(完整版)微波技术与天线考试试卷
微波天线考试试题..
填空题1.微波是电磁波谱中介于超短波和红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（即频率最高）的波段，其频率范围从300MHz（波长1m）至3000GHz（波长0.1mm）。
微波波段分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段。
2.微波的特点（因其波长）：①似光性②穿透性③宽频带特性④热效应特性⑤散射特性⑥抗低频干扰特性3.均匀传输线的分析方法：①场分析法：从麦克斯韦方程出发，求出满足边界条件的波动解，得出传输线上电场和磁场的表达式，进而分析传输特性；②等效电路法：从传输线方程出发，求出满足边界条件的电压、电流波动方程的解，得出沿线等效电压、电流的表达式，进而分析传输特性。
——后一种方法实质是在一定条件下“化场为路”。
4.无线传输线的三种工作状态：①行波状态②纯驻波状态③行驻波状态5.阻抗匹配的三种不同含义：①负载阻抗匹配②源阻抗匹配③共轭阻抗匹配6.如何在波导中产生这些导行波呢？这就涉及到波导的激励，在波导中产生各种形式的导行模称为激励，要从波导中提取微波信息，即波导的耦合。
波导的激励与耦合就本质而言是电磁波的辐射和接收，是微波源向波导内有限空间的辐射或在波导的有限空间内接收微波信息。
由于辐射和接收是互易的，因此激励与耦合具有相同的场结构。
7.激励波导的三种方法：①电激励②磁激励③电流激励8.微波技术与半导体器件及集成电路的结合，产生了微波集成电路。
9.光纤可分为石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层玻璃芯光纤、全塑料光纤。
10.光纤的三种色散：①材料色散②波导色散③模间色散11.微波网络正是在分析场分布的基础上，用路的分析方法将微波原件等效为电抗或电阻元件，将实际的波导传输系统等效为传输线，从而将实际的微波系统简化为微波网络。
尽管用“路”的分析法只能得到元件的外部特征，但它却可给出系统的一般传输特性，如功率传递、阻抗匹配等。
而且这些结果可以通过实际测量的方法来验证。
12.还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络，从而用一定的微波结构实现它，这就是微波网络的综合。
题库-微波技术与天线
题库-微波技术与天线微波技术与天线题库⼀、填空题1. 驻波⽐的取值范围为；当传输线上全反射时，反射系数为，此时驻波⽐ρ等于。
2. γ=α+jβ称为，其中α称为，它表⽰传输线上的波，β称为，它表⽰传输线上的波。
3. 特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z1为20j欧、50欧和20欧时，传输线上分别形10cm，如图所⽰：Z in＝；Z in＝；在z=5cm处的输⼊阻抗Z in＝；2.5cmρ=。
5. ⽆耗传输线的终端短路和开路时，阻抗分布曲线的主要区别是终端开路时在终端处等效为谐振电路，终端短路时在终端处等效为谐振电路。
6. ⼀段长度为l（07. 阻抗匹配分为阻抗匹配、阻抗匹配和阻抗匹配，它们反映Z0，根据各点在下图所⽰的阻抗圆( )；( );⑤R＜Z0，X＝0 ( ); ⑥R＝Z0，X＝0 ( );⑦Г=0 ( ); ⑧SWR=1 ( );⑨=1Γ( ); ⑩ SWR=∞( ).9. 在导⾏波中, 截⽌波长λc最长的电磁波模称为该导波系统的主模。
矩形波导的主模为模, 因为该模式具有场结构简单、稳定、频带宽和损耗⼩等特点, 所以实⽤时⼏乎毫⽆例外地⼯作在该模式。
10. 与矩形波导⼀样，圆波导中也只能传输TE波和TM波；模是圆波导的主模，模是圆波导第⼀个⾼次模，⽽模的损耗最低，这三种模式是常⽤的模式。
11. 在直⾓坐标系中，TEM波的分量E z和H z为零；TE波的分量为零；TM波的分量为零。
12. 低频电路是参数电路，采⽤分析⽅法，微波电路是参数电路，采⽤分析⽅法。
13. 简并模式的特点就是具有相同的和不同的。
14. 微带线的弯区段、宽度上的阶变或接头的不连续性可能会导致电路性能的恶化，主要是因为这种不连续性会引⼊。
15. 写出下列微波元件的名称。
(a) (b) (c) (d)16. 下图(a)为微带威尔⾦森功分器，特性阻抗等于，其电长度L等于。
图（b）的名称是，1端⼝和2端⼝之间功率相差，2端⼝和3端⼝之间相位相差，4端⼝为隔离端⼝，是使⽤时该端⼝如何处理？。
《微波技术与天线》试题真题(B卷)汇编
班级： 姓名： 准考证号： 任课教师 考场教室―――――――――――――――装 订 线―――――――――――――――――――――――－第 1 页 共 7页中国民航学院2005-2006学年第二学期《 微波技术与天线 》期末考试试卷（B 卷）课程编号： 04402004试卷类型：闭卷考试形式：笔试考试日期：2006.7.7题号 一二1 二2 三1 三2 三3 三4 总分 得分注意事项：1.试卷后两页为草稿纸，可以撕下；2.不准携带任何书籍、资料、纸张等。
一、 填空题（每小题4分，共40分）1.对于微波问题的分析方法常采用两种方法，一种为“路”的方法，即_____________________________________ _______________去研究系统中电压和电流随空间和时间的变化规律；另一种为“场”的分析方法，即__________________________________________去研究系统中电场和磁场随空间和时间的变化规律。
