,2200()j zj zL L Z Z z e e Z Z ββ---Γ==+,2142551()5j j e e πλπλλ-⋅⋅-Γ==,0112()cot()cot 555Z jZ j λβλπ=-⋅=-. （c ）虚线右半部分：负载为0Z ,长度为5λ传输线的输入阻抗000in 000000tan tan tan tan L L Z jZ d Z jZ dZ Z Z Z Z jZ d Z jZ dββββ++===++;是以,从最左端看去,负载为两个0Z 并联,等效负载阻抗为02Z .传输线输入端阻抗00in 0000tan 242tan 24Z jZ Z Z Z Z Z j λβλβ+==+, 反射系数002204000112()=-=332j j zj L L Z Z Z Z z ee e Z Z Z Z λββπ-----Γ==++. （d ）终端短路的/4λ传输线输入阻抗为∞,终端匹配的/2λ传输线输入阻抗为0Z ,所以支节点处等效输入阻抗为00||Z Z ∞=;再经/2λ阻抗变换得输入端输入阻抗为0Z ,反射系数-j200200e =0Z Z Z Z λβ-Γ=+;（e ）终端阻抗02Z 经由两个/2λ阻抗变换之后输入阻抗仍为02Z ,另一歧路在支节点处输入阻抗仍为0/2Z ,所以支节点处等效输入阻抗为0002Z ||Z /22Z /5=;再经/4λ阻抗变换得输入端输入阻抗为20005/22/5Z Z Z =,反射系数-j2-j 004002/533e =-e 2/577Z Z Z Z λβπ-Γ==+; （f ）主线上第一节点处输入阻抗为0Z ,支线支节点处00in 0000tan 8tan 8Z jZ Z Z Z Z jZ λβλβ+==+,支节点等效输入阻抗000Z ||Z Z /2=,输入端等效阻抗仍为0/2Z ,反射系数-j200200/21e =/23Z Z Z Z λβ-Γ=-+;（g ）支节点处输入阻抗0002Z ||2Z Z =,输入端输入阻抗0Z ,反射系数-j200200e =0Z Z Z Z λβ-Γ=+.1.160025-j25-5025251=0.20.425-j25+5075253L L L Z Z j jj Z Z j j-----Γ====--+--,1+2.6171-2ρΓ==≈Γ,距离负载0.375λ处阻抗in003tan252550850350(2525)tan825755050(2)2525LLLLZ jZ Z jZ j jZ Z ZZ jZ j jZ jZjjjλβλβ+---===---+-==--11125255050LY jj==+-,LY的实部等于01=50Y,依据传输线导纳公式：依据单支节在传输线上的匹配前提：()inY z的实部应为01=50Y,是以：()2211tan1zβ=-+,tan0zβ=或2当tan0zβ=时,单支线在主线0d=处（即终端负载处）,此处()115050inY z j=+.是以短路支节导纳为11-=50j50tanjdβ,所以tan1dβ=,支节长度/8lλ=.当tan2zβ=时,单支线在主线arctan22dλπ=处,此处()115025inY z j=-.所以短路支节导纳为11=25j50tanjdβ,所以tan0.5dβ=-,支节长度()arctan0.52lλπ=-.1.17 已知1+51-ρΓ==Γ,所以-12+13ρρΓ==;相邻电压波节点之间的距离=452cmλ,所以=90cmλ;第一电流波腹点（电压波节点）设为min1l,则min12-LlβφπΓ=,所以min1=44LlφλλπΓ+,由=90cmλ,min1=20cml得-9LπφΓ=,所以923LjjL Le eπφΓ-Γ=Γ=,进而可求出9921+13=250725.19595.271213j LL jL e Z Z j e ππ--+Γ=≈-Ω-Γ-. 1.21（1）将负载阻抗归一化得30150.60.350L j z j +==+,对应圆图上点A;在等反射系数圆上往电源偏向顺时针扭转/6λ（120度）得到点B;读取B 点的阻抗为91.5493+j13.4512Ω; （2）将输入阻抗归一化得6055111+j 6012L j z +==,对应圆图上点A;从A点做OA 射线,得角度为65.3785;从A 点做等反射系数圆与X 轴右半轴交点,读出=2.4ρ;依据-10.4167+1ρρΓ=≈; （3）在X 轴左半轴读出1==0.42.5ρ的地位,对应圆图点A;在圆图等反射系数圆上,往负载偏向逆时针扭转0.15λ（108度）,读出归一化负载阻抗为0.88-j0.91L z =,0(0.88-j0.91)52.854.6L Z Z j ==-Ω.1.22 将负载阻抗归一化0.5+j0.5L z =,对应圆图点A;从点A 沿电源偏向扭转2圈,得到'BB 处输入阻抗'0.50.5BB z j =+,''05050BB BB Z Z z j =⋅=+Ω’;再将'BB z 归一化对应圆图上点B,扭转4圈得到'0.250.25AA z j =+,''0200(0.250.25)5050AA AA Z Z z j j =⋅=⋅+=+Ω.2 第二章2.6 7.214a cm =,3.404b cm =,矩形波导的截止波长c λ=;对于10TE 模,m=1,n=0,214.428c a cm λ===,83310 2.0792914.42810c c cf GHz λ-⨯==≈⨯,故c f f <,不消失10TE 模; 对于01TE 模,m=0,n=1,2 6.808c b cm λ===,83310 4.406586.80810c c cf GHz λ-⨯==≈⨯,c f f <,也不消失01TE 模; 显然11TE 和22TE 模的截止频率大于10TE 和01TE ,也不成能消失11TE 模和22TE 模.2.7 10a mm =,6b mm =,对10TE 模,220c a mm λ===;对于01TE 模,212c b mm λ===;对于11TE 模,210.29c mm λ-===≈.2.9 22.8a mm =,10.15b mm =,工作波长12mm λ=.10TE 模：245.6c a mm λλ==>,可以消失; 01TE 模：220.3c b mm λλ==>,可以消失; 02TE模：10.15c b mm λλ===<,不成以消失;11TE (11TM )模：18.5454c mm λλ===≈>,可以消失;12TE (12TM )：9.9075c mm λλ===≈<,不消失;21TE (21TM )模：15.1641c mm λλ===≈>,可以消失;20TE模：22.8c a mm λλ===>,可以消失; 30TE模：215.23c a mm λλ===>,可以消失; 40TE模：111.42c a mm λλ===<,不成以消失; 31TE （31TM ）：12.167c mm λλ===≈>,可以消失.2.15 圆波导的主模为11TE 模,其截止波长3.41 3.41310.23c R cm cm λ==⨯=;截止频率892310 2.931010.2310c f Hz -⨯==⨯⨯;波导波长2247.426w cm λ--====≈;波形阻抗111787TE Z ===Ω. 2.16 11TE 模 3.41 3.413c R cm cm λ==>,01TM 模 2.61 2.613c R cm cm λ==<,所以只能传输11TE 模.2.18 β=因为波在两波导中传输时β和K 都相等,所以截止波束c K 也相等,即两个波导中截止波长相等.矩形波导中10TE 模c K aπ=,22c ca K πλ==,圆波导01TE 模 1.64c R λ=,所以圆波导半径327.11108.671.64m R mm -⨯⨯=≈.2.21 衰减20lg 100c lL edB α-=-=,求出5ln1011.513115.13/0.1c dB m l α--===;已知8.686280)c παλ=⋅--,tan 0.001δ=,8931031010m cm λ⨯==⨯,由以上解得 3.00 3.41c cm R λ≈=,所以圆波导的半径0.88R cm =. 3 第三章3.5 微带线传输的主模是准TEM 模;现实上微带传输线的准TEM 模的场部分在空气中,部分在介质中,一般用等效介电常数eff ε来暗示这种情形对传输特征的影响.eff ε的界说如下：eff CC ε=,0C 为无介质填充时微带传输线单位长度的散布电容,C 为现实上部分填充介质时微带传输线的单位长度上的散布电容.介质填充系数1/2110[1(1)]2h q w-=++.当/1w h 时,1(1)eff r q εε≈+-.3.10 w/h=0.95<1,疏忽导带厚度,00860ln()460ln(8.4210.2375)129.5125h w Z w h=+=+=Ω,1/2110[1(1)]0.64732h q w-=++=,1(1)10.6473(9.51) 6.5eff r q εε≈+-=+⨯-=;050.79Z ===Ω. 4 第四章4.1 微波谐振器和低频谐振器回路重要有3点不合：1）LC 回路为集总参数电路,微波谐振器属于散布参数电路,所以LC 回路能量只散布在LC 上,而微波谐振器的能量散布在全部腔体中;2）LC 回路在L 及C 一准时,只有一个谐振频率,而微波谐振器有无穷多个谐振频率,这称为微波谐振器的多谐性;3）微波谐振腔储能多,损耗小,是以微波谐振器品德因数很高,比LC 回路的Q 值高许多. 4.40.1mλ=,3a 10m-=,21.510b m-=⨯,特征阻抗060ln 366bZ a=≈Ω; 810r 231022/ 1.885100.1r f v πωππλ⨯⨯===≈⨯;10110-9-521l 220.110.1=2 1.88510106621.2810+p 510r r r tg p CZ tg p mλλπωπ---=++⨯⨯⨯≈⨯⨯⨯. 4.9已知r f =f 3r GHz =时,有9310⨯=;f 6r GHz =时,有9610⨯=解得a 6.3cm =≈,l 8.2cm =≈,b<a. 4.12 l 10cm =时,l/R=2<2.1,最低谐振模式为010TM 模,谐振波长2.61 2.61513.05R cm cmλ==⨯=;l15cm=时,l/R=3>2.1,最低谐振模式为111TE模,谐振波长14.8cm λ=≈.。
微波技术习题答案5.docx
5・2若一两端口微波网络互易，则网络参量［Z ］、［S ］的特征分别是什么?解：％ = ^21&2 - ^21因为,V2 '1 ；50__-2 -声 A = 4 =T 丄1 Mo = J-2.50_25 -一1 375 .「A B4 2」 所以， C D =AS =■J1 200 ~4因为，归一化电压和电流为：匕⑵=卡二=4⑵+勺•⑵ \ Zn ；厶(z)二厶⑵= q. (z) — 勺(z)a 〕+忧=A(a 2 +b 2) + B(a 2-b 2)/Z oq — b、= CZ Q {CI 2 + E) + Z)(tz 2—b°)从而解得:~b i~「1 -(A-B/Z O )TT-1 (A + B/ZjA.-1 -(CZ 0 - D)」［-1 (CZ 0 + D)_a 2_所以进而推得［S ］矩阵为:a b_AB/Z （「c dcz () D 归一化ABCD 矩阵为:所以:5-4某微波网络如右图。
写出此网络的［ABCD ］矩阵，并用［ABCD ］矩阵推导出対应的［S ］及［T ］ 参数矩阵。
根据［S ］或［T ］阵的特性对此网络的对称性做出判断。
解：2（AD-BC ）—A + B / Z （）— CZ （）+ D乙+Zc — K z _7 U 乙+Z 』v[Z][/] = [V]⑸一 A + B/Z （）+CZo + D_ A + B/ Z （）—CZ Q — D2 由(3)式解得[S] -1 1 ~—- + 4/ 27 . 27所以, b\ _ 1~ 2A —B / Z° — CZ （）+DA —B / Z （）+ CZ 1 A + B / Z° — CZ Q — D A — B / Z° — CZ°+ D2 A + B/Zo + CZo + D A-B/Z +CZ -D7 .—/21力• ----- 4 j 2----- 4 j 2 7 . * （9）因为［s ］阵的转置矩阵［sy 二［S ］,所以，该网络是互易的。
微波技术基础期末试题与答案(一)
