天线与微波复习思考题
天线与微波复习思考题
附近可用一集中参数的并联谐振电路等效; 当传输线的长度1=（2 n 1） p°/4，天线与微波复习思考题一、填空 1、 对于低于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实际尺寸，可用电路_ 分析法进行分析；频率高于微波波段的光波等，其波长远小于电系统的实际尺寸，因此可用光学分析法进行分析；微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相 当必须用场分析法进行分析。
2、 在圆波导中有两种简并模，它们是 E-H 简并和极化简并。
3、 激励波导的方法通常有三种：电激励、屜激励和电流激励。
4、 各种集成微波传输系统归纳起来可以分为四大类：准 TEM 波传输线、非TEM 波传输线、开放式介质波导传输线和半开放式介质波导。
5、 微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非 _ 线性元器件三大类。
6微波连接匹配元件包括终端负载元件、微波连接元件以及阻抗匹配元器件三 大类。
7、 在微波系统中功率分配元器件主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微 _ 波分支器件。
8、 非互易微波铁氧体元件最常用的有隔离器和环形器。
9、 天线按辐射源的类型可分为线天线和面天线，把天线和发射机或接收机连接 起来的系统称为馈线系统。
10、 超高频天线，通常采用与场矢量相平行的两个平面来表示，即 E 平面和H 平面。
根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，电波传播方式分 为下列几种：视距传播、天波传播、地面波传播和不均匀媒质传播。
12、 为了加强天线的方向性，将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称 为天线阵。
13、 旋转抛物面天线的分析通常采用以下两种方法：口径场法和面电流法。
14、 按中继方式，微波中继通信可分为基带转接、中频转接和微波转接三种。
15、 RFID 系统按数据量来分，可分为1比特系统和电子数据载体系统。
16、 50传输线接（75+j100） 的负载阻抗，传输线上的电压波为行驻波：最靠 近负载的是电压波的波腹点。
微波天线习题与解答
微波与天线习题与解答1. 一根特性阻抗为50 Ω、长度为0.1875m 的无耗均匀传输线, 其工作频率为200MHz, 终端接有负载Z l =40+j30 (Ω), 试求其输入阻抗。
解:由工作频率f=200MHz 得相移常数β= 2πf /c = 4π/3。
将Z l =40+j 30 (Ω), Z c =50 Ω, z = l = 0.1875m 及β值代入公式， 有讨论：若终端负载为复数, 传输线上任意点处输入阻抗一般也为复数,但若传输线的长度合适, 则其输入阻抗可变换为实数, 这也称为传输线的阻抗变换特性。
2.一根75Ω均匀无耗传输线, 终端接有负载Z l =R l +jX l ,欲使线上电压驻波比为3, 则负 载的实部R l 和虚部X l 应满足什么关系？ 解: 由驻波比ρ=3, 可得终端反射系数的模值应为 于是将Z l =R l +jX l , Z c =75代入上式, 整理得负载的实部R l 和虚部X l 应满足的关系式为(R l -125)2+X l 2=1002即负载的实部R l 和虚部X l 应在圆心为(125, 0)、半径为100的圆上, 上半圆对应负载为感抗, 而下半圆对应负载为容抗。
3.设有一无耗传输线, 终端接有负载Z l =40-j 30(Ω)① 要使传输线上驻波比最小, 则该传输线的特性阻抗应取多少？② 此时最小的反射系数及驻波比各为多少？③ 离终端最近的波节点位置在何处？解: ① 要使线上驻波比最小, 实质上只要使终端反射系数的模值最小, 即其为零, 经整理可得402+302-Z 2c =0 Z c =50Ω将上式对Z c 求导, 并令当特性阻抗Z c =50Ω时终端反射系数最小, 驻波比也为最小。
② 此时终端反射系数及驻波比分别为③ 终端为容性负载, 故离终端的第一个电压波节点位置为④ 终端负载一定时, 传输线特性阻抗与驻波系数的关系曲线如图所示。
其中负载阻抗Z l =40-j 30(Ω)。
微波技术与天线复习题答案
设特性阻抗为 Z °的无耗传输线的驻波比，第一个电压波节点离负载的距离为《微波技术与天线》习题答案章节 微波传输线理路1.1设一特性阻抗为50的均匀传输线终端接负载 R 100 ，求负载反射系数i，在离负载0.2 ，0.25及0.5处的输入阻抗及反射系数分别为多少?1.2求内外导体直径分别为0.25cm 和0.75cm 的空气同轴线的特性阻抗；若在两 导体间填充介电常数r 2.25的介质，求其特性阻抗及f 300MHz 时的波长。
则空气同轴线 乙 60ln b65.9a 当 r 2.25时，z 。
-60ln b43.9V r a 当f 300MHz 时的波长:0.67m1.3题解：1 (Z 1 Z °).( Z 1 Z 0) 1 3 (0.2 )j2 z1 j0.8 1ee 3(0.5 )13（二分之一波长重复性） 1 (0.25 ) 3Z 1 jZ 0tan 丨Z in (0.2 ) z 。
一129.4323.79乙n (0.25 ) 502/100 25（四分之一波长阻抗变换性）乙 n (0.5 ) 100（二分之一波长重复性）解：同轴线的特性阻抗Z 0Z2Z in -2500R 11.5方。