2.均匀无耗传输线终端接纯电抗负载，传输线终端将产生____________而形成__________，但终端既不是__________也不是___________。
3.Smith 阻抗圆图上有两个特殊的面：圆图实轴以上的上半平面X_______，为____________区；实轴以下的下半平面X_______，为_________区。
4.带状线的特性阻抗随带状线尺寸w 及t b 的增加而____第 2 页 共 7页中 国 民 航 学 院 考 试 专 用 纸____________，随周围填充介质的介电常数的增加而____________。
5.耦合微带线由于周围介质是_____________，因此耦合微带线的奇、偶模相速度____________，它们的相波长也____________。
由于耦合微带线加工方便，__________________，电路的一致性也比较好。
(完整版)微波技术与天线考试试卷
（1）传输线上的驻波系数 ；（5分）
（2）离终端 处的反直 相同
4、 5、馈源 轴 方向
一、填空题（每题2分，共20分）
1、对于低于微波频率的无线电波的分析，常用电路分析法；对于微波用场分析法来研究系统内部结构。
（2）计算这些模式相对应的 及 。（9分）
解：（1）利用矩形波导的截止波长的计算公式，计算各波型的截止波长；然后由传输条件λ< 来判断波导中可能存在的波形。
2、设双端口网络 已知，终端接有负载 ,如图所示，求输入端反射系数。（8分）
3、设矩形波导宽边 ，工作频率 ，用 阻抗变换器匹配一段空气波导和一段 的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数 及变换器长度。（8分）
2、微波传输线大致可分为三种类型：双导体传输线、波导和介质传输线。
3、无耗传输线的阻抗具有 /2重复性和 /4阻抗变换特性两个重要性质。
4、共轭匹配的定义为：当 时，负载能得到最大功率值 。
5、高波导的宽边尺寸a与窄边尺寸b之间的关系为b>a/2.
6、微带传输线的基本结构有两种形式：带状线和微带线，其衰减主要是由导体损耗和介质损耗引起的。
5、微带线在任何频率下都传输准TEM波。（错）
6、导行波截止波数的平方即 一定大于或等于零。（错）
7、互易的微波网络必具有网络对称性。（错）
8、谐振频率 、品质因数 和等效电导 是微波谐振器的三个基本参量。（对）
9、天线的辐射功率越大，其辐射能力越强。（错）
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。（错）
（5）散射特性（6）抗低频干扰特性
2、HE11模的主要优点？
微波技术与天线总复习题及其答案
微波技术与天线总复习题及其答案微波技术与天线基础总复习题⼀、填空题1、微波是⼀般指频率从⾄范围内的电磁波，其相应的波长从⾄。
并划为四个波段；从电⼦学和物理学的观点看，微波有、、、、等重要特点。
2、⽆耗传输线上的三种⼯作状态分别为：、、。
3、传输线⼏个重要的参数：（1）波阻抗：；介质的固有波阻抗为。
（2）特性阻抗：，或，Z 0=++I U 其表达式为Z 0= ,是⼀个复数；其倒数为传输线的 .（3）输⼊阻抗（分布参数阻抗）： ,即Z in (d)= 。
传输线输⼊阻抗的特点是： a) b) c) d)（4）传播常数：（5）反射系数：（6）驻波系数：（7）⽆耗线在⾏波状态的条件是：；⼯作在驻波状态的条件是：；⼯作在⾏驻波状态的条件是：。
4、负载获得最⼤输出功率时，负载Z 0与源阻抗Z g 间关系：。
5、负载获得最⼤输出功率时，负载与源阻抗间关系：。
6、史密斯圆图是求街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。
7、阻抗匹配是使微波电路或系统⽆反射运载⾏波或尽量接近⾏波的技术措施，阻抗匹配主要包括三个⽅⾯的问题，它们是：（1）；（2）；（3）。
8、矩形波导的的主模是模，导模传输条件是，其中截⽌频率为，TE10模矩形波导的等效阻抗为，矩形波导保证只传输主模的条件是。
9、矩形波导的管壁电流的特点是：（1）、（2）、（3）。
10、模式简并现象是指，主模也称基模，其定义是。
单模波导是指；多模传输是。
11、圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为。
12、微波元器件按其变换性质可分为、、三⼤类。
微波技术与天线考试试卷与答案
微波技术与天线考试试卷（A ）一、填空（210⨯分=20分）1、 天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。
2、 天线的方向系数和增益之间的关系为G D η=。
3、 对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。
4、 分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。
5、 半波对称振子的最大辐射方向是与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。
6、 /4λ终端短路传输线可等效为电感的负载。
7、-8、传输线上任一点的输入阻抗in Z 、特性阻抗0Z 以及负载阻抗L Z 满足。
000tan tan L in L Z jZ z Z Z Z jZ zββ+=+9、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。
