(整理)_微波技术_B卷.
微波技术基础试题
10.9cm，求波导波长 g 和工作波长0
y
解：（1）
cE
y
2
m2
n2
2分
a b
b x
a
（2）用H z 做领矢
Hz
H0
cos
a
xe jz
Ey
j
kc2
a
H0
sin
a
xe jz
4分
Hx
j
kc2
a
H0
sin
a
xe jz
《微波技术基础》
或者用E y 做领矢
Ey
E0
sin
a
xe jz
1
4
（3） 不失一般性，理想定向耦合器设为S13=S24 ，
S14=S23 ，说明这样做的依据。
（4）证明理想的定向耦合器主路和副路相位相差90度。
0 0 S13 S14
[S]
0
0 S23 S24
S13 S23 S33 0
S14 S24 0 S44
| |
S13 |2 S23 |2
| |
S14 |21 S24 |21
S13 S2,4S14S23
S S1 13 3S S12* *43 SS1243S S2 2* *4 4 0 0
0 0 j
[S]
0
0
j
j 0 0
j
0
0
《微波技术基础》
五、（20分）已知矩形谐振腔 a2.2cm ，b1.0cm，l4.6cm， 内部工作在T E102 模式（空气填充）。 （1）求谐振波长 （2）写出腔内电场和磁场的表达式 （3）画出腔内的电、磁力线图。
《微波技术基础》
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
微波技术考试试卷(2004年春季)
一. 简答题 (10分)1. 试给出微波的频率和波长 (在自由空间) 范围.2. (1) 传输线中的不同模式具有各自不同的特点, 简述圆波导中TE 11,TM 01和TE 01模的不同特点;(2) 在以下的三种工程应用中, 应各自选择何种模式作为其工作模式最为有利? (a) 毫米波长距离多径通讯; (b) 机械扫描雷达天线用的旋转关节 (rotating joints ); (c) 极化衰减器.3. 为了降低矩形波导中主模的截止频率, 可以采取哪些措施?4. 在何种情况下可以忽略微带线的辐射损耗? (Radiation loss )二. (1) 画出矩形波导中TE 02模和TM 21模的横截面场分布示意图. (5分)(2) 根据主模的壁电流分布特点, 试简单阐述波导测量线的工作原理.（5分)(3) 如果提供一台信号源, 一付波导测量线和选频放大器, 请简述驻波和波导波长的测量方法. (5分)三. 波导衰减器可以用图(1)所示的一段截止波导构成.假设波导宽边a=22.86cm ,工作频率为12GHz . 试求解以下问题: (15分)(1) 两段波导中主模的截止频率;(2) 如果衰减量为50dB , 问中间的截止波导的长度为多少毫米？四. 微波器件的散射参数可以用矢量网络分析仪测量得到, 其外部特性便可以用散射参数来表示. 下面是测量所得的某二端口微波器件的S-参数: (10分)据此S-参量, 请确定该二端口器件的如下外部特性参量:(1) 插入相移θ; []32320.320.880.880.32j j j j e e s e e ππππ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦(2) 输入驻波比;(3) 插入衰减(dB).五．假设一个50Ω的微带线，衬底介电常数为2.33, 衬底厚度为1.27mm, 导带宽度为3.913mm, 工作频率为2.5GHz. 试求：（15分）（１）有效介电常数；（２）波导波长；（３）如果根据上述参数设计一微带线谐振器，请问其长度如何选择？六．用Smith 圆图求图 (2) 所示无耗传输线的以下参量：（20 分）(1) 传输线上的驻波比和终端负载处的电压反射系数；(2) 该传输线的输入阻抗；(3) 若相邻两波节点的间距为60mm, 试求终端负载到第一个电压波腹点和第一个电压波节点的实际距离；(4) 给出第一个电压波腹点和波节点处的输入阻抗值(非归一化值)．图(2)七．魔Ｔ(Magic T) 是一种应用非常广泛的无源微波器件，图 (3) 所示是其结构示意图．如果微波信号分别从Ｅ臂和Ｈ臂输入，试分析能量的输出特性，并画出各端口的电场分布图．（15分）图(3)Z inL= 0.32λZ L =60+j50Ω Z 0=50Ω。
(整理)微波技术实验
微波技术实验微波技术是近代发展起来的一门尖端技术，以其高效、均匀、节能、环保等诸多优点受到普遍关注，在科学研究中也是一种重要的观测手段，并广泛应用于国防军事、科学研究、医疗卫生等领域。
随着社会向信息化、数字化的迈进，作为无线传输信息的主要手段，微波技术将发挥更为重要的作用。
本实验旨在通过观测微波的产生和传播的特性，使同学们了解微波的基本知识，掌握常用微波元器件的原理和使用方法，学习若干种微波测量方法，并理解微波通信的基本原理，为从事与微波有关的工作打下基础。
一、微波的性质微波是无线电波中波长最短的电磁波，其波长在1mm～1m范围，频率范围处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，为300MHz～300GHz。
微波又分为分米波、厘米波和毫米波。
