传输线习题
第5章习题答案
第5章5-1传输线长度为1m ，当信号频率分别为975MHz 和6MHz 时，传输线分别是长线还是短线?答：1) 频率为975MHz 时，信号的波长为0.3077m<1m ，传输线是长线；2) 频率为6MHz 时，信号的波长为50m>1m ，传输线是短线；5-2已知同轴电缆的特性阻抗为75Ω，其终端接负载阻抗Z L =25+j50Ω，计算终端反射系数2Γ。
答：217550257550250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z5-3 一无耗传输线特性阻抗为Z 0=100Ω，负载阻抗Z L =75-j68Ω，试求距离终端为λ/8和λ/4处的输入阻抗。
答：1006850687568257568250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z100685068)(100685068100685068822'228/++=-+-=+-=Γ=Γ--j j j j j e j j e j z j λλπβλ 100686850)1(100685068100685068422'224/+-=-+-=+-=Γ=Γ--j jj j e j j ej z j λλπβλL 02L 075681002568756810017568Z Z j jZ Z j j-----Γ===+-+-222'8/82256825682568()175681756817568j j z j j j ee j j j j πλβλλ-------Γ=Γ==-=---0256811(8)1756825682000013617568(/8)10010025681(8)175682568150117568in j j j j j Z Z j j j j λλλ-++Γ-+---====--Γ--+-- 222'4/42256825682568(1)175681756817568j j z j j j ee j j jπλβλλ------+Γ=Γ==-=---0256811(4)1756825682000017568(/4)10010025681(4)175682568150136117568in j j j j Z Z j j j j j λλλ+++Γ-++-====+-Γ------5-4设无耗线终端接负载阻抗L L j X Z Z +=0，其实部0Z 为传输线特性阻抗，试证明：负载的归一化电抗L ~X 与驻波系数ρ的关系为ρρ1~L -=X 。
微波技术基础课后习题(A)
杜 英
2011.5.1
第二章 传输线理论
2-6 如图所示为一无耗传输线，已知工作频率
Z L 1 5 0 j 5 0
f 3G H z ， Z 0 1 0 0
Z 01
，
，欲使 A 处无反射，试求 l 和
。
答案：由输入阻抗定义知
Z in A Z 0 1 Z L jZ 0 1 tan l Z 0 1 jZ 位面沿轴向移动的速
vp
度，公式表示为
p
p
2
相波长 是等相位面在一个周期T内移动的距离，有
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 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”
2 又称为波的包络，其传播速度称为群速，用 v g 表示，即 v g v 1 c
c
、 ，随着频率的变化，传播长数 可能为虚数，也可能为实
0
数，还可以等于零。当
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
0.125
0.188
D
A
0 0.5
D
0.25
B
0.15
0.2
C
0.375
0.361
0.338
第三章 微波传输线
3-2 何谓波导截止波长 c ？工作波长 大于 c 或小于 c 时，电磁波的特性有
传输线理论试题
传输线理论试题答卷人：得分：折合：一．在PCB Layout设计中，匹配线长是工程师的基本功之一，尤其是数据总线，要让所有信号同时到达接收端。
如下图，封装A是驱动端，通过三根微带走线传输到封装B，由于封装A内部的走线长度不一致，在PC板上需要进行相应的绕线处理，以保证信号的同步性。
各部分的介电常数标注在图中，请回答以下一些问题：（12分，每空3分）已知条件：真空中信号的传播速率为：11.85(inch/ns),信号传输速率大致与成反比。
1．信号在封装A中的传输延时是（单位：ps/inch）；2．信号在PC板上的传输延时是（单位：ps/inch）；3．如果以Wire 3为参考基准线长，其在封装A中走线长为2000Mils，在PC板上走线为10Inches，三根走线在封装B中的线长相同，wire 1在封装A中的走线长1500Mils，wire 2在封装A中的走线长1000Mils，则在PC板上，Layout工程师需要相应调整Wire 1的走线长度为 inches ；Wire 2的长度为 inches 。
二．目前需要设计一块电路板,其中内层上要走两种特性阻抗的传输线,一种为特性阻抗值为60欧姆的传输线,另一种为特性阻抗值为30欧姆的传输线。
已知PCB板的内层走线最小宽度为4mil，假设介质介电常数为4.3，铜线厚度为1.32mil，信号层到两边参考平面的高度H相同。