《微波技术基础》期末试题一与参考答案一、选择填空题（每题 3 分，共30 分）1.下面哪种应用未使用微波（第一章）b（a）雷达（b）调频（FM）广播（c）GSM 移动通信（d）GPS 卫星定位2.长度1m，传输900MHz 信号的传输线是（第二章）b（a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路（c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路3.下面哪种传输线不能传输TEM 模（第三章）b（a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线4.当矩形波导工作在TE10 模时，下面哪个缝不会影响波的传输（第三章）b5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（第三章）b（a）（b）（c）6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为行波、驻波和行驻波。
（第二章）Z L 0L 7.耦合微带线中奇模激励的对称面是 电 壁，偶模激励的对称面是 磁 壁。
（第三章）8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、 导纳 参量、 传输 参量、散射参量和 转移参量。
9.衰减器有吸收衰减器、 截止衰减器和 极化衰减器三种。
10.微波谐振器基本参量有 谐振波长 、 固有品质因数 和等效电导衰减器三种。
二、传输线理论工作状态（7 分）（第二章）在特性阻抗Z 0=200Ω的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为电压波节点，传输线上电压最大值 U max =10V ，求终端反射系数、负载阻抗和负载上消耗的功率。
解： Γ = ρ -1 = 12ρ +1 3由于终端为电压波节点，因此Γ =- 123由Γ =Z L - Z 0= - 12+ Z 3 可得，Z L =100Ω 负载吸收功率为P 2Z 0 ρ三、Smith 圆图（10 分）（第二章）已知传输线特性阻抗Z 0=75Ω，负载阻抗Z L =75+j100Ω，工作频率为 900MHz ，线长l =0.1m ，试用Smith 圆图求距负载最近的电压波腹点与负载的距离和传输线的输入阻抗Z 0Z L解：由工作频率为900 MHz，可得λ=1 m 3而线长为l=0.3λ1.计算归一化负载阻抗ZL=ZLZ= 1+j1.33在阻抗圆图上找到 A 点。
微波技术练习习题答案
.微波技术习题答案1-1何谓微波？微波有何特色？答：微波是频次从300MHz 至3000GHz 的电磁波，相应波长1m至0.1mm 微波不一样于其余波段的重要特色：1、似光性和似声性 2穿透性3、非电离性4、信息性1-2何谓导行波？其种类和特色怎样？答：能量的所有或绝大多数受导行系统的导体或介质的界限拘束，在有限横截面内沿确立方向（一般为轴向）传输的电磁波，简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波，简称为导波其种类可分为：TEM波或准TEM波，限制在导体之间的空间沿轴向流传横电（TE）波和横磁（TM）波，限制在金属管内沿轴向流传表面波，电磁波能量拘束在波导构造的四周（波导内和波导表面邻近）沿轴向传播1-3何谓截止波长和截止频次？导模的传输条件是什么？答：导行系统中某导模无衰减所能流传的最大波长为该导模的截止波长，用λ c 表示；导行系统中某导模无衰减所能流传的最小频次为该导模的截止频次，用fc表示；导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长(λc>λ)或截止频次小于工作频次(f c<f)2-1某双导线的直径为2mm，间距为10cm，四周介质为空气，求其特征阻抗。
某同轴线的外导体内直径为23mm，内导体外径为10mm，求其特征阻抗；若..在内外导体之间填补 2.25的介质，求其特征阻抗。
2-6在长度为d的无耗线上测得Z in sc=j50Ω,Z in oc=-j50Ω,接实质负载时，VSWR=2,d min=0,λ/2,λ,·求Z L。
2-10长度为3λ/4，特征阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300Ω；其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅散布图，并求其最大值和最小值。
..2-12设某传输系统如图,画出AB段及BC段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅散布图,并求出电压的最大值和最小值(R=900Ω)..2-15在特征阻抗为200Ω的无耗双导线上，测得负载处为电压驻波最小点，..|V|min=8V，距λ/4处为电压驻波最大点，|V|max=10V，试求负载阻抗及负载汲取的功率。
微波技术习题解答
微波技术习题解答第1章练习题1.1 无耗传输线的特性阻抗Z0= 100()。
根据给出的已知数据，分别写出传输线上电压、电流的复数和瞬时形式的表达式：(1) R L= 100 ()，I L = e j0(mA)；(2) R L = 50()，V L = 100e j0(mV)；(3) V L = 200e j0 (mV)，I L = 0(mA)。
解：本题应用到下列公式：(1)(2)(3)(1) 根据已知条件，可得：V L = I L R L = 100(mV)，复数表达式为：瞬时表达式为：(2) 根据已知条件，可得：复数表达式为：瞬时表达式为：(3) 根据已知条件，可得：复数表达式为：瞬时表达式为：1.2 无耗传输线的特性阻抗Z0 = 100()，负载电流I L = j(A)，负载阻抗Z L = j100()。
试求：(1) 把传输线上的电压V(z)、电流I(z)写成入射波与反射波之和的形式；(2) 利用欧拉公式改写成纯驻波的形式。
解：根据已知条件，可得：V L = I L Z L = j(j100) = 100(V)，1.3 无耗传输线的特性阻抗Z0 = 75()，传输线上电压、电流分布表达式分别为试求：(1) 利用欧拉公式把电压、电流分布表达式改写成入射波与反射波之和的形式；(2) 计算负载电压V L、电流I L和阻抗Z L；(3) 把(1)的结果改写成瞬时值形式。