微波具有电磁波的一切特性，但因其波长的特殊性，微波在产生、传输、接收和应用等方面跟其他波段很不相同，具有下述几个独特的性质，主要表现在：（1）波长短。
其波长比地球上一般物体的几何尺寸小得多或在同一数量级上，具有直线传播的特性。
利用这个特点能在微波波段制成方向性极强的无线系统，也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波，从而确定物体的方位和距离，广泛用于通信、雷达、导航等领域。
（2）频率高。
微波的频率很高，电磁振荡周期（10-9~10-12s）很短，与电子在电真空器件中的渡越时间相似。
因此，低频的电子器件在微波阶段都不能使用，而必须采用原理上完全不同的微波电子管、微波固体器件和量子器件来代替。
在不太大的相对带宽下可用带宽很宽，所以信息容量大。
此外，作为能量，可用于微波加热、微波武器等。
（3）量子特性。
在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV，能被很多的原子分子吸收或发射，成为研究物质结构的重要手段，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。
（4）似光性，微波介于一般无线电波与光波之间，它不仅具有无线电波的性质，还具有光波的性质，以光速直线传播，有反射、衍射、干涉等现象。
微波技术__期末考试试卷
一、简答题（每小题3分） 1、 如何判断长线和短线？答：长线是传输线几何长度l 与工作波长λ可以相比拟的传输线（1.5分），（必须考虑波在传输中的相位变化效应），短线是几何长度l 与工作波长λ相比可以忽略不计的传输线（1.5分）。
（界限可以认为是/0.05l λ≥）。
2、 何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？答：集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位与空间位置无关（1.5分）。
分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应（1.5分）。
3、 何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。
答：支持色散模式传输的传输线，（0.5分）色散模式是传输速度（相速与群速）随频率不同而不同的模式（0.5分）。
支持非色散模式传输的传输线（0.5分），非色散模式是传输速度（相速与群速）不随频率而改变的模式。
（0.5分） 色散模式传输线：波导（0.5分）非色散模式传输线：同轴，平行双导体，微带。
（0.5分）4、 均匀无耗长线有几种工作状态？条件是什么？答：均匀无耗长线有三种工作状态，分别是驻波、行波与行驻波。
（1.5分） 驻波：传输线终端开路、短路或接纯电抗；（0.5分）行波：半无限长传输线或终端接负载等于长线特性阻抗；（0.5分） 行驻波：传输线终端接除上述负载外的任意负载阻抗；（0.5分）5、 什么是波导中的模式简并？矩形波导和圆波导中的简并有什么异同？答：不同模式具有相同的特性（传输）参量叫做模式简并。
（1分） 矩形波导中，TE mn 与TM mn （m 、n 均不为零）互为模式简并。
（1分）圆波导的简并有两种，一种是极化简并。
其二是模式简并，（1分）6、 空气填充的矩形波导（宽边尺寸为a ，窄边尺寸为b ）中，要求只传输10H 波型，其条件是什么？答：由于10H 的截止波长2c a λ=，而20H 的截止波长为a ，01H 的截止波长为2b ，若保证10H 单模传输，因此传输条件max (,2)2a b a λ<<（3分）。
微波技术基础试卷B答案
模拟B 答案 一、填空题（每空2分，共40分）1．分布、集中。
2．行波状态、驻波状态、行驻波状态。
3． 终端、0/4z λ<<4．共扼匹配、无反射匹配、/4λ阻抗匹配器、枝节匹配器 5．阻抗参量；导纳参数、转移参数、散射参数、传输参数。
6．高频率时Q 值高的；高于300MHz 时，传统LC 回路欧姆损耗、介质损耗、辐射损耗增大； Q 值降低； 传输线型；金属波导型二、解答：0L Z Z Z Z L L +-=Γ =-1/3=1/3exp(j π) （2分）V V V e e V V e e V d V L L j j L d j L d j L L 450600)3/4()311()4/3()||1()()3(2/3)2(-==-=+=∴Γ+=++-+-Φ+πππββλ （4分）|)(/)(||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|2/12/122/12/12d I d V d Z d d V d I d d V d V in L L L L L L L L =+=-ΦΓ-Γ+=-=-ΦΓ+Γ+=++λπβλπβ （2分）振幅|V(d)|、|I(d)|、|Zin(d)|随d 的变化图 （4分）（2分）Ω==Ω===Γ-==Γ-==Γ+==Γ+=++++300|)(|/|)(||)(|1200|)(|/|)(||)(|5.0|]|1[|||)(|300|]|1[|||)(|1|]|1[|||)(|600|]|1[|||)(|max