微波习题

微波技术基础期末复习题

《微波技术基础》期末复习题第2章传输线理论1. 微波的频率范围和波长范围频率范围 300MHz ~ 3000 GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ；2. 微波的特点⑴ 拟光性和拟声性；⑵ 频率高、频带宽、信息量大；⑶ 穿透性强；⑷ 微波沿直线传播；3. 传输线的特性参数⑴ 特性阻抗的概念和表达公式特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流 1101R j L Z G j C ⑵ 传输线的传播常数传播常数 j γαβ=+的意义，包括对幅度和相位的影响。

4. 传输线的分布参数：⑴ 分布参数阻抗的概念和定义⑵ 传输线分布参数阻抗具有的特性()()()in V d Z d I d =00ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z γγγγ+=+000th th L L Z Z d Z Z Z d γγ+=+① 传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；③ 传输线段具有阻抗变换作用；由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z dγγ+=+ 可以看到这一点。

④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和 λ/2重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量；⑶ 反射参量① 反射系数的概念、定义和轨迹；② 对无损线，其反射系数的轨迹？；③ 阻抗与反射系数的关系；in ()1()()()1()V d d Z d I d d 01()1()d Z d ⑷ 驻波参量① 传输线上驻波形成的原因？② 为什么要提出驻波参量？③ 阻抗与驻波参量的关系；5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点；⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点；⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点；6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响7. 引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；8. 阻抗匹配的概念、重要性9. 阻抗匹配的方式及解决的问题⑴ 负载 — 传输线的匹配⑵ 信号源 — 传输线的匹配⑶ 信号源的共轭匹配10. 负载阻抗匹配方法⑴ λ/4阻抗匹配器⑵ 并联支节调配器⑶ 串联支节调配器第3章规则金属波导1. 矩形波导的结构特点、主要应用场合；2. 矩形波导中可同时存在无穷多种TE 和TM 导模；3. TE 和TM 导模的条件；TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z E H x y z H x y e β-==≠TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z H E x y z E x y e β-==≠4. 关于矩形波导的5个特点；5. 掌握矩形波导TE 10模的场结构，并在此基础上掌握TE m0模的场结构；6. 管壁电流的概念；7. 管壁电流的大小和方向；8. 矩形波导的传输特性（导模的传输条件与截止）；9. 圆形波导主模TE11模的场结构。

微波技术习题解答(部分)

率的波，而是一个含有多种频率的波。这些多种频率成分构成一个“波群”
又称为波的包络，其传播速度称为群速，用 vg 表示，即 vg v 1 c 2
第三章微波传输线
TEM波：相速
vp
1 v
相波长
p
2
v f
群速 vg vp v
即导波系统中TEM波的相速等于电磁波在介质中的传播速度，而相波长等于电磁波在介质中的波长（工作波长）
插入衰减 A
A
1 S21 2
A%11 A%12 A%21 A%22 2 4
对于可逆二端口网络，则有
A
1 S21 2
1 S12 2
第四章微波网络基础
插入相移 argT arg S21
对于可逆网络，有 S21 S12 T ，故
T T e j S12 e j12 S21 e j21
何不同？
答案：截止波长：对于TEM波，传播常数为虚数；对于TE波和TM波，对于一定的 kc 和、，随着频率的变化，传播长数可能为虚数，也可能为实
数，还可以等于零。当 0 时，系统处于传输与截止状态之间的临界状态，此时对应的波长为截止波长。
当 c 时，导波系统中传输该种波型。当 c 时，导波系统中不能传输该种波型。
第三章微波传输线
3-3 什么是相速、相波长和群速？对于TE波、TM波和TEM波，它们的相速相波长和群速有何不同？
答案：相速 vp 是指导波系统中传输的电磁波的等相位面沿轴向移动的速
度，公式表示为
vp
相波长 p
是等相位面在一个周期T内移动的距离，有
p
2
欲使电磁波传输信号，必须对波进行调制，调制后的波不再是单一频
T S21 0.98e j 0.98