证明：令传输线上任意一点看进去的输入阻抗为Z in ，与其相距处看进去的输入阻抗为4Z n ，则有:Z 1 jZ °tan zZ 0jZ 1 tan zl min1，试证明此时的终端负载应为乙 Z o证明:对于无耗传输线而言：Z1Zj tan丨 min 1 Z in( 1 min 1)Z 0ZZ1j tan丨 min 1Zin(l min1)Z/由两式相等推导出：乙Z 01 j tan lmin1jtan lmin 1传输线上的波长为：cf 2 g— 2mr因而，传输线的实际长度为:I -0.5m4终端反射系数为:R1 Z0 R1 Z49490.96151输入反射系数为:1ej2 1in 1490.96151根据传输线的4的阻抗变换性，输入端的阻抗为:试证明无耗传输线上任意相距入/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平Z in1 j tan I minijtan 1min 11.4特性阻抗为Z 0 100长度为 /8的均匀无耗传输线，终端接有负载① ② ③ 解：传输线始端的电压。
最新微波技术与天线复习题选
微波技术与天线复习题选微波技术与天线复习题选微波基本概念：微波通常是指波长为至的电磁波。
微波通常是指频率以到的电磁波。
以波长划分，微波通常分为波，波，波，波。
在微波工程中，C波段是指厘米波，χ波段是指厘米波。
L 波段是指厘米波，S波段是指厘米波。
微波炉是利用某些物质吸收微波能所产生的效应进行的。
微波波段中的 mm和 mm波可以无阻地通过大气游离层，是电磁波通讯的宇宙窗口。
传输线参量特性：当负载阻抗为时，无耗传输线为行驻波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
当负载阻抗为时，无耗传输线为行波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
当负载阻抗为时，无耗传输线为纯驻波状态，此时传输线上反射系数的模驻波比为。
传输线终端短路时，其反射系数的模|Г（）|= ，驻波比= ，离负载λ/4处的输入阻抗只有当负载为时，才能产生行驻波状态，此时传输线上的反射系数的模介于和之间传输线上的负载给定后，沿无损耗传输线移动时，其反射系数Г（）按下列规律变化：模，辐角按而变。
传输线处于行波工作状态时，沿线电压和电流具有相相位，它们各自的振幅保持，输入阻抗亦是个量，且等于阻抗。
传输线终端短路时，其反射系数的模|Г（）|= ；传输线终端接匹配负载时，其反射系数的模|Г（）|= 。
（设传输线为无损耗线）在阻抗圆图上沿等驻波比圆旋转时；顺时针旋转，代表传输线上参考面向方向移动，通时针旋转代表传输线上参考面向方向移动。
对串联等效短路应用圆图，对并联等效电路应用圆图。
当负载阻抗为时，传输线上为行驻波状态，此时传输线上的驻波比为。
求图示传播线电路A，B端的输入阻抗。
圆图基本概念：试画一阻抗圆图简图。
並标出感性半圆。
容性半圆、可调匹配圆及纯电抗圆。
在复平面上作出阻抗圆图的简图，并在上面标出短路点、开路点、匹配点、可调匹配圆。
在阻抗圆图上沿等圆旋一周，相当于在传输线上移动。
在阻抗圆图上，归一化电阻 = 的圆称为可调圆。
在阻抗圆图上，归一化电抗 = 的线称为纯线。
微波和天线相关问题-19页文档资料
微波与天线相关问题一、微波的相关问题1、微波的波长微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
2、微波的性质微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西，则会反射微波。
3、介质的穿透性通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。
电磁波的传播有沿地面传播的地面波，还有从空中传播的空中波以及天波。
波长越长其衰减也越少，电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。
机械波与电磁波都能发生折射\反射\衍射\干涉,因为所有的波都具有波粒两象性.折射\反射属于粒子性；衍射\干涉为波动性。
4、天波与地波天波是靠电磁波在地面和电离层之间来回反射而传播的。
天波是短波的主要传播途径。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远(可上万公里)，而且不受地面障碍物阻挡。
但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。
沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波，传播时无线电波可随地球表面的弯曲而改变传播方向。
长波无线电之传递，以地波为主。
其折射率在海面与平原之吸收率均较小。
在传播途中的衰减大致与距离成正比，因受气候影响甚微，在有效距离内通信可靠。
5、卫星通信卫星通信是地球上(包括陆地、水面和低层大气中)无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的空间微波通信，卫星通信是地面微波接力通信的继承和发展。
我们知道微波信号是直接传播的，因此，可以把卫星通信看作是微波中继通信的一种特例，它只是把中继站放置在空间轨道上。
6、卫星通信使用哪些频段？由于卫星处于外层空间，即在电离层之外，地面上发射的电磁波必须能穿透电离层才能到达卫星；同样，从卫星到地面上的电磁波也必须穿透电离层，而在无线电频段中只有微波频段恰好具备这一条件，因此卫星通信使用微波频段。
微波技术与天线部分课后答案
微波技术与天线
* 1、1设一特性阻抗为得均匀传输线终端接负载,求负载反射系数,在离负载,及处得输入阻抗及反射系数分别为多少？
解:
1、3设特性阻抗为得无耗传输线得驻波比,第一个电压波节点离负载得距离为,试证明此时得终端负载应为
证明:
* 1、5试证明无耗传输线上任意相距λ/4得两点处得阻抗得乘积等于传输线特性阻抗得平方。
证明:令传输线上任意一点瞧进去得输入阻抗为,与其相距λ/4处瞧进去得输入阻抗为,则有:
=
所以有:
故可证得传输线上相距得二点处阻抗得乘积等于传输线得特性阻抗。
1、6 设某一均匀无耗传输线特性阻抗为Z0=50Ω,终端接有未知负载Z1。
现在传输线上测得电压最大值与最小值分别为100mV与20mV,第一个电压波节得位置离负载l min1=λ/3,试求该负载阻抗Z1。
解: 根据驻波比得定义: ρ=|U max|/|U min|=100/20=5