min min min max max 0min min 0max max d I d V d Z d I d V d Z A Z V d I V V d V AZ V d I VV d V in in L L L L L L L L（2分） （2分）（2分）三、计算题（要求写清必要步骤）（共20分，每小题10分） 1、(1) 解：2.15060~j j Z in == （2分）cm 5.371080010368=⨯⨯=λ 267.05.3710==λl （2分） 所以，在阻抗圆图中以2.1j 点向负载方向沿等反射系数圆旋转267.0波长数到l Z ~点，得到07.1~j Z l -=，故Ω5.535007.1j j Z l -=⨯-=。
电气设备微波技术与应用考核试卷
2.微波的传播速度在真空中等于__________。
3.微波在介质中传播时，其速度会受到介质的__________和__________的影响。
4.微波测量中，常用来表示信号强度的单位是__________。
5.微波通信中，常用__________技术来增加信号的传输容量。
A.网络分析仪法
B.反射系数法
C.传输线法
D.示波器法
20.以下哪个单位表示微波功率？（）
A. dBm
B. mW
C. W
D.以上都是
（注：以下为试题的结束，未提供完整试卷的全部内容。）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.微波技术的应用包括以下哪些方面？（）
1. √
2. √
3. √
4. ×
5. ×
6. √
7. √
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.微波技术通过电磁波与电气设备相互作用，检测设备内部缺陷。优势在于非接触、快速、准确，适用于复杂环境。
2.频率复用技术允许不同信号在同一频带上同时传输，提高频谱利用率，增加传输容量。
3.微波加热速度快，选择性强，可直接加热物体内部，适用于食品加工、材料烘干等领域。
A.微波频率
B.材料的介电常数
C.微波功率
D.加热时间
19.微波雷达系统在军事领域的主要应用包括以下哪些？（）
A.目标检测
B.跟踪
C.通信
D.电子战
20.以下哪些单位可以用来表示微波的功率？（）
A. dBm
B. mW
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=∞。
微波技术B10答案
第 1 页共5 页第 2 页共5 页第 3 页共5 页第 4 页 共 5 页2分(4) 波阻抗 22120376.8443.3301157w c πλλZ ===Ω⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2分3、（本题共10分）求如图所示电路所确定网络的归一化转移矩阵和散射矩阵。
解：将上述电路等效：由二端口网络总的归一化转移矩阵与各部分归一化转移矩阵之间满足计算式：[][][][]123a a a a =所以首先应计算各部分的归一化转移矩阵然后计算总的归一化转移矩阵；第一部分为一段长为λ/4传输线，则可得归一化转移矩阵：[]122cos sin cos sin 044sin cos 022sin cos 44j l j l j a j ll j j πλπλββλλββπλπλλλ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⎝⎭ ⎪===⎪⎪⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⎝⎭⨯⨯ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 2分第三部分同第一部分，则有：[][]3100j a a j ⎛⎫== ⎪⎝⎭1分第二部分为并联短路支节等效电路：由0L Z =,则L Y =∞可得：00000002828L in L jY tg Y jY tg l Y Y Y jY Y jY tg l Y j tg πλβλπλβλ⎛⎫∞+⨯ ⎪+⎝⎭===-+⎛⎫+∞⨯ ⎪⎝⎭归一化值为： in Y j =-则可得其归一化转移矩阵：[]2101a j ⎛⎫= ⎪-⎝⎭ 3分则二端口网络总的归一化转移矩阵计算如下：[][][][]1230100101001j j j a a a a j j j -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2分根据归一化转移矩阵与散射矩阵的关系可得：[]()212a b c d ad bc S a b c d a b c d ⎛+---⎫=⎪+++-+-+⎝⎭2分 2222122222jj jj j j j j j ⎛⎫⎪-+-+⎛⎫ ⎪==⎪-+ ⎪⎝⎭ ⎪-+-+⎝⎭2分 4、（本题共8分） 已知填充空气的矩形波导谐振器,其尺寸为：a=20mm,b=10mm,l=24mm,假设腔内存在的谐振模式为TE 10p 的某一种，测得其波导波长为48mm,求此谐振模式的谐振频率？ 解：方法1根据矩形波导谐振器的腔长与波导波长之间满足关系式： 2gl pλ=第 5 页共5 页。