10、 传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为14λφπ。
11、 等反射系数圆图中，幅角改变π时，对应的电长度为；圆上任意一点到坐标原点的距离为/4λ。
二、判断（10⨯2分=20分）1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。
√2. 。
3. 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。
〤4. 若传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
╳5. 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。
√6. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。
╳7. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。
√8.垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。
√9.波导内，导行波的截止波长一定大于工作波长。
√10.驻波天线是宽频带天线。
╳11.。
12.天线的效率越高，其辐射能力越强。
√三、简答题（5分⨯6=30分）答案仅作为参考1.何谓阻抗匹配分为哪几类实现阻抗匹配的方法是什么答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定配合关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸收全部的入射波功率。
微波技术与天线考试试卷与答案
微波技术与天线考试试卷与答案微波技术与天线考试试卷（A ）一、填空（210?分=20分）1、天线是将电磁波能量转换为高频电流能量的装置。
2、天线的方向系数和增益之间的关系为G D η=。
3、对称振子越粗，其输入阻抗随频率的变化越_缓慢_，频带越宽。
4、分析电磁波沿传输线传播特性的方法有场和路两种。
5、半波对称振子的最大辐射方向是与其轴线垂直；旋转抛物面天线的最大辐射方向是其轴线。
6、/4λ终端短路传输线可等效为电感的负载。
7、传输线上任一点的输入阻抗in Z 、特性阻抗0Z 以及负载阻抗L Z 满足。
000tan tan L in L Z jZ z Z Z Z jZ z ββ+=+8、微波传输线按其传输的电磁波波型，大致可划分为TEM 传输线，TE 传输线和TM 传输线。
9、传输线终端接一纯感性电抗，则终端电抗离最近的电压波腹点的距离为14λφπ。
10、等反射系数圆图中，幅角改变π时，对应的电长度为0.25；圆上任意一点到坐标原点的距离为/4λ。
二、判断（10?2分=20分）1. 同轴线在任何频率下都传输TEM 波。
√2. 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。
〤3. 若传输线长度为3厘米，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
╳4. 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。
√5. 史密斯圆图的正实半轴为行波系数K 的轨迹。
╳6. 当终端负载与传输线特性阻抗匹配时，负载能得到信源的最大功率。
√7. 垂直极化天线指的是天线放置的位置与地面垂直。
√8. 波导内，导行波的截止波长一定大于工作波长。
√9. 驻波天线是宽频带天线。
╳10. 天线的效率越高，其辐射能力越强。
√三、简答题（5分?6=30分）答案仅作为参考1. 何谓阻抗匹配？分为哪几类？实现阻抗匹配的方法是什么？答：阻抗匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间满足特定配合关系，从而使信号源给出最大功率，负载能够吸收全部的入射波功率。
《微波技术与天线》题集
《微波技术与天线》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微波的频率范围是：A. 300 MHz - 300 GHzB. 300 kHz - 300 MHzC. 300 GHz - 300 THzD. 300 Hz - 300 kHz2.微波在自由空间传播时，其衰减的主要原因是：A. 散射B. 反射C. 绕射D. 折射3.下列哪种天线常用于微波通信？A. 偶极子天线B. 螺旋天线C. 抛物面天线D. 环形天线4.微波传输线中，最常用的传输线是：A. 同轴线B. 双绞线C. 平行线D. 光纤5.微波器件中，用于反射微波的器件是：A. 微波晶体管B. 微波二极管C. 微波反射器D. 微波振荡器6.在微波电路中，常用的介质材料是：A. 导体B. 绝缘体C. 半导体D. 超导体7.微波集成电路（MIC）的主要优点是：A. 高集成度B. 低功耗C. 低成本D. 大尺寸8.微波通信中，用于调制微波信号的常用方法是：A. 调幅B. 调频C. 调相D. 脉冲编码调制9.下列哪种效应是微波加热的主要机制？A. 热辐射效应B. 电磁感应效应C. 介电加热效应D. 光电效应10.在雷达系统中，发射天线的主要作用是：A. 接收目标反射的微波信号B. 发射微波信号照射目标C. 处理接收到的微波信号D. 放大微波信号二、填空题（每空2分，共20分）1.微波的波长范围是_____至_____毫米。