（每小题6分）a).介质层需要多厚才能保证最小宽度传输线的特性阻抗值为60欧姆。
(给出计算过程)b).在叠层不变的情况下，设计特性阻抗值为30欧姆的传输线宽度。
(给出计算过程)三．传输线的阻抗需要特殊的TDR测试设备，下图的例子是一根传输线（包含容性器件）在TDR中观察到的各段阻抗值。
假设传输线延时为175ps/inch。
（每小题10分）请仿照上面的例子，在已知传输线电路结构和TDR测试波形的情况下分别画出对应的示意图，注意：TDR的时间是2Tpd，因而在计算长度的时候要除以2，见例。
均匀传输线例题
1 Z ins j j arctan l Z ino
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•
1 j103 0.628 rad/m arctan 1.5 j54.6
结论 通过测量一段无损耗传输线在终端短
路和开路情况下的入端阻抗，可以计算出该传输 线的特性阻抗和传播常数。
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• 4. 均匀传输线上的行波 U ( x) A1e x A2e x U e x U e x I ( x) A1 e x A2 e x I e x I e x ZC ZC
短路和开路时分别测得入端阻抗 Z is j103Ω Z i 0 j54.6Ω 试求该传输线的ZC和传播常数。 2π 2π Z i 0 jZ C cot l 解 Z is jZ C tan l λ
Zi 0 Zis Z C
2
Z is Zi 0 (tan
2π
l)
2
ZC Zi 0 Zis j103 ( j54.6) 75 Ω
180 10 12 C0 1.8pF 100
27.72 10 6 L0 0.2772 H 100
1 8 1.416 10 m/s L0C0 3 2π 100 10 3 4.439 10 rad/m 8 1.416 10
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•
考察u+和i+
u x, t 2 U e ax cos t x U ax i 2 e cos t x z ZC
特点
① 传输线上电压和电流既是时间t的函数，又是空间 位置x的函数，任一点的电压和电流随时间作正 弦变化。
传输线路习题含参考答案
传输线路习题含参考答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）l、水泥杆一般架空光缆水泥杆新立杅路采用（）规格；跨公路采用（）规格。
A、7x138x13或9x13B、8x159x15C、7x138x15或9x15D、7x1310x13正确答案： C2、以下对PTN950CXP单板的描述，哪一项是正确的？A、拉开单板的任意一个扳手时，会触发C X P板的主备倒换。
B、辅助接口提供l个100Mbit/s/1000Mbit/s自适应的以太网网管网口／网管串口C、可插放槽位为slot7、slot8D、提供4个时钟／时间输入输出接口，为设备提供同步时间源和同步时钟源。
正确答案： C3、光缆的种类按光纤传输模式可分为（）A、无恺装、钢带恺装B、紧结构光缆、松结构光缆C、单模光缆、多模光缆D、层绞式、骨架式、中心管式正确答案： C4、正常情况下，维护中常用的网管诊断操作不包括（）A、复位网元整机B、设置环回C、修改端口配置D、主备板件倒换E、软件复位单板正确答案： A5、EP ON网络中，业务数据的封装方式为？A、MP LS封装B、以太网封装C、GEM封装D、ATM封装正确答案： B6、电杆规格型号编号为YDlO.0-15-1. 60的电杆表示（）。
A、杆长10.0m、梢径15cm、容许弯矩1.60B、杆长15m、梢径10.0cm、容许弯矩1.60C、杆长10.0m、梢径1.60cm、容许弯矩15D、杆长15m、梢径1.60cm、容许弯矩10.0正确答案： A7、光缆通信线路的“三防“保护包括光缆线路的（）。
A、防盗、防强电、防雷B、防强电、防雷C、防强电、防雷、防电化学腐蚀D、防盗、防雷、防电化学腐蚀正确答案： C8、在SDH网络中，MS-R DI告警是通过什么开销字节回送的（）。
A、ElB、MlC、GlD、Sl正确答案： B9、光纤色散会（）A、限制传输距离B、使带宽变宽C、提高通信质量D、提高光纤的传输容量正确答案：A10、下列哪个工具不是单站调测必须的（）A、光功率计B、示波器C、2M误码仪D、万用表正确答案： B11、随工配合过程中，区域维护中心对外配合主管对危及线路安全的事件进行处置，并填写（）。
第二章传输线理论习题讲解
Z Z 4 0 02 0 01 i n 0 z i n Z Z 0 02 0 03 i n 0 4
'
(b) 先求等效负载阻抗 Z L 。
3 5
1 4
Z上 Z下 Z0 ZL Z上 // Z下 // Z0 Z0
~
Z0
Z
3 5
0
说明主传输线工作在行波状态。
Yin
Z in
l
ZL
2 2
r
0.1 5 0.67 0 o 5 o 0.3 0.195 0.67 180 5 0 0.125 0.62+j0.77 0.5 90 3 0 0.25 1.25+j0.37 0.2 45 1.49 o 0.138 1+j0.7 0.33 70.5 2.03 0.084 1+j1.15 0.5 60 o 2.95