微波技术参考题(1)
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零零至二零零学年第学期期考试微波技术课程考试题卷（120 分钟）考试形式：考试日期年月日课程成绩构成：平时分，期中分，实验分，期末分一、填空（每空2分，共20分）（1）传输线的特征阻抗在数值上等于（）电压和（）电流的比值。
（2）同轴线传输的基模是（），最低工作频率是（）。
（3）当传输线上存在驻波时，相邻两最大电压位置的距离为（），其阻抗具有（）的性质。
（4）宽度为a，高度为b=0.45a的空气填充矩形波导，第一个高次模的截止波长是( )，基模单模传输的波长范围是（）。
（5）用L网络进行阻抗匹配时，当最后一个匹配元件是并联元件时，并联元件向负载看去的输入导纳的特征是（）。
（6）无耗网络的Z参数的特点是（）。
二、判断下列命题的正确与错误，正确的打○，错误的打×。
（每小题2分，共10分）（1）与集总元件LC谐振器相同，微波传输线谐振器只有一个谐振频率（）（2）在矩形波导的宽边沿着波传输方向开槽不会截断表面电流。
（）（3）同轴线是TEM传输线，但也可以存在TE和TM模式。
（）（4）无耗网络只有功率的交换，没有功率的吸收，因此也不反射任何功率。
（）（5）一般来说，传输线的输入阻抗与参考面的位置有关。
（）………密………封………线………以………内………答………题………无………效……三、下图是某匹配电路（传输线的特征阻抗为50欧姆）在阻抗圆图上的轨迹。
（15分）（1）给出实际的负载Z L的值。
（5分）（2）画出该匹配电路。
（不必给出电路具体数值）（10分）………密………封………线………以………内………答………题………无………效……四、用一种匹配方法将25+j25欧姆的负载与特征阻抗50欧姆的传输线相匹配。
（20分。
五、求如下网络的Z参数矩阵和ABCD矩阵（20分）六、如图所示的由两节长度相等，特征阻抗不等（Z1>Z2）的传输线串联连接组成的一端短路的传输线谐振器。
微波技术期末试题及答案
微波技术期末试题及答案以下是微波技术的一些期末试题以及对应的答案，供参考。
试题一：什么是微波技术？请简要介绍微波技术的应用领域。
答案一：微波技术是一种利用微波频段（300MHz-300GHz）进行通信、雷达、天文学和其他相关应用的技术。
其应用领域包括但不限于通信领域的无线电波传输、雷达系统、卫星通信、微波炉等。
试题二：请简要解释什么是微波谐振腔回路？答案二：微波谐振腔回路是指在微波电路中的一个闭合回路，由电感、电容和/或其他元件构成。
当该回路的电感和电容的数值合适时，可以使得微波信号在该回路内反射和传输的特性达到最佳的谐振状态。
试题三：简述微波网络分析器的原理及其主要应用。
答案三：微波网络分析器是一种用于测量微波电路的参数和性能的仪器。
其原理是将测试信号送入待测电路并测量其在不同频率和功率下的传输和反射特性，从而获取电路的参数和性能指标。
主要应用包括电路设计、信号分析、无线通信系统测试等。
试题四：解释微波导的概念和特点。
答案四：微波导是一种专门传输和导引微波信号的传输线路，具有一定的截止频率和传输特性。
其特点包括低传播损耗、高载波容量、较小的尺寸、较高的频率响应等。
试题五：简要解释集成电路在微波技术中的应用。
答案五：集成电路在微波技术中的应用主要是利用微波集成电路的高度集成性和小尺寸优势，实现微波频段上的信号处理和通信功能。
常见的应用领域包括通信系统中的低噪声放大器、混频器、振荡器等。
试题六：什么是微波功率管？请简要描述其原理和应用。
答案六：微波功率管是一种用于放大微波信号并提供较大功率输出的高频电子器件。
其原理是通过电子束与电磁场的相互作用来实现信号放大。
主要应用于雷达、通信系统等需要较高功率输出的场合。
试题七：简述微波天线的作用及其常见类型。
答案七：微波天线用于接收和发射微波信号，在微波通信和雷达系统中起到关键的作用。
常见的微波天线类型包括方向性天线、宽角度天线、偶极子天线等，用于满足不同的应用需求。
《电磁场微波技术与天线》总复习填空题选择题
《电磁场微波技术与天线》总复习填空题选择题《电磁场微波技术与天线》习题及参考答案⼀、填空题：1、静⽌电荷所产⽣的电场，称之为_静电场_；电场强度的⽅向与正电荷在电场中受⼒的⽅向__相同_。
2、电荷之间的相互作⽤⼒是通过电场发⽣的，电流与电流之间的相互作⽤⼒是通过磁场发⽣的。
3、⽮量场基本⽅程的微分形式是：V A ρ=?? 和 J A =?? ；说明⽮量场的散度和旋度可以描述⽮量场在空间中的分布和变化规律。
4、⽮量场基本⽅程的积分形式是：dV dS A V V S ρ??=?? 和 dS J s dl A l ?=??；说明⽮量场的环量和通量可以描述⽮量场在空间中的分布和变化规律。
5、⽮量分析中的两个重要定理分别是⾼斯定理和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是： dS A dV A S v ??= 和dS rotA dl A s l ?= 。