反射系数得模值 |Г1|=ρ-1/ρ+1=2/3
由 l min1=λФ1/4(pai)+λ/4=λ/3
求得反射系数得相位Ф1=(pai)/3,因而复反射系数Г1=2e j(pai)/3/3
负载阻抗为 Z1=Z0(1+Г1)/(1-Г1)=82、4 64、30
*
*例2-1 设某矩形波导得尺寸为a=8cm,b=4cm,试求工作频率在3GHz时该波导能传输得模式。
解: 由f=3GHz,得λ=c/f=0、1m
λcTE10=2a=0、16m>λλcTE01=2b=0、08m<λλcTM11=2ab/ a2+b2=0、0715m<λ
可见,该波导在工作频率为3GHz时只能传输TE10模。
*。
微波技术与天线第6章复习
第6章1、简述天线的功能（概念+4个功能）在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或将无线电波转变为导波能量，原来辐射和接收无线电波的装装置称为天线。
①天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量.这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配.②天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性.③天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化.④天线应有足够的工作频带.2、名词解释:什么是天线？①作用：在发射部分，将高频导行波转换为空间电波，在接收端，空间电波转换为导行波。
②性能：是能量转换器件、具有定向辐射能力、频率选择特性、极化特性。
③结构：开放。
3、把天线和发射机或接收机连接起来的系统为馈线系统，天线和馈线系统统称天线馈线系统，简称天馈系统。
4、点电基本振子近区场又为准静态场；离天线较远时，近似为0；电场磁场相位差90°，为感应场。
远区场中电基本振子的的远区场是沿着径向外传的横电磁波，远区场又称辐射场。
E/H=120pi，远区场具有与平面波相同的特性。
随着距离增加，辐射场减小。
4、电，磁基本振子具有相同的方向函数，空间相互正交，相位差90°5、天线的电参数有哪些？①主瓣宽度:主瓣宽度是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。
在场强方向图中，等于最大场强两点间的宽度，称为半功率波瓣宽度；或将头两个零点之间的角度作为主瓣宽度，即零功率波瓣宽度。
②旁瓣电平: 旁瓣电平是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣电平, 一般以分贝表示。
③前后比: 前后比是指最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（后向）电平之比, 通常以分贝为单位。
④方向系数:方向系数定义为: 在离天线某一距离处, 天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度Smax与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度S0之比,记为D, 即天线方向系数的一般表达式为6、要使天线方向系数大，不仅要求主瓣窄，还要全空间的旁瓣电平小。
天线与电波传播“思考练习”参考答案
V a + V AB = I A Z AA V BA = I b Z BB
Z BA = − VBA IA
V ZAB = − AB Ib
所以
Z BAVa Ib = Z BA Z AB + Z AA Z BB
等效电路（a）
等效电路（b）
同理，图（b） 的电路方程为：
V V
a AB+ V NhomakorabeaBA
= IBZ
AA
14 . 13 10 + ≈ 0 . 76 < 1 35 . 36 28
该区域的辐射没有超过限值
5、用频谱仪和天线做场强测试时，该如何操作？如果用标准半波偶极子天线 、用频谱仪和天线做场强测试时，该如何操作？ 增益2.13dBi，阻抗 欧姆）测得 欧姆） 频点的电平值为42dBuV，对应的 （增益 ，阻抗75欧姆 测得100MHz频点的电平值为 频点的电平值为 ， 场强值为多少？ 场强值为多少？ 主要注意事项：调整接收天线的方向直到电平指示为最大值， 主要注意事项：调整接收天线的方向直到电平指示为最大值，同时尽量减 少人体对接收天线增益的影响。 少人体对接收天线增益的影响。
I = V R = EL L ρ DH = σ E = σ EDH
J =
I DH
２、向一个电感线圈内部分别插入实心铜棒和实心铁棒，电感线圈的电 向一个电感线圈内部分别插入实心铜棒和实心铁棒， 感量会产生怎样的变化？为什么？ 感量会产生怎样的变化？为什么？
向空心电感插入介质时，有两种效应同时存在： 向空心电感插入介质时，有两种效应同时存在： 一种是由于介质的导电性，因法拉第电磁感应定律决定了介质表面存在感生电流， 一种是由于介质的导电性，因法拉第电磁感应定律决定了介质表面存在感生电流， 其磁场总是抵消外磁场，使原电感的电感量下降； 其磁场总是抵消外磁场，使原电感的电感量下降； 另外一种是插入介质的磁导率大于1，使原电感的平均磁导率增加， 另外一种是插入介质的磁导率大于 ，使原电感的平均磁导率增加，从而增大了原电 感的电感量。 感的电感量。 插入铜棒时不增加其平均磁导率，只是产生了反外磁场的感应磁场，因此电感量下降。 插入铜棒时不增加其平均磁导率，只是产生了反外磁场的感应磁场，因此电感量下降。 插入铁棒时，其平均磁导率大大增加，而因铁的电导率不高，其感应磁场不是很大， 插入铁棒时，其平均磁导率大大增加，而因铁的电导率不高，其感应磁场不是很大， 因此总的电感量是增加的。 因此总的电感量是增加的。
微波技术与天线复习提纲 简答题及答案
1. 为什么空心的金属波导内不能传播TEM 波？空心金属波导内不能存在TEM 波。
这是因为：如果内部存在TEM 波，则要求磁场完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。