解：根据已知条件求负载电压和电流：电压入射波和反射波的复振幅为(1) 入射波与反射波之和形式的电压、电流分布表达式(2) 负载电压、电流和阻抗V L = V(0) = 150j75，I L = I(0) = 2 + j(3) 瞬时值形式的电压、电流分布表达式1.4 无耗传输线特性阻抗Z0 = 50()，已知在距离负载z1= p/8处的反射系数为 (z1)= j0.5。
试求(1) 传输线上任意观察点z处的反射系数(z)和等效阻抗Z(z)；(2) 利用负载反射系数 L计算负载阻抗Z L；(3) 通过等效阻抗Z(z)计算负载阻抗Z L。
《微波技术基础》题集
《微波技术基础》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微波是指频率为（）的电磁波。
A. 300MHz-300GHzB. 300Hz-300MHzC. 300GHz-300THzD. 300kHz-300MHz2.微波在真空中的传播速度与（）相同。
A. 光速B. 声速C. 电场传播速度D. 磁场传播速度3.微波的主要特性不包括（）。
A. 直线传播B. 穿透性强C. 反射性D. 绕射能力强4.微波传输线主要包括（）。
A. 同轴电缆和光纤B. 双绞线和同轴电缆C. 光纤和波导D. 双绞线和波导5.在微波通信中，常用的天线类型是（）。
A. 偶极子天线B. 抛物面天线C. 环形天线D. 螺旋天线6.微波谐振腔的主要作用是（）。
A. 储存微波能量B. 放大微波信号C. 转换微波频率D. 衰减微波信号7.微波加热的原理是（）。
A. 微波与物体内部的分子振动相互作用B. 微波使物体表面温度升高C. 微波直接转化为热能D. 微波引起物体内部化学反应8.微波在介质中的传播速度与介质的（）有关。
A. 密度B. 介电常数C. 磁导率D. 温度9.微波通信中，为了减少信号的衰减，通常采取的措施是（）。
A. 增加信号频率B. 减小信号功率C. 使用中继站D. 改用光纤通信10.微波测量中，常用的仪器是（）。
A. 示波器B. 微波功率计C. 万用表D. 频谱分析仪（部分功能重叠，但更专用于频率分析）二、填空题（每题2分，共20分）1.微波的频率范围是_________至_________。
2.微波在真空中的传播速度约为_________m/s。
3.微波的_________特性使其在雷达和通信系统中得到广泛应用。
4.微波传输线中，_________具有宽频带、低损耗的特点。
5.微波天线的作用是将微波能量转换为_________或相反。
6.微波加热过程中，物体吸收微波能并将其转化为_________。
7.微波在介质中的衰减主要取决于介质的_________和频率。
最新微波技术答案(一二章)
微波技术答案(一二章)题 解第 一 章1-1 微波是频率很高，波长很短的一种无线电波。
微波波段的频率范围为8103⨯Hz~12103⨯Hz ，对应的波长范围为1m~0.1mm 。
关于波段的划分可分为粗分和细分两种。
粗分为米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亚毫米波段等。
细分为Ka K Ku X C S L UHF 、、、、、、、…等波段，详见表1-1-2。
1-2 简单地说，微波具有下列特点。
（1） 频率极高，振荡周期极短，必须考虑系统中的电子惯性、高频趋肤效应、辐射效应及延时效应；（2） 波长极短，“反射”是微波领域中最重要的物理现象之一，因此，匹配问题是微波系统中的一个突出问题。
同时，微波波长与实验设备的尺寸可以比拟，因而必须考虑传输系统的分布参数效应；（3） 微波可穿透电离层，成为“宇宙窗口”；（4） 量子特性显现出来，可用来研究物质的精细结构。
1-3 在国防工业方面：雷达、电子对抗、导航、通信、导弹控制、热核反应控制等都直接需要应用微波技术。
在工农业方面，广泛应用微波技术进行加热和测量。
在科学研究方面，微波技术的应用也很广泛。
例如，利用微波直线加速器对原子结构的研究，利用微波质谱仪对分子精细结构进行研究，机载微波折射仪和微波辐射计对大气参数进行测量等等。
第 二 章2-1 解 ∵01011Z Z Z Z +-=Γ ∴)(82.811Ω=Z2-2 解图（a ）的输入阻抗021Z Z ab =； 图（b ）的输入阻抗0Z Z ab =；图（c ）的输入阻抗0Z Z ab =；图（d ）的输入阻抗052Z Z ab =； 其等效电路自绘。
2-3 解 ∵01011Z Z Z Z +-=Γ ∵e j j 4121)1(21π=+=Γ 2-4 解（1） ∵e j Z Z Z Z 40101122π=+-=Γ ∴83.511ρ11=Γ-Γ+=（2） ∵π2 =l β ∴e e j l -j l 4π) β2(11022=Γ=Γϕ 2-5 解 ∵ljZ Z l jZ Z Z Z tg βtg β10010++= ∴)(39.673.8Ω+=j Z in)(24.6009.2201Ω+=j Z)(1005003Ω+=j Z2-6 证明∵)(00ββe e lj l j U U Γ+=-+ )(00ββ0e e l j l j Z U I Γ-=-+ 而I Z E I Z E U g 0-=-=∴e U E l j 0β2-+= 故2EU =+2-7 证明lZ j l j Z l jZ Z l jZ Z Z in tg β1tg βtg βtg β111001++=++= 而 ρ11min =Z ，对应线长为1min l 故 1min 11min 1tg β1tg βρ1l Z j l j Z ++= 整理得 1min 1min 1tg βρρtgβ1l j l j Z --=2-8 解∵38.001011=+-=ΓZ Z Z Z而给定的1Z 是感性复阻抗，故第一个出现的是电压腹点，即λ/4线应接在此处。
微波技术复习题
微波技术复习题一、填空题1.若传输线的传播常数γ为复数，则其实部称为衰减常数，量纲为奈培/米(Np/m)或者分贝/米(dB/m)，它主要由导体损耗和介质损耗产生的；虚部称为相位常数，量纲为弧度/米(rad/m)，它体现了微波传输线中的波动过程。
2.微波传输线中相速度是等相位面移动的速度，而群速度则代表能量移动的速度，所以相速度可以大于光速，而群速度只能小于或等于光速，且相速度和群速度的乘积等于光速的平方或c23.在阻抗圆图中，上半圆的阻抗呈感性，下半圆的阻抗呈容性，单位圆上为归一化电阻零，实轴上为归一化电抗零。
4.矩形金属波导(a>b)的主模是TE10，圆形金属波导的主模是TE11，同轴线的主模是TEM。