6、静电系统在真空中的基本⽅程的积分形式是：∮D s ·d S =q 和?E ·d =0。
7、静电系统在真空中的基本⽅程的微分形式是：V ρ=??和0=??。
8、镜象法的理论依据是静电场的唯⼀性定理。
基本⽅法是在所求场域的外部放置镜像电荷以等效的取代边界表⾯的感应电荷或极化电荷。
9、在两种媒质分界⾯的两侧，电场→E 的切向分量E 1t －E 2t ＝_0__；⽽磁场→B 的法向分量 B 1n －B 2n ＝__0__。
10、法拉弟电磁感应定律的⽅程式为E n =-dtd φ，当d φ/dt>0时，其感应电流产⽣的磁场将阻⽌原磁场增加。
11、在空间通信中，为了克服信号通过电离层后产⽣的法拉第旋转效应，其发射和接收天线都采⽤圆极化天线。
12、长度为2h=λ/2的半波振⼦发射天线，其电流分布为：I （z ）=I m sink （h-|z|）。
13、在介电常数为e 的均匀各向同性介质中，电位函数为 2211522x y z ?=+-,则电场强度E =5x y z xe ye e --+ 。
2011_2012微波技术_B卷
安徽大学 2011 — 2012 学年第 2 学期 《 微波技术 》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）院/系 年级 专业 姓名 学号一、填空题（每空1分，共20分）1. 已知一无耗传输线的特性阻抗Ω=750Z ，在其终端接负载阻抗Ω=100L Z ，则终端电压反射系数为 ，传输线上的电压驻波比为 。
2. 均匀无耗传输线工作状态分为三种： 、 、 。
3. 史密斯阻抗圆图实轴上的点代表 ，实轴左半径上的点表示电压驻波 ，电流驻波 ，其上数据代表 ，在圆图上旋转一周为 λ。
4. 带状线的工作模式为 ，其相速度p V = ，微带线的工作模式为 。
5. 在空腔谐振器中磁场占优势的区域将腔壁向外拉出一小体积V ∆，谐振频率将_________；将腔壁向内推入一小体积V ∆，谐振频率将_________。
6. 在奇、偶模分析法中，对耦合线端口①和②的任意激励电压1V ，2V ，总可以分解为一对奇、偶模激励电压o V 和e V 的组合，奇模电压o V ： ，偶模电压e V ： 。
7. 微波谐振器的基本参数为__________ 、__________ 和__________。
二、简答题（每小题6分，共12分）1. 简述线性互易二端口网络散射参数测量中“三点法”的原理。
2. 写出下列理想二端口元件的[]S 矩阵。
（1）理想衰减器；（2）理想相移器；（3）理想隔离器。
三、证明题（10分）1. 试证明无耗传输线的负载阻抗为：11min min 0tan 1tan d jK d j K Z Z L ββ--=式中K 为行波系数，1m in d 为第一个电压驻波最小点至负载的距离。
四、计算题 （第1题15分，第2,3题各10分，第4题15分，第5题8分，共58分）1. 如图所示为一无耗传输线及传输线线上的电压幅度分布图，试求： (1)工作波长；(2)电压驻波比；(3)AB 处输入阻抗in Z ；(4)负载阻抗L Z 及终端反射系数L Γ。
微波技术基础期末试题一与参考答案
五、矩形波导中的主模是什么模式，当工作波长为 λ=2cm 时， BJ-100 型 （a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作 波长的范围；当工作波长为 λ=3cm 时，求 λp，vp 及 vg。 （6 分） （合计 15 分） （第 三章） 解： （1）矩形波导中的主模是 TE10 模 （2）TE10 模的截止波长为 2a=2*22.86=45.72mm
度 等
0.3 j 0.16 Z in 5.输入阻抗为 22.5 j12 Z in Z 0 Z in
D 0.25 1
四、λ\4 阻抗匹配和单支节阻抗匹配（12 分） （第二章） 传输线的特性阻抗Z 0 =50Ω，负载阻抗为Z L =75Ω，
1）若采用 λ\4 阻抗变换器，求接入位置和接入线的特性阻抗 2）若采用单支节匹配，求接入 Z0
可得，Z L =100Ω 负载吸收功率为 U 1 PL max =0.125W 2Z 0
2
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
、
固有品质因数
和等效电导
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： 2
1 1 1 3
1 3
由于终端为电压波节点，因此 2 由 2
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
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。
电子测量仪器的微波技术基础考核试卷
A.距离
B.气象条件
C.介质的吸湿性
D.信号频率
5.在微波电路中，用于匹配负载和源的是（）
A.阻抗变换器
B.放大器
C.衰减器
D.滤波器
6.下列哪种元件通常用于微波电路中的信号隔离？（）
A.耦合器