微波的技术习题

微波技术习题思考题1.1 什么是微波？微波有什么特点？1.2 试举出在日常生活中微波应用的例子。

1.3 微波波段是怎样划分的？1.4 简述微波技术未来的发展状况。

2.1何谓分布参数？何谓均匀无损耗传输线？2.2 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？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？？3.3矩形波导单模传输的条件是什么？3.4何谓带状线？带状线传输哪些模式？3.5何谓微带线？微带线传输哪些模式？3.6 何谓截止波长？何谓简并模？工作波长大于或小于截止波长，电磁波的特性有何不同？3.7 矩形波导TE10模的场分布有何特点？3.8何谓同轴线？传输哪些模式？3.9为什么波导具有高通滤波器的特性？3.10 TE波、TM波的特点是什么？3.11何谓波的色散？3.12任何定义波导的波阻抗？分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。

4.1为什么微波网络方法是研究微波电路的重要手段？4.2微波网络与低频网络相比有哪些异同？4.3网络参考面选择的要求有什么？4.4表征微波网络的参量有哪几种？分别说明它们的意义、特性及其相互间的关系？4.5二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些？4.6微波网络工作特性参量与网络参量有何关系？4.7常用的微波网络有哪些？对应的网络特性参量是什么？4.8微波网络的信号流图是什么？简要概述信号流图化简法则有哪些？5.1试述旋转式移相器的工作原理，并说明其特点。

5.2试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点。

5.3试从物理概念上定性地说明：阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好的匹配。

微波技术基础习题答案华科

微波技术基础习题答案华科微波技术基础习题答案华科微波技术是现代通信领域中的重要一环，它涉及到无线通信、雷达、卫星通信等众多应用。

在学习微波技术的过程中，习题是一个非常重要的辅助工具，通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识，并且提高我们的解决问题的能力。

下面是华中科技大学微波技术基础习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

一、选择题1. 以下哪项不是微波技术的应用领域？A. 无线通信B. 雷达C. 卫星通信D. 电视广播答案：D2. 微波技术中，波长范围一般为：A. 1 mm - 1 cmB. 1 cm - 1 mC. 1 m - 1 kmD. 1 km - 1 m答案：A3. 微波传输线的特点是：A. 传输损耗小B. 传输速度快C. 传输带宽大D. 以上都是答案：D4. 以下哪个是微波技术中常用的天线类型？A. 偶极子天线B. 棱角天线C. 高增益天线D. 以上都是答案：D5. 在微波技术中，常用的传输介质是：A. 真空B. 空气C. 金属D. 介质答案：D二、填空题1. 微波技术中，一般使用的频率范围是______ GHz。

答案：1-3002. 微波传输线的特点之一是传输损耗______。

答案：小3. 微波技术中，常用的天线类型之一是______天线。

答案：偶极子4. 微波技术中，常用的传输介质是______。

答案：介质5. 微波技术中，常用的调制方式之一是______调制。

答案：频率三、简答题1. 请简述微波技术的应用领域。

微波技术广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

在无线通信中，微波技术被用于移动通信、无线局域网等，可以实现高速、稳定的无线数据传输。

在雷达领域，微波技术可以实现目标的探测、跟踪和定位，广泛应用于军事、航空等领域。

在卫星通信中，微波技术实现了地球与卫星之间的长距离通信，使得人们可以通过卫星实现远距离的通信和数据传输。

2. 请简述微波传输线的特点。

微波传输线具有传输损耗小、传输速度快和传输带宽大的特点。

微波期末复习题

微波期末复习题微波期末复习题微波工程作为电子信息工程专业的重要课程之一，是电磁场与微波技术的基础，对于学生的专业素养和就业竞争力具有重要意义。

期末考试是对学生所学知识的综合考验，因此复习备考是至关重要的。

本文将从微波的基本概念、传输线理论、微波器件和微波系统设计等方面，为大家总结一些常见的期末复习题。

一、基本概念1. 什么是微波？微波的频率范围是多少？微波是指频率范围在300MHz至300GHz之间的电磁波。

它是电磁波谱中介于射频波和红外线之间的一部分。

2. 请简述微波的特点和应用。

微波具有高频率、短波长、高传输速率、大带宽、穿透力强等特点。

在通信、雷达、卫星通信、医疗诊断、无线电频率干扰测试等领域有广泛应用。

二、传输线理论1. 什么是传输线？请简述传输线的特点。

传输线是用来传输电信号的导线或导体，由两个或多个导体构成。

传输线具有传输电信号、阻抗匹配、波的反射和传输损耗等特点。

2. 什么是行波方程？请写出传输线的行波方程。

行波方程是描述传输线上电压和电流随时间和位置变化的方程。

传输线的行波方程为：∂^2V/∂z^2 = LC ∂^2V/∂t^2∂^2I/∂z^2 = LC ∂^2I/∂t^2其中，V为电压，I为电流，z为传输线上的位置，t为时间，L为电感，C为电容。