5.若传输线端接容性负载(Z L=R L+jX L，X L<0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压节点；若端接感性负载(Z L=R L+jX L，X L>0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压腹点。
6.阻抗圆图是由单位电压反射系数坐标系和归一化阻抗坐标系组成的，其中前者又由单位电压反射系数的模值圆和单位电压反射系数的相角射线组成，而后者又由归一化电阻圆和归一化电抗圆组成。
7.在金属波导截止的情况下，TE模的波阻抗呈感性，此时磁储能大于(大于/小于)电储能；TM模的波阻抗呈容性，此时电储能大于(大于/小于)磁储能。
8.微带线的主模为准TEM模，这种模式的主要特征是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括导体损耗，介质损耗和辐射损耗三部分。
9.特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载R L为j20Ω,50Ω,20Ω时，传输线上分别形成纯驻波，纯行波，行驻波。
10.均匀传输线的特性阻抗为50Ω，线上工作波长为10cm,终端接有负载Z L，Z Lˊ1).若Z L=50Ω，在zˊ=8cm处的输入阻抗Z in=50Ω, 在zˊ=4cm处的输入阻抗Z in=50Ω。
2).若Z L=0，在zˊ=2.5cm处的输入阻抗Z in=∞Ω, 在zˊ=5cm处的输入阻抗Z in=0Ω,当0<zˊ<2.5cm处, Z in呈感性，当2.5<zˊ<5cm处, Z in呈容性3). 若Z L=j50Ω，传输线上的驻波系数ρ=∞。
13级微波技术补充习题_32319
13级通信工程《微波技术》补充练习题一、填充题1、驻波比的定义式是———————，驻波比与反射系数的关系式是——————————。
2、电磁波能在导波系统中传输的基本条件是—————————————————————————。
3、通常阻抗圆图是由—————————————————————————————————————————构成。
4、微波系统中两种最基本的阻抗匹配方法是—————————和———————————————。
5、无耗传输线工作于行波状态时线上只有——————————————，电压电流振幅——————————，相位沿传播方向————————————————————。
6、微波传输线是引导———————————————沿一定方向传输的系统,故又称为------------------------------------------ 。
7、微波传输线是一种____________参数电路，其线上的电压和电流的分布规律可由________________________来描述。
8、无耗传输线的特性阻抗是—————————，相速———————————，相波长——————。
9、均匀无耗传输线工作在行驻波状态时，线上任意一点的输入阻抗为———————。
10、阻抗圆图上任意一点对应的四个参量是——。
11、测得一微波传输线的反射系数的模为0.5，则行波系数K=____________；若特性阻抗Z0-=75欧，则波节点的输入阻抗Rin(波节)= ________________________。
12、均匀无耗传输线的特性阻抗为Z 0，终端负载获得最大功率时，负载阻抗ZL=________________________。
13、长线和短线的区别在于：前者为____________参数电路，后者为____________参数电路。
14、均匀无耗传输线工作于驻波状态，线上————————————————————-----相等，驻波的————————————————————的两倍，-------------------为零。
微波技术课后习题答案-第六章习题参考答案
第六章习题参考答案6.5: 已知并联导纳的ABCD 矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y D C B A 和一段传输线的ABCD 矩阵l ch V l V V V A L I L I γ=====021)(2 l Z s h I l V I V B L V L V γ=====021)(2Z lsh V l I V I C L I LI γ=====021)(2 l ch I l I I I D L V LV γ=====021)(2对于无耗线:l j l ch A ββγγcos )(=== l jZ j l Zsh B ββγγsin )(=== l Zj j Z l sh C ββγγsin 1)(===l j l ch D ββγγcos )(=== 总的ABCD 矩阵为三个二端口网络ABCD 矩阵的乘积⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθθθθθθθθθθsin cos sin 1cos 2sin sin cos 101cos sin 1sin cos 10122BZ i Z Z B jB jZ BZ jB Zj jZ jB D C B A 则总的归一化ABCD 矩阵为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡D CZ Z BAd c b a 00 由S 矩阵ABCD 矩阵的关系式⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+----++++=D CZ B Z A BC AD D CZ B Z A D CZ B Z A S 00000012)(2111][ 可求出S 矩阵。