U U e 1 0 0 e C
' A A
j z B
1 o2 j 3 0 8
C
1 0 0 e
o j 7 5
同理：
U 1 0 0 c o s t 3 0 1 0 0 c o s t 6 0 U
' C C
2-14 均匀无耗线电长度为 l ，终接归一化负载阻抗 Z L ，输 入端的归一化阻抗为 Z i n ，利用原图求表题2-14中的未知量。
序号 1 1+j1.15 2 1-j1.15 3 0.43-j0.50 4 0.43+j0.5 5 j0.72 6 j0.32
Yin
Z in
l
ZL
2
0.43-j0.50 0.125 0.43+j0.5 0.25 1+j1.15 0.264 1-j1.15 0.237 j1.38 0.1 j3.1 0.3
传输线理论习题讲解
阻抗Zg Z，0 始端电压瞬时值为
处的BB电' 压CC瞬' 时值。
UAA' 100cos ，t 求20o 、
解：终端开路， 形成全反射，输
1
A8 B
入端Zg ，Z0阻抗匹 Z g
配无反射。传输 Eg
线工作在驻波状 态。
A'
B'
1
C8 D
Z0
1 C'
D'
2
终端开路时沿线电压分布的表达式：U (z) 2U2i cos z （2-4-9）
压波节点，其值 U ， 8电V压最大值
U ，试求10负V 载
min
max
阻抗 及负载ZL吸收功率 。 PL
~
解：负载处为电压波节点，故该处归一化电阻
r U max 10 1.25 K 1 0.8
Rmin
K
（2-4-20）
U8
r
min
ZL RminZ0 KZ0 0.8 200 160
传输线特性阻抗计算式在理想或损耗很小情况即r0g0时对于同轴线所以同轴线特性阻抗为lnln60ln3162525求题25图中所示各电路的输入端反射系数和输入阻抗zzzzzzjtgzzzzzzzjtgzzz100200100200200400cossinzzjtgzzjtgzzz400200140020032550255050100251005010050zzzz26一无耗线终端阻抗等于特性阻抗如图所示
~
Z0
Z0
Z0
（一）
in
2e j2z'
1 2
Z
0
1 2
Z0
Z0 Z0
j 2 2 3
e 4
传输线习题
0-1 什么是微波？解：微波是无线电波中波长最短的电磁波，它包括从1m~0.1mm 的波长范围，其相应的频率范围从300MHZ~3000GHZ 。
0-2 微波有哪些特点？解：1. 频率高。
通信系统中相对带宽Δf /f 通常为一定值，所以频率f 越高，越容易实现更大的带宽Δf ，从而信息的容量就越大。
2. 波长短。
RF/MW 的波长与自然界大部分的物体尺寸相比拟。
天线与RF 电路的特性是与其电尺寸l /λ相关的。
在保持特性不变的前提下，波长λ越短，天线和电路的尺寸l 就越小，因此，波长短有利于电路与系统的小型化。
3. 大气窗口。
地球大气层中的电离层对大部分无线电波呈反射状态（短波传播的原理），但在MW 波段存在若干窗口。
因此，卫星通信、射频天文通常采用微波波段。
4. 分子谐振。
各种分子、原子和原子核的谐振都发生在MW 波段，这使得微波在基础科学、医学、遥感和加热等领域有独特的应用。
1-1 何谓“长线”，何谓“短线”？解：导线为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言。
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。
RF/MW 导线（传输线）称为长线，传统的电路理论不适合长线。
1-12 有一无耗传输线，特性阻抗100c Z =Ω，负载阻抗150100L Z j =-Ω，试求距离终端为8λ和4λ处的输入阻抗。
解：tan ()tan L c in cc L Z jZ lZ l Z Z jZ lββ+=+2()4cin LZ Z Z λ=1-15 无耗线的特性电阻100C R =Ω，接至13085L Z j =+Ω的负载。
工作波长360cm λ=。
求（1）在离开负载的25cm 处的阻抗；（2）线上的驻波比；（3）如线上最高电压为1kV ，求负载功率。
解：（1）已知360 3.6cm m λ==，13085L Z j =+Ω，100c c Z R ==Ω，得2253.69πππβλ===rad/m 所以，在离开负载的25cm 处的阻抗为tan tan 5(13085)100(tan0.25)91005100(13085)(tan 0.25)9216.2L L Z jZc l Zin ZcZc jZ lj j j j ββππ+=+++⨯=⨯++⨯≈Ω（2）反射系数为(13085)100113136(13085)100481L C L C Z Z j j Z Z j -+-+Γ===+++0.3676Γ=≈ 所以，驻波比为110.36762.1625110.3676ρ+Γ+==≈-Γ- （3）无耗线上各点输入功率相同，因此在电压波腹点（既最高电压为1Kv 的点）处的功率与负载处功率相同，在电压波腹点：max 2.16100216in c Z R Z ρ===⨯=Ω功率为：22max 1000231522*216U P W R === 所以，负载的功率也为4630W 。