三、微波器件1. 请简述微波管的工作原理和应用。

微波管是一种利用电子束与电磁场相互作用来放大和调制微波信号的器件。

它由阴极、阳极、聚束极和螺旋线等部分组成。

微波管广泛应用于雷达、通信、卫星通信等领域。

2. 什么是微带线？请简述微带线的特点和应用。

微带线是一种将导体带贴在介质基板上的传输线结构。

它具有体积小、重量轻、制作简单、易于集成等特点。

微带线广泛应用于微波集成电路、天线、滤波器等微波器件中。

四、微波系统设计1. 请简述微波天线的原理和分类。

微波天线是将电信号转换为电磁波或将电磁波转换为电信号的装置。

根据天线的方向性，可以将微波天线分为定向天线和非定向天线两类。

微波复习题

填空1. 特性阻抗c Z的无耗传输线，当终端负载阻抗L Z= c Z时，传输线上可实现无反射传输。

这时，传输线上的状态为匹配状态，一个二端口网络，其S参数分别为S11、S12、S21、S22，当端口2接上匹配负载时，1端口的反射系数为S11 ，从1端口到2端口的传输系数为S21 ，如果网络是互易的，则S12和S21的关系为相等，如果网络是无耗的，则|S11|2+|S21|2= 1 。

2. 考虑了外电路损耗和自身损耗的总Q值称为有载Q值，耦合系数反映了谐振器与外电路的耦合程度。

谐振器谐振时与外电路匹配时的耦合称为临界耦合。

3. 有一定向耦合器，端口1为输入端，入射功率为P1 dB，端口3为耦合端，输出功率为P3 dB，端口4为隔离端，输出功率为P4 dB，则定向耦合器的耦合度为10lg(P1/P3) dB，方向性为10lg(P3/P4) dB。

对于带通和带阻滤波器，反映通频带特性的技术指标有通带内最大衰减、截止频率和中心频率。

选择Simth阻抗圆图实轴最左端点为（A ）。

A. 阻抗短路点B. 阻抗开路点C. 阻抗匹配点D. 电压波腹点电压驻波比是传输线上的（ B ）之比。

A. 电压最大值与电流最大值B. 电压最大值与电压最小值C. 电压最小值与电压最大值D. 电压最小值与电流最小值为了干扰和侦察对方目标，雷达要使用（ C ）天线。

A. 水平线极化B. 垂直线极化C. 圆极化D. 椭圆极化以下哪种传输线为微带传输线（ B ）。

A. B.C.D.判断 TEM 波只能存在于多导体系统，不能存在于单导体系统中。

（ y ）无耗传输线上任一点的输入功率相同。

（ y ）电流元E 面方向图是圆形。

（ y ）参考面的移动只是改变S 参数的相位，不改变其振幅。

（ y ）矩形腔是短路半波长传输线谐振器，主模是TE101模。

（ y ）计算1.已知传输线的特性阻抗50c Z =Ω,负载阻抗5050L Z j =+Ω 。

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。

微波天线习题

证明：
Z F jZC tg ( d ) Zin (d ) ZC ZC jZ F tg ( d )
线上电压波谷点阻抗为
传输线的输入阻抗为
1 j tg ( d ) Z F ZC jtg ( d )
Z in ( d )
ZC
则
Z F jZC tg ( d ) ZC ZC ZC jZ F tg ( d )
cTE10 2a 4.6cm cTE 20 a 2.3cm cTE 01 2b 2cm cTE11 cTM 11
m n a b
2
2
2 1 1 a b
2 2
1.834cm
由波导传输条件 c 可知，当 6cm 时，波导中不能传输任何模式；当 4cm 时，能传TE10模式；当 1.85cm 时，能传TE10、TE20、TE01模式。
为 10V, 试求负载阻抗
解：

V V
Z F 及负载吸收的功率 PF
。
max min
10 1.25, 8 200 160 1.25
2
Z F Z min
Zc
1 V min 1 64 PF 0.2W 2 Z min 2 160
7、无耗双导线的特性阻抗为500Ω ，端接一未知负载 Z F ，当负载端短路时在线上测得一短路参考点位置 Z d0 ,当端接F 时测得VSWR为2.4，电压驻波最小点位于 d电源端0.208λ 处， 0 试求该未知负载阻抗。 ZF 2 解：因为接 Z F 时， 2.4 ，，因处为等效 0 负载点，故 dmin 0.208 。
2-6 在长度为 d 的无耗线上测得 zin (d ) j50, zin (d ) j50 , 接实际负载时 ,VSWR=2,dmin=0，λ /2，λ ，…，求 ZF 。