对于本题目求出不引起附加反射的条件，只需求θθcos 2sin )1(00220011B Z Z B Z Z Z Z S =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⇒=由上式可得各参数满足的关系式02)1(20202202=--+Z tg BZ Z Z tg Z B θθ6.9由题意知(a)和(c)图均为右端或中断开路的一端口网络，求S 矩阵只需求始端反射系数即可（略）(b)图为并联导纳的S 矩阵（参考6.5）（略） 6.14 推导：原来第i 个参考面位于0=i z ，归一化入射和反射波为：i i b a , 当第i 个参考面移到i i l z =时，归一化入射和反射波为：i i j i i j i i e b b e a a θθ='='-,，其中giii l λπθ2=（p.21，2.1-14）j i j i j j ij j j ji j i ije S e a b a b S θθθθ----==''=' 写成矩阵形式为：]][][[][P S P S ='其中： ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=---N j j j e e e P θθθ0000][21已知：参考面21,T T 处的S 矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211S S S S S⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=--221121220000][g g l j l j j j e e e e P λπλπθθ 则由公式]][][[][P S P S ='可求出][S '。
微波技术练习题及答案
工作波长分别为 7 cm，6 cm 和 3 cm 时，波导中可能存在的模式；(3) 当工作波长为 7 cm 时， 主模的波导波长 λg。
3-21 空气圆波导，已知工作波长 λ ＝5mm，要求单模传输，试确定圆波导的半径，并
2-20 在阻抗圆图中，为什么 Vmax 线上的归一化 R 值就是驻波比 ρ 的值？
2-21 试说明导纳圆图与阻抗圆图中的特殊的点、线、面的对应关系。 2-22 实用圆图中有哪些标度？怎样利用圆图求得工作状态量？ 2-23 无耗传输线特性阻抗 Zc ，终端负载阻抗 Z0（或负载导纳 Y0），利用圆图求解： （1）Zc = 50 Ω，Z0 = 200 + j75 Ω，求终端电压反射系数、电压驻波比及驻波相位。 （2）Zc = 100 Ω，Z0 = 80 － j120 Ω，求终端电压反射系数、距离终端最近的电压波节 和波腹点的位置。
习题二
2-1 传输线中可能存在的波有哪些？传输线的特性参量有哪些？ 2-2 什么叫行波状态？形成行波状态的负载状态是什么？此时电压和电流的振幅沿线 的分布情况如何？ 2-3 什么叫纯驻波状态？形成纯驻波状态的负载条件是什么？在纯驻波状态下，电压、 电流的振幅沿线的分布情况怎样？ 2-4 什么叫驻波？接什么样的负载可形成驻波状态？驻波状态下电压、电流的振幅值 沿线的分布规律与纯驻波状态有什么相同点和不同点？ 2-5 分析驻波参量与反射系数的关系。 2-6 请总结传输线共有哪些工作状态参量及这些参量之间的关系。 2-7 如图所示的传输系统中，末端所接负载的阻抗值 Z0=200 Ω ，两段传输线的特性阻
[2018年最新整理]微波技术习题
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2.6 均匀无损耗传输线终端接负载阻抗
Z L 时，沿线电压呈行驻波分布，相邻波节点之间的
距离为 2cm，靠近终端的第一个电压波节点离终端 0.5cm，驻波比为 1.5，求终端反射系数。
2.7 已知传输线特性阻抗 Z 0 50 ，负载阻抗 Z L 10 j 20 ，用圆图确定终端反射系数
2。
学习资料
学习资料收集于网络，仅供参考
L
效关系为 le
arctg ( X L ) （Z0 为特性阻抗） 。
2
Z0
2.13 一个容抗为 jX 的集中电容可以用一段长度为
C
l e 的终端开路的传输线等效，试证明其
等效关系为 le
arctg ( X C ) （ Z0 为特性阻抗） 。
2
Z0
2.14 用特性阻抗为 600 的短路线代替电感为 2× 105H 的线圈，当信号频率为 300MHZ 时， 问短路线长度为多少？若用特性阻抗为 600 的开路线代替电容量为 0.884pF 的电容器， 当 信号频率为 300MHZ 时，问开路线长度为多少？
2.3 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？
2.4 传输线特性阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？
2.5 什么是反射系数、驻波系数和行波系数？
2.6 传输线有哪几种工作状态？相应的条件是什么？有什么特点？
3.1 何谓矩形波导？矩形波导传输哪些模式？
3.2 何谓圆波导？圆波导传输哪些模式？？
节匹配，试求单支节的长度 l 及接入位置 d 。
2.10 证明无耗传输线的负载归一化阻抗 ZL 、行波系数 K 和负载到第一个电压波
节点的距离 l min 三者之间满足下列关系式： Z L K jtg l min 1 jKtg l min
微波技术习题解答(部分)概要
欲使 A 处无反射，要求有 ZinA Z0 得到
2 Z0 Z01 jZ0 ZL tan l Z01ZL jZ01 tan l
由上式得 又
Z01 100 2
tan l 2
c 3 108 m 0.1m 10cm 9 f 3 10
arc tan 2
微波技术基础课后习题
杜 英
2011.5.1
第二章 传输线理论
2-6 如图所示为一无耗传输线，已知工作频率 f 3GHz ， Z0 100 ，
ZL 150 j50 ，欲使 A 处无反射，试求
l 和
Z 01 。
答案：由输入阻抗定义知
ZinA Z01 Z L jZ01 tan l Z01 jZ L tan l
3 108 答案：当工作频率 f 5GHz ， m 60mm 9 5 10
矩形波导TE、TM波截止波长公式为：
c
2
m a n b
2
2
当矩形波导的尺寸为 a b 109.2mm 54.6mm ，各波型的截止波长c 为
第三章 微波传输线
矩形波导中能传输的波型有 TE10 TE20 TE01 TE11 TM11 TE21 TM 21
2
p
1 c
2
vg v 1 c
2
第三章 微波传输线
3-9 一个空气填充的矩形波导，要求只传输 TE10 模，信号源的频率为 10GHz，试确定波导的尺寸，并求出相速 vp 、群速 vg 及相波长 p 答案： f 10 Hz
10
c 3 108 m 3cm 10 f 10