电气工程师-专业基础(发输变电)-电路与电磁场-1.9均匀传输线
电气工程师-专业基础（发输变电）-电路与电磁场-1.9均匀传输线[单选题]1.某高压输电线的波阻抗Z c＝380∠－60°Ω，在终端匹配时始端电压为U1＝147kV，终端电压为U2＝127（江南博哥）kV，则传输线的传输效率为()。
[2018年真题]A.64.4%B.74.6%C.83.7%D.90.2%正确答案：B参考解析：传输线的传输效率是指传输线终端发出的功率与始端吸收功率之比。
功率的计算公式为：P＝U2cosφ/|Z|。
在始端从电源吸收的功率为：P1＝U12cosφ/|Zc|＝1472×co s60°/380＝28.43kW。
而在终端，发出的功率为：P2＝U22cosφ/|Z c|＝1272×cos60°/380＝21.22kW。
因此，传输效率为：η＝P2/P1＝（21.22/28.43）×100%＝74.6%。
[单选题]3.特性阻抗Z C＝100Ω，长度为λ/8的无损耗线，输出端接有负载Z L＝（200＋j300）Ω，输入端接有内阻为100Ω，电压为500∠0°V的电源，传输线输入端的电压为()。
[2016年真题]A.372.68∠－26.565°VB.372.68∠26.565°VC.－372.68∠26.565°VD.－372.68∠－26.565°V正确答案：A参考解析：先求出等效入端阻抗：等效电路如图1-9-1所示，由电源端求出输入端的电压：图1-9-1[单选题]5.特性阻抗Z F＝150Ω的传输线通过长度为λ/4，特性阻抗为Z l的无损耗线接向250Ω的负载，当Z l取何值时，可使负载和特性阻抗为150Ω的传输线相匹配？()[2014年真题]A.200ΩB.193.6ΩC.400ΩD.100Ω正确答案：B参考解析：将λ/4的无损耗线串联在主传输线和负载之间，使它们相匹配，则无损耗线的特性阻抗为：[单选题]6.一特性阻抗为75Ω的无损耗传输线，其长度为八分之一波长，且其终端短路，则该传输线的输入阻抗为()。
第4章习题答案
的吸收功率。
λ 4
A
B
λ 4
C
D
Zg
Zc
F
Zc
E
Z1
Zc
Z2
题 4-10 图
解：先求输入端电压、电流；再计算主线上电压、电流幅值的分布。 （1）由终端逐次向输入端推进，求输入端（AA）的电压、电流。
4-6 试证明无耗传输线的负载阻抗为
Z L = Z0 K − jtan β lmin 1 − jK tan β lmin
其中 K 为行波系数； lmin 为第一个电压最小点至负载的距离。 证明：依题意 解得
Z L = Z0 K − jtan β lmin 。 1 − jK tan β lmin Z ( lmin ) = Z 0 Z L + jZ 0 tan β lmin = KZ 0 Z 0 + jZ L tan β lmin
1
Z0 =
L0 0.2 × 10−6 = ≈ 25.82Ω C0 300 × 10−12
4-4 长度为 3λ 4 ，特性阻抗为 300Ω 的双导线，端接负载阻抗 Z L = 200Ω ；其输入端电压为
300V ，试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图，并求其最小值、最大值及其对应位置。
解： Z L = 200Ω < Z 0 = 300Ω ，长线工作在行驻波状态，终端为电压波节点，终端反射系数为
第 4 章习题答案
4-1 传输线的总长为 7λ 8 ，终端开路，信号源内阻 Z g 等于特性阻抗。始端电压为 50∠45° ，试 写出始端，以及与始端相距分别为 λ 8 和 λ 2 的电压瞬时值表示式。 解： （1）求终端电压 U L 终端开路，长线工作在纯驻波状态，终端电压
传输线路习题及参考答案
传输线路习题及参考答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、SDH传输体制的速率按同步传输模块来分，STM-16速率为( )。
A、155.520Mbit/sB、622.080Mbit/sC、2488.320Mbit/sD、9953.280Mbit/s正确答案：C2、使用光功率计测试光板接口的接收光功率时，必须将光功率计连接到( )A、对应发送光板的OUT口B、接收光板的IN口C、对应发送光板的IN口D、接收光板IN口连接的光纤上正确答案：D3、光纤分类中，在工作波长一定的情况下，光纤中存在多个传播模式，且纤芯折射率分布均匀的是（）。
A、阶跃型多模光纤B、渐变型单模光纤C、阶跃型单模光纤D、渐变性多模光纤正确答案：A4、不属于目前常用的光缆结构形式的是（）A、骨架式B、中心管式C、宽带式D、叠带式正确答案：C5、光纤通信技术中，光放大器的工作原理是（）。
A、受激辐射B、自发辐射C、自发吸收D、受激吸收正确答案：A6、机柜外电缆，离开机柜（）m以外不容许有交叉。
A、2B、3C、1D、4正确答案：C7、光纤的光损耗，是指光信号沿光纤波导传输过程中光功率的衰减。
不同波长的衰减是不同的。
单位长度上的损耗量称为损耗常数，单位为（）。