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=∞。

微波课后作业题部分

离波腹点较近。第一个波腹点离负载的距离为
即在距离负载l=0.043λ可以得到一个纯电阻阻抗，电阻值为
在此处插入一个λ/4阻抗变换器即可实现阻抗匹配，其可特性阻抗为
1.12在特性阻抗为600Ω的无耗双导线上测得|U|max为200 V，|U|min为40V，第一个电压波节点的位置lmin1=0.15λ，求负载Zl。今用并联支节进行匹配，求出支节的位置和长度。
[S]+[S]=[I]
可以得出S21=±0.98，所以S矩阵为
或
4.7求如图所示网络的［S］矩阵。
解：可以先求出各网络归一化a矩阵，相乘得到整个网络a，矩阵，通过S与a的关系，得到网络的S矩阵。
2.13圆波导中最低次模是什么模式？旋转对称模式中最低阶模是什么模式？损耗最小的模式是什么模式？
答：圆波导中最低次模是TE11模；旋转对称模式中最低阶模是TM01模；损耗最小的模式是TE01模。
2.15在波导激励中常用哪三种激励方式？
答：电激励、磁激励和电流激励。
3.2一根以聚四氟乙烯(εr=2.1)为填充介质的带状线，已知b=5 mm，t=0.25 mm，w=2 mm，求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高工作频率。
1.4有一特性阻抗Z0=50Ω的无耗均匀传输线,导体间的媒质参数εr=2.25，μr=1，终端接有Rl=1Ω的负载。当f=100MHz时，其线长度为λ/4。试求：
①传输线实Байду номын сангаас长度；
②负载终端反射系数；
③输入端反射系数；
④输入端阻抗。
解：①传输线上的波长为
所以，传输线的实际长度为
②根据终端反射系数与终端阻抗的关系
解：各参数的含义如图所示
根据p61页3-1-4由下向上进行计算可得：Z0=69.4Ω。带状线的主模为TEM模，但若工作频率过高也会引起高次模，最短工作波长应满足

微波复习题

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。

二、判断1、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。

（）2、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）。

（） 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。

（） 5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。

（） 6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。

（）7、互易的微波网络必具有网络对称性。

（）9、天线的辐射功率越大，其辐射能力越强。

（）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。

（）三、简答题（共19分）1、提高单级天线效率的方法？（4分）（1）提高天线的辐射电阻; （2）降低损耗电阻。

2、在波导激励中常用哪三种激励方式？（6分）（1）电激励；（2）磁激励：（3）电流激励。

3、从接受角度来讲，对天线的方向性有哪些要求？(9分) （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；四、计算题（41分）1、矩形波导BJ-26的横截面尺寸为22.434.86a mm b ⨯=⨯，工作频率为3GHz ，在终端接负载时测得行波系数为0.333，第一个电场波腹点距负载6cm ，今用螺钉匹配。

微波习题答题廖承恩

w.
λ=
2π υ p 1 = = = β f f µε r ε 0
ww
sc oc 2－5 在长度为 d 的无耗线上测得 Z in (d ) 、 Z in (d ) 和接实际负载时的
Z in (d ) ，证明
sc oc 假定 Z in (d ) = j100Ω ， Z in (d ) = − j 25Ω ， Z in (d ) = 75∠30°Ω ,求 Z L 。
kh da
后课
特性阻抗为 Z 0 = 当εr＝2.25 时特性阻抗为 Z 0 =
答案
同轴线：因为外导体内直径为 2b＝23mm 内导体外直径为 2a＝10mm
60 b 60 23 ln = ln = 50Ω εr a 1 10
60 b ln = εr a
、μ＝μ0 、C1＝60pF/m
L1 1.85 × 10 −7 = = 55.6Ω C1 6 × 10 −11
Z L − Z 0 400 − 600 1 1 = =− ⇒ Γd = − e − 2 jβ d Z L + Z 0 400 + 600 5 5
由于 | ΓL |< 1 ，所以为行驻波状态因而 V ( d ) = V L+ e jβ d [1 + ΓL e −2 jβ d ]
− jβ d I (d ) = I L e [1 − ΓL e −2 jβ d ]
1 1 =| ΓL | e jφ L = e − j π = − 3 3
sc oc Z0 = Zin (d)Zin (d) = j50×(−j50 ) =50 Ω
课
后
=
kh da
答案
3 j 2 = 25∠ 2.2°