有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场的积分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，故必要求有传播方向的位移电流，由位移电流的定义式可知，要求一定有电场存在，显然这个结论与TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金属内不能传输TEM 波。
2. 说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
答：TE 01模磁场只有径向和轴向分量，故波导管壁电流无纵向分量，只有周向电流。
因此当传输功率一定时，随着频率升高，管壁的热损耗将单调下降，故其损耗相对其它模式来说是低的，故可将工作在TE 01模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q 值的谐振腔。
3. 列出微波等效电路网络常用有 5 种等效电路的矩阵表示，并说明矩阵中的参数是如何测量得到的。
答：（1）阻抗参量当端口②开路时，I 2＝0，网络阻抗参量方程变为：221111221112112111I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则当端口①开路时， I 1＝0，网络阻抗参量方程变为：（2）导纳参量当端口②短路时，U 2＝0，网络导纳参量方程变为：当端口①短路时，U 1＝0，网络导纳参量方程变为：（3）转移参量当端口②开路时，I 2＝0，网络转移参量方程变为：当端口②短路时，U 2＝0，网络转移参量方程变为：A 11：端口②开路时，端口①到端口②电压传输系数的倒数； A 21：端口②开路时，端口①与端口②之间的转移导纳；111122222212122222I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则11122122Y Y Y Y Y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2211112211121121110UUI Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112222221212222200U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112221212222U A A U U A I A A I I ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦22111212121111212200I I U A U I A U U I A A U U ======则()()()()2211221222111222220UUU A I I A I U I A A I I ===-=-==--则A 22：端口②短路时，端口①到端口②电流传输系数的倒数； A 12：端口②短路时，端口①与端口②之间的转移阻抗。
微波技术与天线复习题答案
微波技术与天线复习题答案《微波技术与天线》习题答案章节微波传输线理路1.1设⼀特性阻抗为Ω50的均匀传输线终端接负载Ω=1001R ，求负载反射系数1Γ，在离负载λ2.0，λ25.0及λ5.0处的输⼊阻抗及反射系数分别为多少？解：31)()(01011=+-=ΓZ Z Z Zπβλ8.02131)2.0(j z j e e --=Γ=Γ31)5.0(=Γλ（⼆分之⼀波长重复性）31)25.0(-=ΓλΩ-∠=++=ο79.2343.29tan tan )2.0(10010ljZ Z ljZ Z Z Z in ββλΩ==25100/50)25.0(2λin Z （四分之⼀波长阻抗变换性）Ω=100)5.0(λin Z （⼆分之⼀波长重复性）1.2求外导体直径分别为0.25cm 和0.75cm 的空⽓同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数25.2=r ε的介质，求其特性阻抗及MHz f 300=时的波长。
解：同轴线的特性阻抗abZ rln600ε= 则空⽓同轴线Ω==9.65ln 600abZ 当25.2=r ε时，Ω==9.43ln600aε当MHz f 300=时的波长：m f c rp 67.0==ελ1.3题设特性阻抗为0Z 的⽆耗传输线的驻波⽐ρ，第⼀个电压波节点离负载的距离为1m in l ，试证明此时的终端负载应为1min 1min 01tan tan 1l j l j Z Z βρβρ--?=证明：1min 1min 010)(1min 101min 010in tan l tan j 1/tan tan 1min 1min l j Z Z Z Z l j Z Z l j Z Z Z Z l in l βρβρρββ--?=∴=++?=由两式相等推导出：对于⽆耗传输线⽽⾔：）（Θ1.4传输线上的波长为：m fr2cg ==ελ因⽽，传输线的实际长度为： m l g5.04==λ终端反射系数为： 961.0514901011≈-=+-=ΓZ R Z R输⼊反射系数为： 961.051Γ=Γ-lj in eβ根据传输线的4λ的阻抗变换性，输⼊端的阻抗为：Ω==2500120R ZZ in1.5试证明⽆耗传输线上任意相距λ/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平⽅。
最新微波天线习题与解答
微波天线习题与解答微波与天线习题与解答1. 一根特性阻抗为50 Ω、长度为0.1875m 的无耗均匀传输线, 其工作频率为200MHz, 终端接有负载Z l =40+j30 (Ω), 试求其输入阻抗。
解:由工作频率f=200MHz 得相移常数β= 2πf /c = 4π/3。