A、DbB、dB/kmC、kmD、dB×km正确答案：B8、吹缆机操作人员必须佩戴( )等劳动防护用品A、安全带B、护目镜C、手套D、静电鞋正确答案：B9、PTN 1900设备，更换MD1子卡时，以下描述中，不正确的有？A、更换前应确认新MD1子卡的版本和规格是否与现网设备配套。
B、在更换单板前，先将MD1的接口上连接的电缆取下，更换后再复原。
C、如果没有配置TPS保护，更换MD1将影响业务。
D、正常情况下，更换后的新MD1的STAT和SRV指示灯均长亮绿色正确答案：B10、管道建设在人行道上时，管道与建筑物的距离通常保持在( )m以上；与人行道树的净距不小于( )m；与道路边石的距离不小于( )m。
微波技术-习题解(传输线理论)
机械工业出版社《微 波 技 术》（第2版） 董金明 林萍实 邓 晖 编著习 题 解一、 传输线理论1-1 一无耗同轴电缆长10m ，内外导体间的电容为600pF 。
若电缆的一端短路, 另一端接有一脉冲发生器及示波器，测得一个脉冲信号来回一次需0.1μs ，求该电缆的特性阻抗Z 0 。
[解] 脉冲信号的传播速度为t l v 2=s /m 102101.010286⨯=⨯⨯=-该电缆的特性阻抗为0C L Z =00C C L =l C εμ=Cv l =8121021060010⨯⨯⨯=-Ω33.83= 补充题1 写出无耗传输线上电压和电流的瞬时表达式。
[解] (本题应注明z 轴的选法)如图,z 轴的原点选在负载端,指向波源。
根据时谐场传输线方程的通解()()()()()())1()(1..210...21.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=+=+=--z I z I e A e A Z z I z U z U e A e A z U r i zj z j r i zj z j ββββ。
为传输线的特性阻抗式中02.22.1;;,Z U A U A r i ==:(1),,212.2.的瞬时值为得式设ϕϕj r j i e U U eU U -+==⎪⎩⎪⎨⎧+--++=+-+++=-+-+)()cos()cos([1),()()cos()cos(),(21021A z t U z t U Z t z i V z t U z t U t z u ϕβωϕβωϕβωϕβω1-2 均匀无耗传输线，用聚乙烯(εr =2.25)作电介质。
(1) 对Z 0=300 Ω的平行双导线，导线的半径 r =0.6mm ，求线间距D 。
(2) 对Z 0 =75Ω的同轴线，内导体半径 a =0.6mm ，求外导体半径 b 。
[解] (1) 对于平行双导线(讲义p15式(2-6b ))0C L Z =rD r D ln ln πεπμ=r D ln 1εμπ=r Drln 120ε=300= Ω 得52.42=rD, 即 mm 5.256.052.42=⨯=D (2) 对于同轴线(讲义p15式(2-6c )) Z L补充题1图示Z g e (t ) 题1-4图示 00C L Z =dD d D ln 2ln2πεπμ=d D r ln 60ε=ab r ln 60ε=75= Ω 得52.6=ab, 即 mm 91.36.052.6=⨯=b 1-3 如题图1-3所示,已知Z 0=100Ω, Z L =Z 0 ,又知负载处的电压瞬时值为u 0 (t)=10sin ωt (V), 试求: S 1 、S 2 、S 3 处电压和电流的瞬时值。
传输线习题
DLdx + 1 D3LC(dx)3 4
1+ 1 D2LC(dx)2 2
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
⎡V ⎢⎣ I
( x, t ) ( x, t )
⎤ ⎥⎦
略去高阶无穷小量，得
V (x + dx,t) = V (x,t) + LDI (x,t)dx I (x + dx,t) = CDV (x,t)dx + I (x,t)
V2
V0
0
τ
V0/2
t
0
2τ t
6.4、终端短路传输线长度为 50cm，传输线上的波速为 3×108m/s。若在 1-1’端用电流源激
励，问：在哪些频率上 1-1’端的电压为极大值？（★ 王楚，电路分析，228 页 6.13 题）
1 50cm
2
1’
2’
解答：
1-1’端用电流源激励，是 1-1’端开路，2-2’端短路的传输线。
6.6、均匀无耗传输线的参数如下：L0=2.02mH/km，C0=5500pF/km，线长 l=30km。终端开 路，始端与一个 35kV 的直流电压源接通。 （1） 计算线路上任意处电压、电流的变化时间周期； （2） 0 时刻接通电源，计算 t=T/4、T/2 时传输线存储的电场能量和磁场能量。（★ 彭扬
解答： 电压波从 1-1’端到 2-2’端经历的时间为
τ = l = 3.33ns v
ρ2 =1
反射系数
ρ1
=
Z0 Z0
− Zc + Zc
= 0.9994
则两个端口的 s 域阶跃响应为
V1(s) =
Zc Z0 + Zc
1+ e−2sτ s(1− ρ1e−2sτ )
传输线理论习题
传输线理论习题1. 什么是波速?如何计算?2. 均匀传输线的参数为Lo＝．Co＝．求此传输线在频率为1000HZ时的特性阻抗、相位系数、相速及波长。
3. 有一平均高度A为10m，线路半径r为10mm的架空输电线路，试求线路波阻抗。