微波技术习题

微波技术习题思考题什么是微波微波有什么特点试举出在日常生活中微波应用的例子。

微波波段是怎样划分的简述微波技术未来的发展状况。

何谓分布参数何谓均匀无损耗传输线传输线长度为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传输线特性阻抗的定义是什么输入阻抗的定义是什么什么是反射系数、驻波系数和行波系数传输线有哪几种工作状态相应的条件是什么有什么特点何谓矩形波导矩形波导传输哪些模式何谓圆波导圆波导传输哪些模式矩形波导单模传输的条件是什么何谓带状线带状线传输哪些模式何谓微带线微带线传输哪些模式何谓截止波长何谓简并模工作波长大于或小于截止波长，电磁波的特性有何不同矩形波导TE10模的场分布有何特点何谓同轴线传输哪些模式为什么波导具有高通滤波器的特性TE波、TM波的特点是什么何谓波的色散任何定义波导的波阻抗分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。

为什么微波网络方法是研究微波电路的重要手段微波网络与低频网络相比有哪些异同网络参考面选择的要求有什么表征微波网络的参量有哪几种分别说明它们的意义、特性及其相互间的关系二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些微波网络工作特性参量与网络参量有何关系常用的微波网络有哪些对应的网络特性参量是什么微波网络的信号流图是什么简要概述信号流图化简法则有哪些试述旋转式移相器的工作原理，并说明其特点。

试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点。

试从物理概念上定性地说明：阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好的匹配。

在矩形波导中，两个带有抗流槽的法兰盘是否可以对接使用微波元件中的不连续性的作用和影响是什么利用矩形波导可以构成什么性质的滤波器试说明空腔谐振器具有多谐性，采用哪些措施可以使腔体工作于一种模式欲用空腔谐振器测介质材料的相对介电常数，试简述其基本原理和方法。

什么是双极晶体管和场效应晶体管各有什么优缺点如何判断微波晶体管放大器的稳定性设计小信号微波晶体管放大器依据的主要技术指标有哪些什么是单向化设计单向化设计优点是什么什么是混频二极管的净变频损耗如何降低这种损耗什么是混频二极管的寄生参量损耗如何减小这种损耗什么是负阻效应简述负阻型微波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件v1.0 可编辑可修改习题一根Ω75的无耗传输线，终端接有阻抗L L L jX R Z += 1) 欲使线上的电压驻波比等于3，则 L R 和L X 有什么关系 2) 若Ω=150L R ，求L X 等于多少3) 求在第二种情况下，距负载最近的电压最小点位置。

微波复习题参考答案(思考题)

一、思考题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0.1mm到1m。

(通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。

)特点: 似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。

2. 试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？3. 微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么？它们有何区别和联系？4. 试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）5. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并分析三者之间的关系6. 阻抗匹配的意义，阻抗匹配有哪三者类型，并说明这三种匹配如何实现？7. 史密斯圆图是求解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，而特征参数和，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。

8. TEM、TE 和TM 波是如何定义的？什么是波导的截止性？分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么？9. 描述波导传输特性的主要参数有哪些，如何定义？10.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？试说明为什么规则金属波导内不能传输TEM波？答：如果内部存在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，所以必要求有传播方向的位移电流。