B.环行器
C.合路器
D.功分器
7.微波测量中，以下哪项不是矢量网络分析仪的主要功能？（）
A.增益压缩
B.相位失真
C.三阶互调失真
D.二阶互调失真
14.以下哪些技术可以用于微波天线的波束成形？（）
A.相位控制
B.幅度控制
C.频率选择
D.天线阵列
15.微波网络分析仪在进行测量时，以下哪些操作是必要的？（")
A.设备校准
B.环境温度控制
C.电缆损耗补偿
D.信号源功率调整
16.以下哪些是微波放大器设计中的关键考虑因素？（）
1.微波信号的传播主要是通过______传播的。（）
2.微波测量中，矢网分析仪的S参数中，S11参数表示______。（）
3.在微波放大器中，1dB压缩点是指输出功率下降到最大功率的______时输入的功率。（）
4.微波天线的增益是指天线在某一方向上相对于______的功率增益。（）
5.微波电路中，常用______作为微波信号的传输线。（）
A.测量反射系数
B.测量传输系数
C.分析信号的频率成分
D.提供信号的相位信息
8.微波放大器按工作频率分为哪几类？（）
A.低频、中频、高频
B.低频、中频、微波频段
C.低频、高频、微波频段
D.低频、高频、超高频
微波技术基础试卷
解：
三条支路波长均为 l = (2.1´108 ) /(7 ´108 ) = 30cm 。
第二支路：43.5/30=1.45 l ， zl2 = j70 / 70 = j1 ，在圆图 1 点，参考位置 @0.125 l ，驻波系数为无穷大。向电源移动 1.45l至 2 点：zin=j0.51; Zin=35.7 欧。
波）、_半开放_式（支持_TEM、TE、TM__波）三大类。
二、（15 分）如图所示的高频无耗传输系统工作于 700MHz。三条线路上的相速度 均为 2.1×108m/s。试求每条支路上的驻波比 VSWR、馈电端 AA'的输入阻抗。 （评分标准：本题共计 15 分。推导、计算均正确满分；演算错误扣 5~8 分，采用 圆图法而没画出细节扣 2~3 分）
为特性阻抗 Z0；错：长度改变可输入阻抗会改变 7. 回波损耗和反射损耗均与反射信号有关、都与反射系数大小有关，实际上
代表相同的物理意义。错：它们代表不同的物理意义，数值也不同
8. 波导正规模的_电场和磁场的波函数 对时间和对距离有对称性和反对称
性。 正交性是正规模的_基本_特性，波导中的电磁波至少是分段__连续_
能_应用；
3. 现代无线通信、有线通信是微波的_载体_应用，体现了微波的_信息_性；
4. 导波中场的纵向场分量和横向分量均满足_亥姆霍茨__方程，相互之间满
足_纵横__关系；
5. 均匀传输线电压反射系数与电流反射系数_等值异号__；阻抗、反射系
数、驻波系数具有_一一对应__的关系；
6. 波导中的电磁波无耗传输线的工作状态与传统电路相似，沿线输入阻抗均
（评分标准：本题共计 15 分。推导、计算均正确满分；演算错误扣 5~8 分，采用
微波理论与技术期末考试B卷
。
5．理想 3dB 定向耦合器的散射参量 S 31 = 1
2 ， S 41 = 1
2。
6．测得一微波传输线的反射系数的模 Γ = 1 2 ，则行波系数 K = 1 3 ；若特性阻抗
Z 0 = 75Ω ，则波节点的输入阻抗 Rin ( 波节 ) = 25 。
7．用散射参量表示非可逆四端口定向耦合器的耦合度 C = 20 log(1 S 31 ) ，隔离度
西 南 交 通 大 学 2005-2006 学 年 第 （ 二 ） 学 期 试 卷 B
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考试科目: 微波理论与技术
题 号 分 数
一
二
三
四
五
总分
一、填空： （共 50 分，每空 2 分） 1．微波传输线是一种 来描述。 2． 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 Z L = 3．同轴线传输的主模是 ，微带线传输的主模是 。 。 参数电路，其线上的电压和电流沿线的分布规律可由
(1)求出负载阻抗 Z L ； (2)为了替代 Z L 需用多长的终端短路传输线？ 2．已知传输线特性阻抗为 Z 0 = 50Ω ， 线长 l = 1.82λ ，U
max
= 50V ，U
距离始端最近的电压波腹点至始端距离为 d max 1 = 0.032λ 。求 Z in 和 Z l 。 四、矩形波导的尺寸为 a = 22.86mm ， b = 10.16mm ，波导中传输电磁波的工作频率 为 15GHz 。问波导中可能传输哪些波形？（10 分）
max min
= 3.846 ，在阻抗圆图中找到归一化电阻为 3.846 的点 A ，过 A 点作
过 等反射系数圆，A 点为波腹点， A 点沿等反射系数圆向信源方向旋转 0.032 波长数， ~ 至 B 点，对应的归一化阻抗为 Z in = 2.5 − j1.8 ，故 Z in = 125 − j 90 。再由 B 点沿等反 ~ 射 系 数 圆 向 负 载 方 向 旋 转 0.32 波 长 数 ， 至 C 点 ， 对 应 Z l = 0.27 − j 0.22 ， 故 Z l = 13.5 − j11 。 四、矩形波导的尺寸为 a = 22.86mm ， b = 10.16mm ，波导中传输电磁波的工作频率 为 15GHz 。问波导中可能传输哪些波形？（20 分） 解：