T T e j S12 e j12 S21 e j21
重理工13级微波技术与天线试卷B卷及答案
Z L 25 j50
10cm
第三题电路原理图 第四题同轴线场分布示意图。
解： （1） L
（2）
Z L Z c 25 j 50 50 0.62e j 0.55 Z L Z c 25 j 50 50
………3 分
1 L 1 0.62 4.26 1 L 1 0.62
重庆理工大学考试试卷
2015 ～ 2016 学年第 1 学期 班级 姓名 考试科目 微波技术与天线 A/B 卷 开/闭卷
参考公式： Zin Z 0
Z L jZ 0tg l Z 0 jZ Ltg l
， VSWR
1 1
，
Z0
60
b ln ， r a
八、请列出 5 种扩展微带天线带宽的方法。 （本题 5 分） 答：1.开槽法 2.寄生贴片法 3.多层贴片法 4.改进馈电结构 5.增加匹配网络 6.选择介
电常数低、厚度大的介质板 7.选择恰当的贴片形状（答对任意 5 条即可）
九、画出半波阵子天线 E 面和 H 面的方向图，简述其特点。 （本题 5 分）
四、同轴线中的 TEM 模场分布如图所示，径向和横向分别是什么场？如 果其内外半径分别为 a 0.5mm, b 3.5mm ，特性阻抗为 50 欧姆，则填充
第 2 页，共 5 页，
重庆理工大学考试试卷
2015 ～ 2016 学年第 1 学期 班级 姓名 考试科目 微波技术与天线 A/B 卷 开/闭卷
主瓣宽度： 2 m 0 2 79.8 57.6
0
………1 分 ………1 分
0
44.4
0
微波技术复习题
微波技术复习题微波技术复习题微波技术是一门涉及电磁波传输和应用的学科，广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。
为了加深对微波技术的理解和掌握，下面将提供一些微波技术的复习题，帮助读者回顾和巩固相关知识。
1. 什么是微波技术？微波技术是一种利用电磁波进行信息传输和处理的技术。
它利用微波频段的电磁波，通过调制、放大、传输和解调等一系列过程，实现了无线通信、雷达探测和卫星通信等应用。
2. 微波技术的应用领域有哪些？微波技术广泛应用于通信、雷达、卫星通信、无线电频谱分析、医学成像等领域。
在通信领域，微波技术被用于移动通信、卫星通信和无线局域网等；在雷达领域，微波技术被用于目标探测和跟踪；在医学成像领域，微波技术被用于乳腺癌检测和治疗等。
3. 什么是微波的频率范围？微波的频率范围一般被定义为1GHz到300GHz之间。
在这个频率范围内，微波的特性与电磁波的传播和衰减有着独特的特点，适合用于无线通信和雷达等应用。
4. 什么是微波的传输特性？微波的传输特性是指微波在传输过程中的衰减、传播速度和传播路径等特点。
微波的传输特性受到频率、天线高度、传输介质和传输距离等因素的影响。
在微波通信中，传输特性的研究对于确定传输距离和信号质量有着重要的意义。
5. 什么是微波的天线？微波的天线是指用于接收和发射微波信号的装置。
微波天线一般由金属材料制成，具有较高的增益和方向性。
常见的微波天线有偶极子天线、开口馈源天线和微带天线等。
6. 什么是微波的功率放大器？微波的功率放大器是指用于放大微波信号的装置。
微波信号在传输过程中会发生衰减，因此需要通过功率放大器来增加信号的强度。
常见的微波功率放大器有二极管放大器、场效应管放大器和旅行波管放大器等。
7. 什么是微波的调制和解调？微波的调制是指将信息信号转换成微波信号的过程，而解调是指将微波信号转换成信息信号的过程。
调制和解调是微波通信中的重要环节，它们决定了信号的传输质量和可靠性。
8. 什么是微波的反射和衍射？微波的反射是指微波信号遇到障碍物后发生的反射现象。
(完整版)微波技术考题2007-B参考答案
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第 二 学期期 末微波技术 课程考试题 B 卷 （120 分钟） 考试形式：课堂闭卷 考试日期 2007 年 月 日一、填空（每空2分，共20分）1、矩形波导的截止频率由（ 横截面尺寸 ）、（ 填充介质参数r ε、 r μ ）和（ 波型指数m ，n ）确定。
2、在SMITH 圆图中，（ 1=Γ ）圆代表的阻抗实部为0。
（ 1=Γ ）点代表开路点。
3、无耗网络S 参数满足（ 幺正性或[][][]U S S t=*）。
互易网络的阻抗矩阵参数的特点是（ ji ij Z Z = ）。
4、采用λ/4阻抗变换器进行阻抗匹配时，要求被匹配的负载或输入阻抗必须满足（ 纯阻条件 ）。
5、传输线谐振器并联谐振的阻抗条件是（ ∞=in Z ），串联谐振的阻抗条件是（ 0=in Z ）。
二、判断下面命题的正确与错误（正确的划圈，错误的打叉） （每小题2分，共10分）1、微波谐振器有无穷多个谐振频率。
（ ○ ）2、矩形波导可以传播TEM 模式 （⨯ ）3、二端口网络的S 11代表网络端口2接任意负载时端口1的反射系数。
（⨯ ）………密………封………线………以………内………答………题………无………效……4、在传输线上的总电压和总电流与参考面的位置有关。
（ ○ ）5、SMITH 阻抗圆图中，虚轴对应的阻抗是纯电抗。
（⨯ ）三、用λ/4阻抗变换器将阻抗为25+j25的负载与特征阻抗为50欧姆的传输线相匹配，并给出结果。
（20分） 解：4.02.02575252500j j j Z Z Z Z L L L +-=++-=+-=Γ618.211=Γ-Γ+=ρ （4分）在1/4波长阻抗变换器与负载之间插入一段长度为l ，特征阻抗为50欧姆的传输线，使从1/4波长变换器向负载看去的输入阻抗为纯阻，有λπλπλ162.02.04.0tan 4'"tan 4max =⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛ΓΓ=a a l （电压最大位置） 或λλ312.04max min =+=l l （电压最小位置） （8分）在电压最大位置，有()Ω==1310max Z Z in ρ则对应的1/4波长传输线的特征阻抗为()Ω==81max 001in Z Z Z………密………封………线………以………内………答………题………无………效……在电压最小位置，有()Ω==1.19/0min ρZ Z in对应的1/4波长传输线的特征阻抗为()Ω==9.30min 001in Z Z Z（8分）说明：学生只需求出电压最大或最小一个位置的解就可以了四、判断如下矩阵代表的网络的性质（是否是互易、无耗），并说明理由。