4. 什么是彼德逊法则？应用它应满足什么条件？答当一任意波形的行波和，沿一条波阻抗为Z的线路、和电流折射投射到第一节点A时，若要计算电压折射被波的大小．则不管A点后面的电路如何复杂，A点前面的入射波和波阻抗为Z的线路都可用一个集中参数等值电路来代替。
代替的法则可以是以下两者之一； (1)电压源集中参数等值电路；电势大小为2串联。
(2)电流源集中参数等值电路：电流大小为2的电流源与Z并联。
这既是彼得逊法则。
彼德逊法则实际上是戴维南定理在波动过程中的应用，它只适用于以下条件：的电压源与Z(1)入射波是沿一条分布参数线路传播过来的。
(2)节点A之后的任何一条线路末端产生的反射波尚未回到A点。
5. 一电压入射波500kV由架空线路进入电缆线路，架空、电缆线路的波阻抗分别为＝500．＝50，求折射波和反射波。
6. 母线A上接有波阻抗分别为,上传来相位为,的三条出线，从线路的电压直角波如图6-3（a)所示。
试：(1)求在线路上出现的折射彼； (2)求在线路上的电压反射被；(3)设上述过电压被同时沿波阻抗为、的两条线路侵入．求母线电压幅值。
7. 幅值为90kv的长电压波，从波阻抗为500的架空线过结点A传向集中参数元件，再经节点B传向波阻抗为50的电线线路，如图6―7(a)所示，＝400。
求， (1)电阻的首、末端电压。
(2)因反射而返回架空线路的功率和所吸收的功率。
8. 线路由三部分导线组成，波阻抗分别为＝500、＝400、＝600，现有一无限长直角波U。
从再经过结点B传向上经过结点A传入，，如图6―8所示。
已知，波速V＝300m／us，A、B之间距离L＝300m．以波速到达A点开始计时，求：（1）t=0时，A、B点的电压（1）t=1.5us时，A、B点的电压（1）t=3us时，A、B点的电压感谢您的阅读，祝您生活愉快。
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。
《微波技术》习题解(一、传输线理论)
机械工业出版社《微 波 技 术》（第2版） 董金明 林萍实 邓 晖 编著习 题 解一、 传输线理论1-1 一无耗同轴电缆长10m ，内外导体间的电容为600pF 。
若电缆的一端短路, 另一端接有一脉冲发生器及示波器，测得一个脉冲信号来回一次需0.1μs ，求该电缆的特性阻抗Z 0 。
[解] 脉冲信号的传播速度为t l v 2=s /m 102101.010286⨯=⨯⨯=-该电缆的特性阻抗为0C L Z =00C C L =l C εμ=Cv l=8121021060010⨯⨯⨯=-Ω33.83= 补充题1 写出无耗传输线上电压和电流的瞬时表达式。
[解] (本题应注明z 轴的选法)如图,z 轴的原点选在负载端,指向波源。
根据时谐场传输线方程的通解()()()()()())1()(1..210...21.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=+=+=--z I z I e A e A Z z I z U z U e A e A z U r i zj z j r i zj z j ββββ。
为传输线的特性阻抗式中02.22.1;;,Z U A U A r i ==:(1),,212.2.的瞬时值为得式设ϕϕj r j i e U U eU U -+==⎪⎩⎪⎨⎧+--++=+-+++=-+-+)()cos()cos([1),()()cos()cos(),(21021A z t U z t U Z t z i V z t U z t U t z u ϕβωϕβωϕβωϕβω1-2 均匀无耗传输线，用聚乙烯(εr =2.25)作电介质。
(1) 对Z 0=300 Ω的平行双导线，导线的半径 r =0.6mm ，求线间距D 。
(2) 对Z 0 =75Ω的同轴线，内导体半径 a =0.6mm ，求外导体半径 b 。
[解] (1) 对于平行双导线(讲义p15式(2-6b ))0C L Z =rD r D ln ln πεπμ=r D ln 1εμπ=r Drln 120ε=300= Ω 得52.42=rD, 即 mm 5.256.052.42=⨯=D (2) 对于同轴线(讲义p15式(2-6c )) Z L补充题1图示Z g e (t ) 题1-4图示 00C L Z =dD d D ln 2ln2πεπμ=d D r ln 60ε=ab r ln 60ε=75= Ω 得52.6=ab, 即 mm 91.36.052.6=⨯=b 1-3 如题图1-3所示,已知Z 0=100Ω, Z L =Z 0 ,又知负载处的电压瞬时值为u 0 (t)=10sin ωt (V), 试求: S 1 、S 2 、S 3 处电压和电流的瞬时值。
传输线路习题+参考答案
传输线路习题+参考答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、光纤固定接续的非熔接法中，( )的使用最广泛。
A、松动管法B、三心固定法C、V型槽法D、套管法正确答案：C2、发生原接续点衰减台阶水平拉长障碍现象，障碍可能原因是下面的那种A、光缆受机械力扭伤，部分光纤扭曲、断裂B、在原接续点附近出现断纤现象C、光纤接续点保护管安装问题或接头盒进水D、光缆受机械力或由于光缆制造原因造成正确答案：A3、光纤按（）分多模光纤和单模光纤。