2.微波在自由空间传播时，其传播速度接近光速，约为_____米/秒。
3.抛物面天线的主要优点是具有较高的_____和_____。
4.微波传输线中，同轴线的内导体通常采用_____材料制成。
5.微波器件中，用于产生微波振荡的器件是_____。
6.微波加热中，被加热物体必须是_____材料。
7.微波集成电路（MIC）是在_____基片上制作的微波电路。
8.雷达系统中，接收天线的主要作用是_____。
9.微波通信中，为了减小传输损耗，通常采用_____方式进行传输。
微波技术与天线考试试卷(A)
河南理工大学万方科技学院2009-2010学年第一学期微波技术与天线考试试卷（A ）考试类型：闭卷一、填空（102⨯）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()()7012104,F1085.8,ln 2ln 2--⨯==⨯===πμμεπμπεma bL a bC 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。
5、旋转抛物面天线由两部分组成，___________ 把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投过来的球面波沿抛物面的___________向反射出去，从而获得很强___________。
二、判断（101⨯）1、传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm ，当信号频率为20GHz 时， 该传输线为短线。
（ 错）2、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。
（错 ）3、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）。
（ 对）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。
（ 错）5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。
（ 错）6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。
(完整版)微波技术与天线考试复习重点(含答案)汇总
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。
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。
22.圆波导中的主模为TE11模 ，轴对称模为TM01模 ，低损耗模为TE01模。
l
l
，理想相移
e
0
器
S=
0
ej
，理想隔离器
0
0
j
0
S=
。
e
1
0
36.功率分配元器件的定义，并举例说明有哪些？
答：将一路微波功率按比例分成几路的元件称为功率分配元件，
主要包括定向耦合器、
功率
分配器以及各种微波分支器件。
37.简述双分支定向耦合器的工作原理，并写出3dB双分支定向耦合器的[S]矩阵。
答：假设输入电压信号从端口“①”经A点输入，则到的D点的信号有两路，一路由分支线直达，其波行程为λg/4，另一路由A→B→C→D，波行程为3λg/4,；故两条路径到达的波行程差为λg/2，相应的相位差为π，即相位相反。因此若选择合适的特性阻抗，使到达
H面：含最大辐射方向，磁场矢量所在的平面（由磁场方向和最大辐射方向构成的平面）。
43.简述什么是天线的极化，极化的分类？
微波技术与天线试卷和答案B
微波技术与天线试卷B一、填空题（每空2分，共40分）1．长线和短线的区别在于：前者为 参数电路，后者为 参数电路。
2．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1） （2） （3） 。
3．当传输线的负载为纯电阻R L >Z 0时，第一个电压波腹点在 ；当负载为感性阻抗时，第一个电压波腹点距终端的距离在 范围内。
4． 微波传输系统的阻抗匹配分为两种： 和 。
阻抗匹配的方法中最基本的是采用和 作为匹配网络。
5． 表征微波网络的参量有： ； ； ； ； 。
6． 微波谐振器有别于传统谐振器在于它的 特性。
频率大于300MHz 一般就需要使用微波谐振器，这是由于 使得 等原因。
微波谐振器常见有 和 等类型。
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、（20分）长度为3λ/4，特性阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300Ω；其输入端电压为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。
解答：L 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） （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． 一无耗传输线特性阻抗Ω=500Z ，长度为cm 10，MHz f 800=，假如输入阻抗Ω=60j Z in (1)求出负载阻抗L Z ；(2)为了替代L Z 需用多长的终端短路传输线？(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，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 AZ V d I V V d V AZ V d I VV d V in in L L L L L L L L得到07.1~j Z l -=，故Ω5.535007.1j j Z l -=⨯-=。