将Z l =40+j 30 (Ω), Z c =50 Ω, z = l = 0.1875m 及β值代入公式， 有讨论：若终端负载为复数, 传输线上任意点处输入阻抗一般也为复数,但若传输线的长度合适, 则其输入阻抗可变换为实数, 这也称为传输线的阻抗变换特性。
2.一根75Ω均匀无耗传输线, 终端接有负载Z l =R l +jX l ,欲使线上电压驻波比为3, 则负载的实部R l 和虚部X l 应满足什么关系？解: 由驻波比ρ=3, 可得终端反射系数的模值应为 于是将Z l =R l +jX l , Z c =75代入上式, 整理得负载的实部R l 和虚部X l 应满足的关系式为(R l -125)2+X l 2=1002即负载的实部R l 和虚部X l 应在圆心为(125, 0)、半径为100的圆上, 上半圆对应负载为感抗, 而下半圆对应负载为容抗。
3.设有一无耗传输线, 终端接有负载Z l =40-j 30(Ω)① 要使传输线上驻波比最小, 则该传输线的特性阻抗应取多少？ ② 此时最小的反射系数及驻波比各为多少？ ③ 离终端最近的波节点位置在何处？Ω=++=100tan tan ljZ Z ljZ Z Z Z l c cl cin ββ5.011=+-=Γρρl 5.0=+-=Γcl cl l Z Z Z Z解: ①要使线上驻波比最小, 实质上只要使终端反射系数的模值最小, 即其为零, 经整理可得402+302-Z 2c =0 Z c =50Ω将上式对Z c 求导, 并令当特性阻抗Z c =50Ω时终端反射系数最小, 驻波比也为最小。
微波与天线习题与解答
第一讲习题：1．微波的频率和波长范围分别是多少?答：频率范围从300 MHz到3000GHz，波长从O.1 mm到1 m。
2．微波与其它电磁波相比，有什么特点?答：主要特点是：波长可同普通电路或元件的尺寸相比拟，即为分米、厘米、毫米量级，其他波段都不具备这个特点。
普通无线电波的波长大于或远大于电路或元件的尺寸，电路或元件内部的波的传播过程（相移过程）射线的波长远小于电路或元件的尺寸，可忽略不计，故可用路的方法进行研究。
光波、X射线、甚至可与分子或原子的尺寸相比拟，难以用电磁的或普通电子学的方法去研究它们。
正是上述特点，使人们对微波产生极大兴趣，并将它从普通无线电波波段划分出来，进行单独研究的原因。
3．微波技术、天线、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?微波技术：主要研究引导电磁波在微波传输系统中如何进行有效传输，它希望电磁波按一定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为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。
微波技术、天线与电波传播是无线电技术的一个重要组成部分，它们共同的基础是电磁场理论，但三者研究的对象和目的有所不同。
第二讲习题：作业第2章: 第3题、第4题解：（a ）1tan 4in c Z jZ λβ=∞= 2in c Z Z = '12||l in in c Z Z Z Z ==.'200in l c Z Z Z Ω=== 0i n cin in cZ Z Z Z Γ+-==(b) 12cot in c Z jZ λβ=∞=- 2300in l Z Z Ω== '12300||l in in Z Z Z Ω==275c in lZ Z Z Ω== 13in c in in c Z Z Z Z Γ+-==-第三讲习题：A 、下册,第2章: 第10题 (习题2-10)解：①(4030)l Z j =-Ω，传输线上载行驻波 11llρ+Γ=-Γ要使驻波系数最小，即是使终端反射系数最小，此时0lcZ ∂Γ=∂l Γ==求导得50c Z =Ω。
通信微波技术基础思考题
微波技术与天线复习提纲（2010级）一、思考题1.什么是微波？微波有什么特点？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？矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
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.简述传输线的行波状态，驻波状态和行驻波状态。
7.分析无耗传输线呈纯驻波状态时终端可接那几种负载，各自对应的电压波腹点分布8.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？9.负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系：10.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。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的上半部分呈性，下半部分呈性。
Smith圆图与实轴左边的交点为点，与横轴右边的交点为点。
Smith圆图实轴上的点代表点，左半轴上的点为电压波点，右半轴上的点为电压波点。
在传输线上负载向电源方向移动时，对应在圆图上应旋转，反之在传输线上电源向负载方向移动时，对应在圆图上应旋转。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
11.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？残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
12.简述述矩形波导传输特性的主要参数定义：相移常数，截至波长，截至波数，波导波长，相速度，TE波和TM波的波阻抗酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
13.导波系统中工作波长与波导波长的区别。
