华为2021年天线工程师笔试题目回忆总结（持续更新）

华为2021年天线⼯程师笔试题⽬回忆总结（持续更新）
1. 判定长线和短线
所谓长线是指传输线的⼏何长度和线上传输电磁波的波长的⽐值（即电长度）⼤于或接近于1。

反之称为短线。

是相对于波长⽽⾔的。

1000m的传输线，对于频率为50hz（即波长为6000km）的交流电来说，仍远⼩于波长，应视为短线。

长线和短线的区别还在于：长线为分布参数电路，⽽短线是集总参数电路。

2. 判定驻波状态下传输线的容性和感性
传输线上的输⼊阻抗具有以下特点：
1/4波长变换性：感性负载与容性负载变换，开路与短路变换；
1/2波长重复性：相距1/2波长的整数倍的两个点输⼊阻抗都相等。

1/4开路传输线等效于串联谐振，阻抗最⼩。

1/2开路等效于并联谐振，阻抗最⼤。

（1）短路传输线：
Γ= -1 Z=jZ0 tanβz’ z’=0 串联谐振；z‘= 0 ~ λ/4 感性；z’=λ/4 并联谐振；z‘= λ/4 ~ λ/2容性
（2）开路传输线：
Γ= 1 Z= - jZ0 ctanβz’ z’=0 并联谐振；z‘= 0 ~ λ/4 容性；z’=λ/4 串联谐振；z‘= λ/4 ~ λ/2感性
3. 静电平衡
定义：导体的特点是它具有可以⾃由移动的电荷，这些⾃由电荷在电场中受⼒后会做定向运动，⽽“静电平衡”指的是导体中的⾃由电荷所受的⼒达到平衡⽽不再做定向运动的状态。

静电平衡时，导体上的电荷分布有以下三个特点：
导体内部没有电荷，正负电荷只分布在导体的外表⾯。

导体内部⽆场强，表⾯场强垂直于表⾯且满⾜E=σ/ε。

在导体表⾯，越尖锐的地⽅，电荷的密度（单位⾯积的电荷量）越⼤，凹陷的位置⼏乎没有电荷。

称为尖端放电现象。

4. 电磁场的复数表⽰
复数表⽰只是⼀种简化处理，并没有实际的物理意义。

5. 半波振⼦的电流分布
半波振⼦上的电流分布为正弦分布，在输⼊端电流最⼤，两端电流最⼩。

电压在两端最⼤，阻抗在两端最⼤，输⼊端最⼩。

6. 端射阵和边射阵的定义
对于均匀直线天线阵，边射阵是最⼤辐射⽅向与阵轴线垂直。

端射阵是最⼤辐射⽅向在阵轴⼀端。

7. 天线增益和⽅向性系数的定义
⽅向性系数 D：在同⼀距离及 相同辐射功率 的条件下，天线最⼤辐射⽅向上的功率密度Smax和⽆⽅向性点源的辐射功率密度So的⽐值。

增益 G：在同⼀距离及 相同输⼊功率 的条件下，天线最⼤辐射⽅向上的功率密度Smax和⽆⽅向性点源的辐射功率密度So的⽐值。

⼆者的区别就在于增益考虑了天线内部的损耗，实质上⼆者是同⼀概念，都描述天线的定向辐射能⼒。

天线增益⽅向图的球⾯平均值等于效率。

8. dB、dBi、dBd、dBc
dB⽤于表征功率的相对⽐值，dBc也是⼀个表征相对功率的单位，其计算⽅法与dB的计算⽅法完全⼀样。

⼀般来说，dBc是相对于载波功率⽽⾔的，在采⽤dBc的地⽅，原则上可以使⽤dB替代。

dBi和dBd均⽤于表达功率增益，两者都是⼀个相对值，只是其参考的基准不⼀样。

dBi的参考基准为全⽅向性天线，dBd的参考基准为偶极⼦，因此两者的值略有不同，同⼀增益⽤dBi表⽰要⽐⽤dBd表⽰⼤2.15。

9. E⾯、H⾯、半功率和零功率波瓣宽度
E⾯： 电场强度⽮量所在并包含最⼤辐射⽅向的平⾯
H⾯： 磁场强度⽮量所在并包含最⼤辐射⽅向的平⾯
10. 边界条件
10.1 两种介质的分界⾯上
E1t = E2t，D1n - D2n = ρs
B1n = B2n，H1t - H2t = Js
当没有⾃由电荷时， ρs=0，此时Dn连续；当没有传导电流时， Js=0，此时Ht 连续；
tan θ1 / tan θ2 = μ1/μ2 tan θ1 / tan θ2 = ε1/ε2
10.2 导体与电介质⾯上的边界条件
E1t = E2t = 0 H1t = Js B1n = B2n = 0 D1n = ρs
11. 两端⽤导体封闭的同轴线在半波长谐振
两端⽤导体封闭的同轴线可以看作是两端短路的谐振腔，对于两端⽤导体壁封闭的传输线型谐振腔，产⽣振荡的条件是腔内能够形成稳定的驻波，这要求两端壁间的距离l等于驻波波节间距λ_g/2的整数倍。