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？
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安徽大学 2011 — 2012 学年第 2 学期 《 微波技术 》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）院/系 年级 专业 姓名 学号一、填空题（每空1分，共20分）1. 已知一无耗传输线的特性阻抗Ω=750Z ，在其终端接负载阻抗Ω=100L Z ，则终端电压反射系数为 ，传输线上的电压驻波比为 。
2. 均匀无耗传输线工作状态分为三种： 、 、 。
3. 史密斯阻抗圆图实轴上的点代表 ，实轴左半径上的点表示电压驻波 ，电流驻波 ，其上数据代表 ，在圆图上旋转一周为 λ。
4. 带状线的工作模式为 ，其相速度p V = ，微带线的工作模式为。
5. 在空腔谐振器中磁场占优势的区域将腔壁向外拉出一小体积V ∆，谐振频率将_________；将腔壁向内推入一小体积V ∆，谐振频率将_________。
6. 在奇、偶模分析法中，对耦合线端口①和②的任意激励电压1V ，2V ，总可以分解为一对奇、偶模激励电压o V 和e V 的组合，奇模电压o V ： ，偶模电压e V ： 。
7. 微波谐振器的基本参数为__________ 、__________ 和__________。
二、简答题（每小题6分，共12分）1. 简述线性互易二端口网络散射参数测量中“三点法”的原理。
2. 写出下列理想二端口元件的[]S 矩阵。
（1）理想衰减器；（2）理想相移器；（3）理想隔离器。
三、证明题（10分）1. 试证明无耗传输线的负载阻抗为：11min min 0tan 1tan d jK d j K Z Z L ββ--=式中K 为行波系数，1m in d 为第一个电压驻波最小点至负载的距离。
四、计算题 （第1题15分，第2,3题各10分，第4题15分，第5题8分，共58分）1. 如图所示为一无耗传输线及传输线线上的电压幅度分布图，试求： (1)工作波长；(2)电压驻波比；(3)AB 处输入阻抗in Z ；(4)负载阻抗L Z 及终端反射系数L Γ。
1题图2. 如图所示，用BJ-100(a×b=22.86×10.16mm 2)波导做成的TE 102模式的矩形波导谐振腔(空气填充)，已知理想导体短路活塞调谐的频率范围为9.3GHz －10.2GHz ，求l 的取值范围。
2题图3. 如图所示，同轴线的特性阻抗为0Z ，并联阻抗jX R Z +=，今用短路活塞和4λ阻抗变换器进行调配，求阻抗匹配时活塞的位置l 和4λ阻抗变换器的特性阻抗1Z 。
3题图4. 如图所示的对称二端口网络4题图(1).求如图所示4λ传输线的ABCD 矩阵；(2).已知[]S 矩阵和ABCD 矩阵的关系如下:0000002()1[]2B A CZ D AD BC Z S B B A CZ D A CZ D Z Z ⎡⎤+---⎢⎥⎢⎥=⎢⎥+++-+-+⎢⎥⎣⎦求整个网络[]S 矩阵的元素11S ；(3). 当终端接匹配负载时，要求输入端阻抗匹配，求电阻1R 和2R 应满足的关系。
5.如图所示，功率iP由传输线1入射到三段传输线连接处,试求: (1) 反射回传输线1的功率；(2)传递给传输线2的功率；(3)传递给传输线3的功率。
5题图Ω=5002ZΩ=7503ZΩ=5001Z《微波技术》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、填空题（每空1分，共20分）1. 1/7 4/32. 行波 驻波 行驻波3. 纯电阻点 最小点 最大点 1/VSWR 或1/ρ或K 1/24. TEM 模 r c ε/ 准TEM 模5. 减小 增大6. 221V V -; 221V V +7. 谐振波长或谐振频率 品质因数或Q 值 损耗电导二、简答题（每小题6分，共12分）1. 答：在线性互易二端口网络中，若输出端口不匹配，设输出端口接负载时的反射系数为L Γ，则输入端口的反射系数21211221Lin LS S S ΓΓ=+-Γ (2分) 当分别将输出端口短路(sc)、开路(oc)和接匹配负载(mat)时，测得输入端口的反射系数分别为：2221211,1S S S sc in +-=Γ (1分)2221211,1S S S oc in -+=Γ (1分)11,S mat in =Γ (1分)由此，便可确定11S 、12S 、22S （1分) 2. 