微波技术期末复习课后习题

1.微波是频段在3×108Hz~3×1012Hz.2.微波的特点是频率高、波长短、散射性、穿透性、量子特性.3.微波传输的波动方程：一般形式: 022=+∇E Eμεω,022=+∇H Hμεω；真空：0202=+∇E k E,0202=+∇H k H，边界条件: s s n D ρρ=⋅=即,00=⋅=B n B n 即,s s t J H n J H =⨯=即,00=⨯=E n E t 即，导行波的类型:横向波(TEM)、色散波(TE/TM)、表面波.特点:横向波Ez=0，Hz=0、色散波(TE 波Ez=0，Hz ≠0；TM 波Ez ≠0，Hz=0)、表面波Ez ≠0，Hz ≠0.4.微波传输线的类型:导行波为TEM 波传输线、导行波为TE/TM 波传输线.5.矩形波导传输波的导模类型:不能传输TEM 波，TEmn\TMmn ，TE10.6.矩形波导传输波的主模是TE10模，传输波类型是TE/TM 波.场结构P347.矩形波导的壁电流分布是上下宽壁表面壁电流方向相反，左右宽壁表面壁电流方向相同. 辐射缝和无辐射缝的判别标准：切割是辐射缝、不切割是无辐射缝.8.圆柱波导的常用模的类型:TE11、TM01、TE01；应用:TE11:矩圆过渡段、TM01:天线铰链、TE01:远距离传输. 9.同轴线传输波的主模是TEM 模，传输波类型是任意波.场结构P6610.微波长线的传输线方程:0),(),(22=-∂∂t z ZYu z t z u ，0),(),(22=-∂∂t z ZYi z t z i .解:z z e A e A z U γγ21)(+=- ，)(1)(210z z e A e A Z z I γγ-=- . 11.均匀无耗线波的工作状态行波状态、纯驻波状态、行驻波状态. 特点：行波：输入阻抗Z L =Z 0，反射系数为0，功率能量全部被负载吸收、纯驻波：输入阻抗为纯电抗(±jX)，反射系数模为1，功率能量负载不吸收、行驻波：输入阻抗为复数Z L =R+jX ，终端的反射系数在(0,1)之间，功率能量一部分被负载吸收.12.为什么要匹配：①解决如何从微波源中取出最大功率；②解决如何使负载吸收最大功率. 匹配的类型：①微波源的匹配；②负载的匹配.匹配的方法：①并联单支调配；②并联双支和并联三支调配；③λ/4阻抗调配器.13.微波谐振腔的基本特性：多谐性、高Q 值. 参量：谐振频率f0(或谐振波长λ0)、固有品质因数Q0、特性阻抗ζ0. 14.矩形波导谐振器的主模是TE101模，类型是两端短路的λp /2型. 15.矩形波导谐振器的谐振频率为，截止频率为 .16.同轴谐振器的类型：两端短路的λ/2型、一端短路一端开路的λ/4型、电容加载型.17.微波电阻性元件的类型:吸收式衰减器、极化衰减器、截止式衰减器. 要求:吸收式衰减器：尖劈型，表面涂金属，斜长度λp /2整数倍、极化衰减器：边1、3平行于宽边，边2可转动，1与2夹角0度时衰减最小，90度时衰减最大. 18.微波移相器的类型：波程式移相器、波长式移相器. 19.微波电抗性元件的类型：膜片、销钉、螺钉.20.微波定向耦合器的类型：微带分支定向耦合器、波导单孔定向耦合器、平行耦合线定向耦合器、波导匹配双T 、波导多孔定向耦合器、微带混合环.21.微波定向耦合器的主要性能指标：耦合度、隔离度、方向性、输入驻波比、频带宽度.1.为什么矩形波导不能传输TEM 波？答：假定矩形波导能传输TEM 波，根据TEM 波的定义可知:Ez=0，Hz=0，电磁场为横向波.由高斯定理可知，磁力线在波导横面是闭合曲线.由安培环路定理可知，要产生这种磁场，必须存在纵向电流.由于矩形波导是单导体，所以不能有传导电流，只能有位移电流，必存在纵向电场Ez ≠0，与假设矛盾，故矩形波不能传输TEM 波.2.矩形波导的尺寸选择依据及尺寸的经验确定.答：选择依据:①必须保证单模传输，有效抑制高次模的干扰.即a<λ<2a;②损耗与衰减尽量小，保证较高的传输效率.即a<λ<1.8a;③功率容量大;④色散尽量小，以免信号失真。

微波技术习题答案

微波技术习题答案1-1何谓微波？微波有何特点？答：微波是频率从300MHz至3000GHz的电磁波，相应波长1m至0.1mm微波不同于其它波段的重要特点：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？其类型和特点如何？答：能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束，在有限横截面内沿确定方向（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，简称为导波其类型可分为：TEM波或准TEM波，限制在导体之间的空间沿轴向传播横电（TE）波和横磁（TM）波，限制在金属管内沿轴向传播表面波，电磁波能量约束在波导结构的周围（波导内和波导表面附近）沿轴向传播1-3何谓截止波长和截止频率？导模的传输条件是什么？答：导行系统中某导模无衰减所能传播的最大波长为该导模的截止波长，用λc表示；导行系统中某导模无衰减所能传播的最小频率为该导模的截止频率，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)或截止频率小于工作频率(fc<f)2-1某双导线的直径为2mm，间距为10cm，周围介质为空气，求其特性阻抗。