12. 波导缝隙阵列
12.1 辐射缝隙
辐射缝隙和⾮辐射缝隙的核⼼区别在于是否切割电流，当缝隙与电流⽅向平⾏时就⽆法切割电流。

常⽤的⼏种开缝形式（宽边纵缝、宽边横缝、宽边斜缝和窄边倾斜缝隙） 波导会呈现两种不同的状态：⾏波阵和驻波阵。

12.2 驻波缝隙阵
（1）定义：波导终端接短路负载，由短路负载引起的反射波与⼊射波相叠加的点形成波腹，相减的点形成波节。

同时要求最末端缝隙与短路负载的间距为四分之⼀波导波长，缝隙处于波腹波节处，相距半个波导波长，这是因为辐射缝隙位于波腹波节处可达到最⼤程度上切割电流的⽬的，上下交错可保证各缝隙相位的⼀致性。

（2）特点：末端接的是匹配负载还是短路负载，分别称为谐振式缝隙阵列（驻波阵）和⾮谐振式缝隙阵列（⾏波阵）。

与⾮谐振式缝隙阵列天线相⽐，驻波缝隙阵带宽窄，Q值⾼，效率⾼。

但是⾮谐振式缝隙阵列天线因为波导传输损耗以及终端匹配负载的吸收，效率⽐谐振式缝隙阵列天线低。

13. HFSS、CST的⼀些特点
HFSS中，集总RLC边界条件是⽤⼀组并联的电阻、电感和电容来模拟物体表⾯。

Wave Port是HFSS中典型的外部端⼝，端⼝是理想匹配负载
Lumped port属于内部端⼝， 端⼝⾯所在处有可能产⽣反射，相当于测试系统的内阻，通过测试系统给结构加⼊信号。

CST主要是时域有限积分算法，FIT，⽀持GPU加速
HFSS主要是频域有限元算法，不⽀持GPU加速。

14. 群速度和相速度
群速度⽤来描述信号能量传播的速度，相速度不能⽤来描述传播速度。

15. 基站波宽天线
定向天线的常见⽔平波瓣3dB宽度（即半功率波瓣宽度HPBW）有20度，30度，65度，90度，105度，120度，180度等多种。

65度，90度和120度为主。

1）20度和30度
⼀般天线增益⽐较⾼，常被⽤于覆盖狭长地带以及⾼速公路等区域：
2）65度
常被⽤于覆盖密集区域中的基站三扇区。

覆盖和邻区覆盖重叠间取得较好平衡，应⽤较⼴。

3）90度
多⽤于城镇郊区地区典型基站三扇区配置的覆盖。

更适⽤于业务量⼩，偏覆盖率的地区。

4）105度
多被⽤于覆盖地⼴⼈稀区域中的典型基站三扇区
5）120和180度
常⽤于覆盖⾓度极宽的、形状特殊的扇区
16. 超距作⽤
超距作⽤是⽆视空间和时间⽴即⽣效的，⽬前所有的已知相互作⽤都不是超距作⽤，都是场的作⽤。

如果电荷移动了，或者电荷量发⽣了改变，那它在空间中建⽴的电场也会发⽣改变，但这个改变是以光速进⾏的。

于是，当改变的电场以光速传到另⼀个电荷那⾥时，它受到的电场⼒才会改变。

17. UWB陷波特性
在超宽带的⼯作频带内⼰存在很多窄带通信系统，会对UWB系统造成⼲扰，所以需要陷波
脉冲越窄单位时间能通过的脉冲个数越⾼，频率当然也越⾼，带宽越宽。

陷波超宽带天线设计⽅法主要在超宽带天线的辐射单元或接地⾯上刻蚀各种各样的槽。

18. 单极⼦天线的特点
η=Pr/(Pr+PL)=Rr/(Rr+RL)，所以降低损耗电阻和提⾼辐射电阻可以提⾼天线效率单极⼦天线末端电场最⼤，电压最⼤，电流最⼩。

19. Smith圆图的理解
20. 位移电流D的理解。