答：（1）理想衰减器的[]S 矩阵为：[]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=--00ll e e S αα （2分） (2) 理想相移器的[]S 矩阵为：[]⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=--00θθj j e e S （2分）(3) 理想隔离器的[]S 矩阵为：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0100S 或 []0100S ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦（2分） 三、证明题（10分） 证明：无耗传输线的输入阻抗为：dtg jZ Z dtg jZ Z Z Z L L in ββ++=000（3分）已知电压驻波最小点处的输入阻抗为00KZ Z =ρ，则有：min0min0000d tg jZ Z d tg jZ Z Z KZ Z L L ββρ++== （4分）根据上式可得： 11min min 0tan 1tan d jK d j K Z Z L ββ--= （3分）四、计算题（第1题15分，第2,3题各10分，第4题15分，第5题8分，共58分） 1. 解: （1）m 4.2=λ （3分）（2）22040minmax ===VV ρ （3分） （3）Ω==100)(0Z Z AB in ρ （3分）（4）min0min000l tg jZ Z l tg jZ Z Z Z L L ββρ++=)(30403.04.2223.04.2221501minmin 0Ω-=⨯-⨯-⨯=--=⇒j jtg tg j l jtg l tg j Z Z L ππβρβρ （3分）300jZ Z Z Z L L L -=+-=Γ （3分） 2. 解：矩形波导谐振腔的谐振频率为：2222⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=l p b n a m c f mnpππππ(2分)TE 102模的谐振频率：22321086.222102⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=-l c f TE πππ(2分)l 的最小值min l ：mm l l c 4.3821086.221)102.10(4min 2min 23292=⇒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯- (2分)l 的最大值m ax l ：mm l l c 5.4521086.221)103.9(4max 2max 23292=⇒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯- (2分)l 的取值范围为： mm l mm 5.454.38≤≤ (2分)3. 解：终端短路，长度为l 的传输线在阻抗Z 接入处的导纳为：l tg j l tg jZ Y ββ001Z 11-==(2分)阻抗Z 的导纳为： 2221X R jXR jX R Y +-=+= (1分)Z 接入处的导纳为：)Z 1(2202221X R Xl tg j X R R Y Y Y in ++-+=+=β (2分)令in Y 的虚部为零可得活塞的位置l 为：)(20Z 1022220XZ X R arctg l X R X l tg +-=⇒=++πλβ (2分) Z 接入处的阻抗in Z 为：R X R Y Z XR R Y in in in 22221+==⇒+= (1分) 4λ阻抗变换器的特性阻抗1Z 为：0221021Z RX R Z Z Z Z in +=⇒= (2分) 4. 解：(1) 242πλλπθ==，所以：1sin ,0cos ==θθ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡00cos sin 1sin cos 0000Z j jZ Z j jZ D C B A θθθθ(5分)(2). 总的ABCD 矩阵为三个二端口网络ABCD 矩阵的乘积⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡102100020201)1(1101001101R Z j R R Z Z j jZ R Z j R Z j jZ R D C B A (4分)])1([)1(11021000201021*******R Z j R R Z Z j Z j R Z j R Z j R R Z Z j Z j R Z j S -+-+++++=(1分)(3). 当终端接匹配负载时，要求输入端匹配, 只需0)1(01021*******=-+-+⇒=R Z j R R Z Z j Z j R Z jS 由上式可得各参数满足的关系式：021Z R R =- (5分)5. 解:由传输线01Z 看去接头处的阻抗为：307550755075//50//0302=+⨯==Z Z (2分)由传输线01Z 看去接头处的电压反射系数为：4150305030-=+-=Γ (2分)反射回传输线1的功率为： i i P P 1612=Γ (2分)传递给传输线2的功率为： i i P P 169531615=⨯ (1分)传递给传输线3的功率为： i i P P 166521615=⨯ (1分)。