射频电路与天线（华工）试卷及答案

射频电路与天线（华⼯）试卷及答案
⼀、填空题
1、⽆耗传输线终端短路，当它的长度⼤于四分之⼀波长时，输⼊端的输⼊阻抗为容抗，将等效为⼀个电容。

[见P19段路线输⼊阻抗公式1-45]
2、⽆耗传输线上驻波⽐等于1时，则反射系数的模等于0。

3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波⽐等于⽆限⼤。

4、只要⽆耗传输终端接上⼀个任意的纯电阻，则⼊射波全部被吸收，没有反射，传输线⼯作在匹配状态。

[ZL=ZC才能匹配]
5、在传输线上存在⼊射波和反射波，⼊射波和反射波合成驻波，驻波的最⼤点电压值与最⼩点上的电压值的⽐即为传输线上的驻波⽐。

6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在⼀个等电抗圆上各点电抗值相同。

7、圆波导的截⽌波长与波导的截⾯半径及模式有关，对于TE11模，半径越⼤，截⽌波长越短。

[⽆论是矩形波导，还是圆波导，截⽌波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正⽐。

圆波导主模TE11，次模TM10]
8、矩形波导的⼯作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截⾯尺⼨有关，矩形波导截⾯的窄边尺⼨越⼩，波导波长（相波长）越长。

[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某⼀频率和截⽌波长有关，且与截⽌波长（=2a）成反⽐，与窄边b⽆关。

矩形波导主模TE10，次模TE20]
9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最⼩。

[矩形谐振腔主模TE101]
10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。

[都能传，但⼤多数场合⽤来传TEM波]
11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，⽽且在宽边的中间上磁场强度最⼤。

[P46倒数第三⾏，磁场平⾏于波导壁⾯。

电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最⼤。

]
12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。

13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。

[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在⽆限⼤媒质中的波阻抗，在空⽓中则为377。

注意：矩形波导不能传输TEM。

] 14、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺⼨与振荡模式有关，⼀般来讲，给定⼀种振荡模式，腔体的尺⼨越⼤，谐振频率就越⾼。

[P50]
15、两段⽤导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在TEM模时，其长度等于半波长的整数倍。

[P99，同轴型谐振腔分三种类型，半波长、1/4波长、电容负载式]
16、对称振⼦天线上的电流可近似看成是正弦分布，在天线的输⼊端电流最⼤。

17、对称振⼦天线既可以作发射天线，也可以作接收天线，当它作为发射天线时，它的⼯作带宽要⽐作为接收天线时⼤。

18、天线阵的⽅向性图相乘原理指出，对于由相同的天线单元组成的天线阵，天线阵的⽅向性图可由单元天线的⽅向性图与阵因⼦相乘得到。

19、螺旋天线的⼯作模式有法向模、轴向模和边射模三种，其中轴向模辐射垂直极化波。

20、在相同的辐射场强条件下，定向天线与⽆⽅向性天线相⽐可节省输⼊功率，所节省的倍数等于天线的⽅向性系数。

⼆、选择题
1、已知传输线的特性阻抗为50Ω，在传输线上的驻波⽐等于2，则在电压驻波波节点上的输⼊阻抗等于：（）（4）[直接由P22公式1-54算出，不⽤P18公式1-36算出反射系数，再由P23公式1-38算出负载阻抗]
（1）、100Ω（2）、52Ω（3）、48Ω（4）、25Ω
2、传输线上的驻波⽐等于2，在驻波波腹点上的电压等于10V，则驻波波节点上的电压等于：（）（4）[驻波⽐ρ为电压或电流最⼤值⽐最⼩值，最⼤值：（U+）+（U-）；最⼩值：（U+）-（U-）]
（1）、20V （2）、12V （3）、8V （4）、5V
3、常⽤微波传输系统中，可以传输TEM波的是（2）
（1）矩形波导[主模：TE10，不能传TEM]（2）同轴线[主模：TEM，也能传TE、TM]（3）圆波导[主模：TE11？不能传
TEM]（4）脊形波导[主模：TE10，不能传TEM]
4、在传输线上当观察点由负载沿线向信号源⽅向移动时，对应于阻抗圆图上：1
（1）、沿等反射系数圆顺时针⽅向移动
（2）、沿等电阻圆移动
（3）、沿等电抗圆移动
（4）、沿等反射系数圆反时针⽅向移动
5、传输线上负载端的反射系数等于0.2，则传输线上的驻波⽐等于（3）[见驻波⽐与反射系数的公式P17]
（1）、5 （2）、0.6667 （3）、1.5 （4）、0.2
6、⼀段长度为l的末端开路的传输线，其输⼊阻抗0，则其长度应该满⾜[P20：离开路端为1/4波长奇数倍的点处输⼊阻抗为0；⼩于1/4波长时，输⼊阻抗呈容性；1/2波长处输⼊阻抗⽆穷⼤，相当并联谐振；⼤于1/4波长⼩于1/2波长，输⼊阻抗呈感性]
（1）等于0 （2）等于半波长（3）等于四分之⼀波长（4）等于⼋分之⼀波长
7、右图是⼀个阻抗圆图，那么
（1）O点的归⼀化阻抗是零
（2）A点的归⼀化阻抗是1
（3）B点的驻波⽐等于1
（4）OB线代表驻波波节
8、为了使矩形波导中能单模传输TE10波，其⼯作波长必须（1）[最低模式即为主模]（1）⼩于TE10波的截⽌波长⽽⼤于TE20波的截⽌波长
（2）等于TE10波的截⽌波长
（3）⼤于TE10波的截⽌波长
（4）⼩于TE20波的截⽌波长
9、矩形波导中激励TE10模时，探针应：(1) [同判断题11]
（1）、在波导的宽边中间插⼊探针并使探针垂直于宽边
（2）、在波导的窄边插⼊探针并使探针垂直于窄边
（3）、在波导的宽边中间⽤⼩环激励，并使⼩环⾯垂直窄边
（4）、在波导的窄边中间⽤⼩环激励，并使⼩环⾯平⾏于宽边
10、矩形波导中的主模TE10模，其电场在垂直于波导的宽边⽅向上的分布规律是：(1) [同上]
（1）正弦分布，在宽边中间最⼤（2）余弦分布，在宽边中间为0
（3）均匀分布（4）线性分布，宽边中间为0
11、当某种模式的波在波导中传输时，波导中的波长与⾃由空间的波长的关系是（3）[利⽤波导波长公式P45]
（1）< （2）= （3）> （4）=1
12、为使矩形谐振腔⼯作在TE101振荡模式，其腔的最⼩长度应为：[？]4
（1）λ（2）λg （3）λ/2（4）λg/2
13、圆柱形谐振腔的三个常⽤振荡模是TM010、TE011 、TE111；其中[？]3
1。