某同轴线的外导体内直径为23mm，内导体外径为10mm，求其特性阻抗；若在内外导体之间填充2.25的介质，求其特性阻抗。

2-6在长度为d的无耗线上测得Zinsc=j50Ω, Zinoc=-j50Ω,接实际负载时，VSWR=2,dmin=0,λ/2,λ,···求ZL。

2-10长度为3λ/4，特性阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300 Ω ；其输入电压为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。

2-12设某传输系统如图,画出AB段及BC段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求出电压的最大值和最小值(R=900Ω)2-15在特性阻抗为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吸收的功率。

微波技术练习题及答案

ZC1
Z
ZC2
Z0
T
l
T0
题 2-8 图
2-9 在如图所示的传输系统中，各阻抗为 Zc=300 Ω ，Z01=0，Z02=0。又知图中的有关
长度为 l= λ /8，l1+l2= λ /2，求 T2 面的输入阻抗。
T2
l
T1
Z 02
ZC
ZC
Z01
T02
l2
l1
T01
题 2-9 图 2-10 在图示的传输系统中，各段的传输线的特性阻抗均为 Zc=50 Ω 。又知图中的 l1=l2=
T 2
l T1
l T0
ZC
ZC 2
ZC1
Z0
题 2-14 图
2-15 如图所示的传输系统中，l= λ /4，Z0=600 Ω ，Zc2=300 Ω ，Zc1=100 Ω 。又知系统中的工作波长 λ =120cm，求 T 面的驻波参量。
T
l
T0
ZC1
ZC2
Z0
题 2-15 图
2-16 在下图所示的传输系统中，各段传输线的特性阻抗均为 Zc=300 Ω ，又知图中的
s
ZC
l
ZC
ZC
Z0
T
题 2-24 图
ห้องสมุดไป่ตู้
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习题
3-1 在均匀导波装置中可能存在的电磁波模式有哪些？ 3-2 在波导中为什么不能存在 TEM 波？ 3-3 在矩形波导中，Emn 波和 Hmn 波中的 m，n 的意义是什么？ 3-4 如何用截止频率或截止波长来判断波导中能否传播电磁波？ 3-5 H10 波有哪几个场分量？其数学表示式的含义是什么？ 3-6 怎样保证矩形波导中只传输 H10 波？ 3-7 如何理解工作波长，截止波长和波导波长？ 3-8 为什么一般矩形波导测量线探针开槽开在波导宽边中心线上？ 3-9 已知填充空气的矩形波导的横向尺寸为 a=40mm，b=12mm，又知道电磁场的工作频率为 f=12GHz，请判断此波导内可能存在的电磁波模式有哪些？

关于认识微波炉的练习题

关于认识微波炉的练习题
1. 微波炉是什么？
2. 微波炉的工作原理是什么？
3. 微波炉有哪些常见的功能？
4. 如何安全使用微波炉？
5. 微波炉对食物有哪些影响？
6. 如何清洁和保养微波炉？
1. 微波炉是一种利用微波照射加热食物的电器设备。

2. 微波炉的工作原理是利用微波（电磁波）对食物中的水分子
进行加热，从而使食物快速变热。

3. 微波炉的常见功能包括加热、解冻、烹饪和保温等。

4. 安全使用微波炉的注意事项包括：
- 不要在密封的中加热食物，以防止爆炸。

- 不要使用金属制品，如铝箔纸，以防止火花或起火。

- 在加热液体时，事先搅拌一下并确保使用安全的。

5. 微波炉对食物的影响主要体现在加热均匀性和营养素的保留。

由于微波炉的加热方式，食物可能在一部分区域更热，需注意搅拌
和转动，以确保食物均匀加热。

同时，微波炉的加热时间较短，有助于保留食物中的营养素。

6. 清洁和保养微波炉的步骤包括：
- 定期清洁微波炉的内部，可以使用温和的清洁剂和湿布。

- 清洁微波炉的外部，可以使用湿布擦拭，并注意不让水直接渗入电器内部。

- 经常清理和更换微波炉的盖板，以保持微波炉的良好工作状态。

以上是关于认识微波炉的一些练习题，希望能帮助您更好地了解和使用微波炉。

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