14.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？15.圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为16.说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
微波天线考试重点习题全解汇总
微波技术与天线复习提纲（2010级）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 ；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、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？答：长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线；以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落；主要描述的物理量有：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分别是什么？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分，它们共同的基础是电磁场理论，但三者研究的对象和目的有所不同。
微波技术主要研究阴道电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，它希望电磁波按一定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） 答：传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z 0，传输常数错误!未找到引用源。
，相速及波长。
1)特征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 =它仅由自身的分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分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为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 w v 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==。
天线与微波复习思考题
天线与微波复习思考题天线与微波复习思考题⼀、填空1、对于低于微波频率的⽆线电波，其波长远⼤于电系统的实际尺⼨，可⽤电路分析法进⾏分析；频率⾼于微波波段的光波等，其波长远⼩于电系统的实际尺⼨，因此可⽤光学分析法进⾏分析；微波则由于其波长与电系统的实际尺⼨相当必须⽤场分析法进⾏分析。
2、在圆波导中有两种简并模，它们是E-H 简并和极化简并。
3、激励波导的⽅法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。
4、各种集成微波传输系统归纳起来可以分为四⼤类：准TEM 波传输线、⾮TEM 波传输线、开放式介质波导传输线和半开放式介质波导。
5、微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性⾮互易元器件以及⾮线性元器件三⼤类。
6、微波连接匹配元件包括终端负载元件、微波连接元件以及阻抗匹配元器件三⼤类。
7、在微波系统中功率分配元器件主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微波分⽀器件。
8、⾮互易微波铁氧体元件最常⽤的有隔离器和环形器。
9、天线按辐射源的类型可分为线天线和⾯天线，把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。
10、超⾼频天线，通常采⽤与场⽮量相平⾏的两个平⾯来表⽰，即E 平⾯和H 平⾯。
11、根据媒质及不同媒质分界⾯对电波传播产⽣的主要影响，电波传播⽅式分为下列⼏种：视距传播、天波传播、地⾯波传播和不均匀媒质传播。
12、为了加强天线的⽅向性，将若⼲辐射单元按某种⽅式排列所构成的系统称为天线阵。
13、旋转抛物⾯天线的分析通常采⽤以下两种⽅法：⼝径场法和⾯电流法。
14、按中继⽅式，微波中继通信可分为基带转接、中频转接和微波转接三种。
15、RFID 系统按数据量来分，可分为1⽐特系统和电⼦数据载体系统。
16、50Ω传输线接(75+j100)Ω的负载阻抗，传输线上的电压波为⾏驻波；最靠近负载的是电压波的波腹点。
17、耦合带状线的偶奇模相速v pe =v po ，与光速c 的关系为εr po pe c v v /==。
微波技术与天线思考题1
微波技术基础思考题1、微波是一般指频率从300M至3000G Hz范围内的电磁波，其相应的波长从1m至0.1mm。
从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性等重要特点。
2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点是：（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。
这一分布与频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数；（3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。
3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们组成的导波系统，都可以称为传输线。
若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM波传输线，如平行双导线、同轴线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE波和TM波传输线，如矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE或TM波的叠加。