A、工作波长B、折射率C、套塑类型D、传输的模式正确答案：D4、SDH单板的支路净负荷处理功能，用于AU4指针的锁定和TU指针的重新计算，并完成复帧的产生。
以下那些OptiX 2500+设备单板上没有支路净负荷处理功能：A、S16B、SD4C、SL4D、SQ1E、XCS正确答案：A5、在光纤型号命名中，分类代号( )表示通信用室（野）外光缆。
A、GMB、GYC、GHD、GT正确答案：B6、光纤中的杂质对光的（）是造成光纤衰耗的主要原因。
A、反射作用B、折射作用C、吸收作用D、色散作用正确答案：C7、在市区人行道地段，直埋线路的埋深应不小于( )。
A、0.8mB、1.0mC、1.4mD、1.2m正确答案：B8、光源和光功率计只可测试光缆的（）A、故障点B、距离C、色散D、损耗正确答案：D9、ONU不能上线的原因不包括？A、PON口发光功率偏高B、光路衰减过大C、ONU的电源模块故障D、没有打开PON口的自动发现功能正确答案：A10、GPON网络中，每经过一个1：2的分光器，衰减约为？A、5dBB、3dBC、6dBD、9dB正确答案：B11、关于工单超时描述正确的是（）A、故障处理超时记为工单超时B、工单回单时间大于T2时限记为超时C、工单回单时间大于T1时限记为超时D、工单回单时间大于T3时限记为超时正确答案：B12、子管在人（手）孔内伸出长度不小于( )A、25厘米B、20厘米C、15厘米D、10厘米正确答案：B13、下列关于拉线的说法正确的是（）。
合成纤维在信号传输线的应用考核试卷
10.信号传输线的重量与其传输性能没有关系。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请阐述合成纤维在信号传输线中的应用优势及其在通信行业的重要性。
2.分析合成纤维的介电性能对信号传输线的影响，并说明如何选择合适的合成纤维材料以降低信号损耗。
10.在合成纤维的选择上，需要综合考虑其__________、__________和成本等因素。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.合成纤维在信号传输线中的应用主要是利用其导电性。（）
2.合成纤维的介电常数越高，信号传输损耗越小。（）
3.聚乙烯是一种常用的信号传输线合成纤维材料，因其具有良好的绝缘性能。（√）
合成纤维在信号传输线的应用考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_______年__月__日得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.合成纤维在信号传输线中主要利用的特性是（）
3.合成纤维面临的挑战包括高温降解、化学腐蚀和环境影响。使用耐高温、抗化学腐蚀的合成纤维，并通过表面处理提高耐环境应力开裂性能可以解决这些问题。
4.合成纤维通过优化取向和布局增强抗电磁干扰能力。采用屏蔽材料和合理设计传输线结构可以进一步提高电磁兼容性。
A.聚乙烯
B.聚丙烯
C.聚酯
D.聚酰亚胺
15.合成纤维在信号传输线中可能面临的化学挑战包括（）
A.紫外线降解
B.氧化
C.酸碱腐蚀
D.微生物侵袭
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0-1 什么是微波？
解：微波是无线电波中波长最短的电磁波，它包括从1m~0.1mm 的波长范围，其相应的频率范围从300MHZ~3000GHZ 。
0-2 微波有哪些特点？
解：1. 频率高。
通信系统中相对带宽Δf /f 通常为一定值，所以频率f 越高，越容易实现更大的带宽Δf ，从而信息的容量就越大。
2. 波长短。
RF/MW 的波长与自然界大部分的物体尺寸相比拟。
天线与RF 电路的特性是与其电尺寸l /λ相关的。
在保持特性不变的前提下，波长λ越短，天线和电路的尺寸l 就越小，因此，波长短有利于电路与系统的小型化。
3. 大气窗口。
地球大气层中的电离层对大部分无线电波呈反射状态（短波传播的原理），但在MW 波段存在若干窗口。
因此，卫星通信、射频天文通常采用微波波段。
4. 分子谐振。
各种分子、原子和原子核的谐振都发生在MW 波段，这使得微波在基础科学、医学、遥感和加热等领域有独特的应用。
1-1 何谓“长线”，何谓“短线”？
解：导线为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言。
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。
RF/MW 导线（传输线）称为长线，传统的电路理论不适合长线。
1-12 有一无耗传输线，特性阻抗100c Z =Ω，负载阻抗150100L Z j =-Ω，试求距离终端为8λ和4λ处的输入阻抗。
解：tan ()tan L c in c
c L Z jZ l
Z l Z Z jZ l
ββ+=+
2()4c
in L
Z Z Z λ=
1-15 无耗线的特性电阻100C R =Ω，接至13085L Z j =+Ω的负载。
工作波长360cm λ=。
求（1）在离开负载的25cm 处的阻抗；（2）线上的驻波比；（3）如线上最高电压为1kV ，求负载功率。