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13级通信工程《微波技术》补充练习题
一、填充题
1、驻波比的定义式是———————，驻波比与反射系数的关系式是——————————。
2、电磁波能在导波系统中传输的基本条件是—————————————————————————。
3、通常阻抗圆图是由—————————————————————————————————————————构成。
4、微波系统中两种最基本的阻抗匹配方法是—————————和———————————————。
5、无耗传输线工作于行波状态时线上只有——————————————，电压电流振幅————
——————，相位沿传播方向
————————————————————。
6、微波传输线是引导———————————————沿一定方向传输的系统,故又称为
------------------------------------------。
7、微波传输线是一种____________参数电路，其线上的电压和电流的分布规律
可由________________________来描述。
8、无耗传输线的特性阻抗是—————————，相速———————————，相波长——————。
9、均匀无耗传输线工作在行驻波状态时，线上任意一点的输入阻抗为———————。
10、阻抗圆图上任意一点对应的四个参量是——。
11、测得一微波传输线的反射系数的模为0.5，则行波系数K=____________；若特性阻抗Z0=75欧，则波节点的输入阻抗R in(波节)= ________________________。
12、均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0，终端负载获得最大功率时，负载阻抗Z L=________________________。
13、长线和短线的区别在于：前者为____________参数电路，后者为____________参数电路。
14、均匀无耗传输线工作于驻波状态，线上————————————————————-----相等，驻
波的
————————————————————
的两倍，-------------------为零。
15、通常阻抗圆图是由—————————————————————————————————————————构成。
16、微波系统中匹配负载和短路负载是两种常用的终端元件，他们均属于
____________ 网络。
17、矩形波导尺寸a=2cm,b=1.1cm。
若在此波导中只传输TF10模，则其中电磁波的工作波长范围________________________。
18、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为____________传输线，
____________传输线和____________传输线。
19、阻抗圆图的正实半轴为_________的轨迹，负半轴为_____________的轨迹。
20、微波网络常用的五种网络参量是____________，____________，__________
21、二端口微波网络的阻抗参量0
12
212==I I U Z 是表示_____________________。
22、矩形波导中最低阶的TM 波模是_______,最低阶的TE 波模是________。
23、波数随____________变化的现象称为波的色散，色散波的群速表达式V g =____________________________________。
24、微波系统中对各种连接件和短路活塞要求有良好的—————————————，以保证不产生反射。
二、简答题
1、简述微波具有哪些特性？
2、均匀无耗传输线终端接不同性质的负载时有几种工作状态？请简述各种工作状态的工作特性.
3、简述均匀无耗传输线工作在行驻波状态时的传输特性
4、导波系统中电磁波的场结构必须遵循的规则是？
5、矩形波导的壁面电流分布具有哪些特点？
6、P116的3-1,3-2,3-3,3-4,3-5
7、P153的4-1,4-2
三、计算题
1、一特性阻抗为100Ω的均匀传输线终端接负载R L =50Ω,求负载反射系数L Γ。
在负载前0.2λ处输入阻抗Z 和反射系数Γ各等于多少?
2、均匀无耗传输线终端接负载阻抗Z L 时,沿线电压呈行驻波分布,相邻波节点之间距离为2cm,靠近终端的第一个电压波节点离终端0.5cm ,驻波比为1.5,求终端反射系数.
3、传输线的终端负载等于特性阻抗Z 0,线上某处的电压U(z)=200e j30。
试写出该处、以及与该处相距为λ（向信号源方向）和4λ（向负载方向）处电压瞬时值的表示式。
4、均匀无耗传输线终端接负载阻抗Z L =500歐,信号频率f 0=1GHZ 测得终端电压反射系数角o l 180=ϕ和电压驻波比5.1=ρ.计算终端电压反射系数,传输线特性
阻抗Z 0及距终端最近的一个电压波腹点的距离.
5、传输线的特性阻抗为Z 0，线上的行波系数为K ，终端负载为Z L ，第一个电压最小点距终端的距离为2λ，试求Z L 的表示式。
6、传输线的特性阻抗为Z 0，线上的行波系数为K ，终端负载为Z L ，第一个电压最小点距终端的距离为4λ，试求Z L 的表示式。
7、空气填充的矩形波导，其横截面尺寸为mm b a 16.1086.22⨯=⨯,当信号的波长分别为10cm,8cm,3.2cm 和2cm 时，哪些波长的波可以通过波导，即波导内存在哪些可传输波型。
8、BJ-100型矩形波导填充相对介电常数r ε=2.4的介质,信号频率为20GHZ,试求TE 10模的相波长p λ和相速V p .[16.1286.24⨯=⨯b a ]
9、用BJ －100矩型波导传输TE 10模，终端负载与波导不匹配，测得波导中相邻两个电场波节点之间的距离为19.88毫米，求工作波长。
（a=22.86mm,b=10.16mm ）
10、一空气填充的矩形波导,要求只传输TE 10模,信号频率为20GHZ,试确定波导的尺寸,并求出相速度,群速度及相波长.。