对传输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、尺寸小和成本低。
一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。
以上划分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。
传输线理论主要包括两方面的内容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性和场的分布规律，称为纵向问题。
横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。
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天线与微波复习思考题一、填空1、对于低于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实际尺寸，可用电路分析法进行分析；频率高于微波波段的光波等，其波长远小于电系统的实际尺寸，因此可用光学分析法进行分析；微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相当必须用场分析法进行分析。
2、在圆波导中有两种简并模，它们是E-H 简并和极化简并。
3、激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。
4、各种集成微波传输系统归纳起来可以分为四大类：准TEM 波传输线、非TEM 波传输线、开放式介质波导传输线和半开放式介质波导。
5、微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件三大类。
6、微波连接匹配元件包括终端负载元件、微波连接元件以及阻抗匹配元器件三大类。
7、在微波系统中功率分配元器件主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。
8、非互易微波铁氧体元件最常用的有隔离器和环形器。
9、天线按辐射源的类型可分为线天线和面天线，把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。
10、超高频天线，通常采用与场矢量相平行的两个平面来表示，即E 平面和H 平面。
11、根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，电波传播方式分为下列几种：视距传播、天波传播、地面波传播和不均匀媒质传播。
12、为了加强天线的方向性，将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称为天线阵。
13、旋转抛物面天线的分析通常采用以下两种方法：口径场法和面电流法。
14、按中继方式，微波中继通信可分为基带转接、中频转接和微波转接三种。
15、RFID 系统按数据量来分，可分为1比特系统和电子数据载体系统。
16、50Ω传输线接(75+j100)Ω的负载阻抗，传输线上的电压波为行驻波；最靠近负载的是电压波的波腹点。
17、耦合带状线的偶奇模相速v pe =v po ，与光速c 的关系为εr po pe c v v /==。
18、圆波导中不存在的波形有TE m 0、TM m 0。
19、互易（可逆）网络的散射矩阵满足S S T =。
20、微波终端开路传输线型谐振器，当传输线的长度l=2/0λp n ，在谐振频率点ω0附近可用一集中参数的并联谐振电路等效；当传输线的长度l=4/)12(0λp n +，在谐振频率点ω0附近可用一集中参数的串联谐振电路等效。
21、微波电路中功率增益的定义主要有三种，它们分别称为功率增益、资用功率增益、转移功率增益。
22、任何一个线性、互易、无耗的三端口器件，三个端口不能同时匹配。
23、天线的方向系数D 和工作波长λ、天线有效面积A e 的关系式为λπ2/4A D e =。
24、矩形波导(a ×b,a ＞2b)中的最低次模为TE 10模，其截止波长=λc 2a ；圆波导中的最低次模为TE 11模，其截止波长=λc 3.14R 。
当工作波长λ0＜λc ，电磁波才能在波导中传播。
25、圆波导中的导行波TE o mn 、TM o mn ，波指数m 表示沿圆周分布的驻波数，波指数n 表示沿半径分布的半驻波数或场的最大值的个数。
26、耦合带状传输线的偶、奇模特性阻抗满足Z e 0＞Z o 0，偶奇模相移常数满足βe =βo 。
27、微波三端口环形器的散射参数矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=001100010S ，该环形器的环形顺序是1→3→2→1。
28、互易双端口网络输入端反射系数为Γin 、输出端负载反射系数为ΓL ，则Γin 、ΓL 与S 参数的关系式为Γ-Γ+=ΓLL in S S S S 222112111。
29、低频LC 振荡回路，其谐振频率由L 、C 唯一确定；微波谐振器不同于低频LC 振荡回路，其谐振波长=λ0)(21/122l p +λ，具有多模和多谐的特点。
30、圆波导中常用的三种谐振模式为TE o 111模、TE o 011模、TM o 010模。
二、单项选择1、均匀传输线单位长度分布参数为L 1、R 1、C 1、G 1，其特性阻抗为C 。
A.C L 11 B.C j R L j G 1111ωω++ C.C j G L j R 1111ωω++ D.L j R C j G 1111ωω++ 2、特性阻抗为Z 0的无耗均匀传输线上传输行驻波，驻波系数为ρ，其电压波腹处的输入阻抗为C 。
A.Z 0B.Z 0/ρC.Z 0ρD.ρ/0Z3、特性阻抗为Z 0的无耗传输线终端接负载Z L ，若Z L 为容性负载，则传输线上距离负载最近处为B 点。