TE111的场分布是轴对称的
2。

TE011谐振频率最低的
3。

TM010的谐振频率与长度⽆关
4。

TM010的Q值最⾼
14、波导测量线是在波导的宽壁中线上开⼩槽，并插⼊⼀短探针进⾏耦合，这种耦合是1（1）电耦合（2）磁耦合（3）电磁耦合（4）临界耦合
15、如图所⽰的H-T，为使3⼝有的输出为最⼤，1⼝和2⼝应：1
（1）、等幅同相输⼊
（2）、等幅反相输⼊
（3）、1⼝接匹配负载，只在2⼝输⼊
（4）、2⼝输⼊，1⼝接短路板，短路板距离H-T中⼼线λg/2
16、天线⽅向性系数D，增益G和天线效率η之间的关系是(1)
（1）G = η D （2）D = η G （3）η = G D （4）GD=1/η
17、⼀个4元等幅馈电的均匀直线天线阵，阵元之间间距为四分之⼀波长，为使最⼤辐射⽅向垂直于天线阵，则相邻单元的相位差α=（1）
（1）、0 （2）、π/2 （3）、π/4 （4）、π/8
18、半波振⼦天线输⼊端的电流I0为2
（1）零（2）波腹电流（3）（4）
19、构成对称振⼦天线的导体越粗，(3)[P318第⼆段]
（1）输⼊阻抗越⼤，⼯作频宽越宽
（2）输⼊阻抗越⼤，⼯作频宽越窄
（3）输⼊阻抗越⼩，⼯作频宽越宽
（4）输⼊阻抗越⼩，⼯作频宽越窄
20、半波振⼦天线的⽅向图：（4 ）
（1）、在E⾯和H⾯都是8字形。

（2）、在H⾯和E⾯都是圆形。

（3）、在H⾯是8字形，在E⾯是圆形。

（4）、在E⾯是8字形，在H⾯是圆形。

三、计算题
1.已知⽆耗传输线的特性阻抗Zc=100Ω，⼯作波长为λ=300cm，接上阻抗为ZL=100+100jΩ的负载，求：（1）在离开负载10cm处的阻抗；（2）线上的驻波⽐。

[同课后习题1-15]
2.⽤测量线测量阻抗时，已知⽤于制作测量线的传输线的特性阻抗为Zc=75Ω，当线的末端接上待测负载ZL时，测得线上的驻波⽐为ρ=3，当线的末端短路时，电压的最⼩点向负载的⽅向移动了0.1λ，请⽤圆图求出待测负载的阻抗。

3.矩形波导的横截⾯尺⼨为a=23mm，b=10mm，传输频率为9GHz的TE10波，（1）求截⽌频率fc、波导波长λg、相速Vp和波阻抗ZTE；[各公式见书⾯]
4.有⼀个空⽓填充的矩形谐振腔，其尺⼨为a=30mm, b=15mm, l=70mm, 求TE101模的谐振频率。

（考点：矩形⾦属谐振腔）[P92公式4-29及公式4-30]
5.对称振⼦天线的单臂长度l=0.3λ，天线的效率为90%，天线的输⼊功率为5kW时其输⼊端电流Io=
6.08A
射频电路与天线试题
⼀判断题把正确答案和错误⽤”√”和“ד填在下表内（每题1分，共20分）
⼆选择题把正确答案编号填在下表内（每题1.5分，共30分）
2、Zl＝36-j46.5
3、ZTE=547
4、f0=505GHz
TM010模式特点
场轴对称，且只与r有关，与z⽆关。

电场在中⼼最强，垂直与顶⾯。

磁场在壁上最强，平⾏与顶⾯。

壁上电流只有z分量。

谐振在圆波导TM01模截⽌频率，当l<2.1a时，为
圆柱腔的谐振主模。

谐振频率与腔长⽆关，不可通过改变腔长调谐。

常⽤于电⼦直线加速器和微波电⼦管中作为与电
⼦交换能量的部件。

TM011：模式特点
场轴对称
电场只有圆周分量
电流只有圆周分量
损耗低，Q值⾼
可以⾮接触调谐
⽤于⾼精度波长计
TE111模式特点
l>2.1a时，为最低模式。

Q值⽐较⾼，但不是最⾼。

⽤途是中等精度波长计。

单模带宽宽。