解：（1）已知360 3.6cm m λ==，13085L Z j =+Ω，100c c Z R ==Ω，得
2253.69
π
ππ
βλ
=
=
=
rad/m 所以，在离开负载的25cm 处的阻抗为
tan tan 5(13085)100(tan
0.25)91005100(13085)(tan 0.25)
9
216.2L L Z jZc l Zin Zc
Zc jZ l
j j j j ββπ
π
+=+++⨯=⨯++⨯≈Ω
（2）反射系数为
(13085)100113136
(13085)100481
L C L C Z Z j j Z Z j -+-+Γ=
==+++
0.3676Γ=≈ 所以，驻波比为
110.3676
2.1625110.3676
ρ+Γ+=
=≈-Γ- （3）无耗线上各点输入功率相同，因此在电压波腹点（既最高电压为1Kv 的点）处的功率与负载处功率相同，在电压波腹点：
max 2.16100216in c Z R Z ρ===⨯=Ω
功率为：
22
max 1000231522*216
U P W R === 所以，负载的功率也为4630W 。
1-16 已知一传输线的特性阻抗50C Z =Ω。
用测量线测得传输线上驻波电压最大值为
max 100U mV =，最小值为min 20U mV =，邻近负载的第一电压节点到负载的距离min 0.33l λ=，求负载阻抗的值。
解：驻波比
max
min
5U U ρ=
= 所以
12
13
L ρρ-Γ=
=+ 由第一个电压最小点距终端的距离为：
min 0.3344
L l λλ
ϕλπ=
+= 解得
0.32L ϕπ=
因为
502(sin 0.32cos 0.32)503
L c L L L L c
L L Z Z Z Z Z j Z ϕππ-Γ=Γ∠=
+-==⨯++
所以
3877L Z j =+Ω
1-24 传播常数为j γαβ=+的传输线，终端阻抗为L Z ，线的特性阻抗为C Z ，当线的长
度为l 时，证明其输入端的阻抗为
tanh ()tanh L C in C
C L Z Z l
Z l Z Z Z l
γγ+=+
证明：传输线上任意一点的电压和电流为：
1212()1()()z z z z
c U z U e U e I z U e U e Z γγγγ-+-+⎧=+⎪
⎨=-⎪⎩
（1） 在z =0处，即负载端
12
121()L L c U U U I U U Z
=+⎧⎪
⎨
=-⎪⎩
（2） 由（2）式可以推出：
121()21()2
L
c L L c L U U Z I U U Z I ⎧=+⎪⎪⎨
⎪=-⎪⎩ （3） 又因为
1212()()z z
in c
z z
U z U e U e Z Z I z U e U e γγγγ-+-++==- 将（3）带入上式化简得：
tanh()22tanh()22
L z z z z
L c L
c in c c z z z z c L L c L
e e e e U Z I Z Z z Z Z Z e e e e Z Z z U Z I γγγγγγγγγγ-+-+-+-++-++-==-++-+
当距负载距离为l 时，既z =-l 时
tanh tanh L c in c
c L Z Z l
Z Z Z Z l
γγ+=+ 即证
1-28 对一段传输线，测出它在开路状态和短路状态之下的输入阻抗分别为ino Z 和ins Z ，试证明传输线的特性阻抗可由下式求出：
C ino ins Z Z Z =⋅Ω
证明：根据负载开短路时的输入阻抗
cot tan ino C ins C Z jZ l Z jZ l
ββ=-=
由此得
2
ino ins C Z Z Z •=
所以
C ino ins Z Z Z =• 即证
1-20 完成下列圆图的基本练习： （1）已知，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离、线上的ρ
和行波系数； 解：由圆图得
，对应的电长度l=0.115，所以，第一个波腹点距负载l max=0.25-0.115=0.135，第一个波节点距负载l min=l max+0.25=0.385，线上的ρ=4.3，行波系数Tr =1/ρ=0.2326。
（2）已知，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离和线上的驻
波比； 解：由圆图找到
对应的点A ，沿着等驻波比圆旋转180°到B 点，得到B 点对应的电长度l=0.19，所以，第一个波腹点距负载l max=0.25-0.19=0.06，第一个波节点距负载l min=l max+0.25=0.31，线上的驻波比ρ=5.7。
（3）已知
，求
；
解：作等驻波比圆，与左半实轴交点A,从A 绕等驻波比圆逆时钟旋转l =0.32到点B ，B
点对应值为，从B点顺时针旋转电长度1.29到C点，对应值为。
得，。
1-21 用测量线测得传输线上驻波比ρ=2，终端驻波相位l min=0.3λ。
用圆图求终端电压反射系数和终端负载阻抗Z L。
特征阻抗Zc=75Ω。
解：作图步骤：
1. 画出ρ=2的等驻波比圆；
2. 将Umin线段逆时针转动l min=0.3，得OA线段
3. OA线段与ρ=2圆交于B点
4. 读B点坐标，得1.5+j0.66
5.
6.
7.。