A.电压波腹B.电压波节C.电流波节D.各种可能的波节波腹4、一个感抗为j X L 的集中电感可以用一段长度为l e 0、特性阻抗为Z 0的终端短路传输线等效，其等效关系为D 。
A.40λ=l e B.20λ=l e C.)arctan(200X Z l L e πλ= D.)arctan(200Z X l L e πλ= 5、特性阻抗为Z 0的无耗传输线终端接负载Z L ，传输线上任一点处的归一化输入阻抗为D 。
A.Z Z Z L in 0= B.Z Z Z in in 0= C.Z Z Z Lin 0= D.Z Z Z in in 0= 6、阻抗圆图上的短路点、开路点分别位于C 处。
A.(1,0)和(0,1)B.(-1,0)和(0,0)C.(-1,0)和(1,0)D.(1,0)和(0,-1)7、传输线特性阻抗为Z 0，负载阻抗为Z L ，且Z 0≠Z L ，若用特性阻抗为Z 01的4/λ阻抗变换器进行匹配。
则匹配条件为B 。
A.R Z Z L 001=B.R Z Z L 001=C.R Z Z L 010=D.R Z L =018、矩形波导中的导行波TE mn 模式，波指数m 和n 分别表示C 。
A.沿波导宽边a 分布的驻波个数和窄边b 分布的驻波个数B.沿波导宽边a 分布的驻波个数和窄边b 分布的半驻波个数C.沿波导宽边a 分布的半驻波个数和窄边b 分布的半驻波个数D.沿波导宽边a 分布的半驻波个数和窄边b 分布的驻波个数9、矩形波导中的导行波TE mn 、TM mn 模式中，主模式分别为D 。
A.TE 10和TM 10波B.TE 11和TM 11波C.TE 01和TM 01波D.TE 10和TM 11波10、标准微带传输线的传播模式为D 。
A.TEM 波B.TE 波C.TM 波D.准TEM 波11、若特性阻抗为Z 0的孤立单根带状线构成的耦合带状线的奇模特性阻抗为Z o 0，偶模特性阻抗为Z e 0，则此三个阻抗的大小顺序为C 。
A.Z Z Z o e 000〈〈B.Z Z Z e o 000〈〈C.Z Z Z e o 000〈〈D.Z Z Z o e 000〈〈12、互易双端口网络的转移参数满足C 。
A.A A 2112=B.A A 2211=C.121122211=-A A A AD.121122211=+A A A A13、无耗网络的散射参数满足A 。
A.1=+S SB.1*=S SC.1=S S TD.S S =+14、基本电流源天线的半功率波瓣宽度为D 度。
A.37.5B.45C.180D.9015、当等幅同相分布口径场变为余弦同相分布口径场时，方向性系数B 。
A.不变B.降低C.增大D.可能增大，也可能减小16、一双导线传输线的分布参数为L 0、R 0、C 0、G 0，则其传播常数γ为C 。
A.C L 00 B.C L 00 C.))((0000C j G L j R ωω++ D.C j G L j R 0000ωω++ 17、无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端有25Ω的负载，则该传输线上的驻波比为A 。
A.2B.1.5C.1D.0.518、在一个终端开路的传输线上，离开终端的第一个波腹点距终端的距离为D 。
A.1/3波长B.1/4波长C.1个波长D.1/2波长19、Smith 圆图上等电阻圆的圆心位置在D 。
A.(-1,0)到(1,+j ∞)B.(1,-j ∞)到(1,+j ∞)C.(-1,-j ∞)到(1,+j ∞)D.(0,0)到(1,0)20、在微波传输线上，一个感性负载经过四分之一波长阻抗变换器变为A 负载。
A.容性B.感性C.纯电阻性D.纯感性21、微带线中的衬底厚度为h ，导带宽度为ω，则在衬底介质参数不变的情况下，随着h /ω的增加，微带线的特性阻抗C 。
A.升高B.不变C.降低D.无法判断22、带状传输线中传输的主模式为A 。
A.TEM 波B.TE 波C.TM 波D.表面波23、耦合微带线的奇模相速为v po ，偶模相速为v pe ，两者之间的关系为A 。
A.v pe ＜v poB.v pe =v poC.v pe ＞v poD.v pe v po =c 224、截面尺寸为a ×b(b ＜a/2)的矩形波导，TE 10波在其中传播的条件为C 。
（注：λ0为工作波长）A.a 〈〈λ00B.a b 220〈〈λC.a a 20〈〈λD.a 20〉λ25、圆波导中的导行波TE o mn 、TM o mn 模式中，主模式为A 。
A.TE o 11B.TE o 01C.TM o 11D.TM o 0126、无耗网络的阻抗矩阵为A 矩阵。
A.纯虚数B.纯实数C.对角元为0的D.单位27、一微波网络的散射矩阵为S ，如果该网络是互易的，则有B 。
A.1=S S TB.S S T =C.S S =+D.S S =*28、内部容积相同的球形和圆柱谐振腔，则有A 。
A.球形腔的品质因素大于圆柱腔B.球形腔的品质因素大于圆柱腔C.两者的品质因素相同D.无法判断29、已知接受点的电场强度振幅为24.5mV/m ，f=300MHz ，不计地面的影响，则半波对称振子可接受到的功率约为A 。
A.0.1W μB.1W μC.10W μD.100W μ30、若抛物面天线的直径为2m ，工作频率为6GHz ，口面利用系数51.0=υ，则此天线的增益为C 。
A.33dBB.66dBC.39dBD.78dB三、名词解释1、分布参数微波的频率很高，电磁振荡周期极短，与微波电路中从一点到另一点的电效应的传播时间相比是可比拟的，因此就必须用随时间、空间变化的参量，即分布参量来表征。
2、微带线微带线是由沉积在介质基片上的金属导体带和接地板构成的一个特殊传输系统，可以看成是由双导体传输线演化而来，将无限薄的导体板垂直插入双导体中间，因为导体板和所有电力线垂直，所以不影响原来的场分布，再将导体圆柱变换成导体带，并在导体带之间加入介质材料，从而构成了微带线。
3、品质因数品质因数Q 0是表征微波谐振器频率选择性的重要参量，定义为P W W W Q l T ωπ002==，式中，W 为谐振器中的储能，W T 为一个周期内谐振器损耗的能量，P l 为谐振器的损耗功率。