微波技术与天线考试试卷21doc
一、填空1、天线是实现____________和_____________之间转换的装置。
2、平行z轴放置的电基本振子远场区只有________和________两个分量，其辐射波是________波，其等相位面是_______________。
3、天线的电尺寸指的是_________，电尺寸越大，天线的辐射电阻___________，辐射功率___________。
4、半波对称振子的最大辐射方向是______________；旋转抛物面天线的最大辐射方向是______________。
5、矩形波导传输的主摸是_________波，同轴线主要传输的主摸是_________波，微带线传输的主模式———6、传输线终端接一纯感性电抗，该感抗可用以短路线代替，短路线的长度为_________________________。
7、波导是一个___________滤波器。
8、等反射系数圆图中，辅角改变2 时，对应的电长度为______；圆上任意一点到坐标原点的距离为________。
9、无耗传输线上任一点的输入阻抗in Z、特性阻抗0Z以及负载阻抗Z满足__________________________。
L10、半波对称振子的最大辐射方向是______________；旋转抛物面天线的最大辐射方向是______________。
11、长线和短线的区别为：前者为----------参数，后者为---------参数。
12、13、14、地面波传播采用-----------天线，天波传播采用--------------------天线。
二、判断1.传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm，当信号频率为20GHz时，该传输线为短线。
2.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3.导纳圆图相当于将阻抗圆图旋转180°。
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。
《微波技术与天线》试题
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，该五元阵的
可见区为
。
20. 阵元 A、B 组成的二元阵，相距 d=λ，IA = IB，则二元阵的阵因子为 F1（θ，
φ），元函数为 F2（θ，φ），则天线阵的方向性函数为：
.
本题分数 得分
二、 解答题：（5 题，共 60 分）
1．（12 分）已知传输线的特性阻抗 Z=0 50Ω ，负载阻抗 ZL =60 − j80Ω ，如图 5 所示，用开路单分支匹配器进行匹配，求接入分支线的位置 d 和分支线长度 l 。（请 在圆图上标明相应的参数和作图线）
南京航空航天大学
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二○一一 ～ 二○一二 学年 第二学期《微波技术与天线》考试试题
考试日期：2012 年 05 月 27 日 试卷类型： A 试卷代号：
班号
学号
姓名
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
得分
本题分数 得分
一、 填空题：（每题 2 分，共 40 分）
1．长度为 L 的终端开路无耗传输线，特性阻抗为 Z0，其输入阻抗 Zin= ，当 L<λ/4 时等效电抗为 (容、感) 性。
变换器的特性阻抗为
。若要展宽其带宽，可以采用的方法有
______________
__。
13. 设电基本振子的中心置于坐标系的坐标原点，并使振子轴沿 z 轴方向。则电基
本振子的归一化方向函数为 F (θ ,φ ) =
，H 平面为
平面。
14．矩形口径非均匀场的口面利用系数 v _____1，设相同尺寸的矩形口径，均匀场的 方向性系数为 D1 ，半功率主瓣宽度为θ0.5,1 ；余弦场的方向性系数为 D2 ，半功率主瓣 宽度为θ0.5,2 ；则 D1 （大于，等于，小于） D2 ，θ0.5,1 （大于，等于，小于）θ0.5,2 。
微波技术与天线A卷答案
河南理工大学万方科技学院 2008-2009 学年第 1 学期《微波技术与天线》试卷（A 卷）考试方式：开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %复查总分 总复查人（本题20 分，每空2分）一、填空题（1）微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，其频率范围为300MHZ-----3000MHZ 。
（2）微波传输线大致可以分为三种类型： 双导体传输线、金属波导管和介质传输线 。
（3）阻抗圆图的正实半轴为 电压波腹点 的轨迹，负实半轴为 电压波节点 的轨迹。
（4）对于无耗传输线，负载阻抗不同则波的反射也不同，从而导致传输线的工作状态不同，通常其工作状态可以分为 行波状态、纯驻波状态和行驻波状态 。
（5）在无线通信系统中，天线的主要功能是实现 导波能量 和 无线电波 的转换。
（6）由于天线和馈线系统的联系十分紧密，有时把天线和馈线系统看成是一个部件，统称为 天馈系统 。
（7）对于各种天线而言，在离天线相同距离不同方向上，天线辐射场的相对值与空间方向的关系称为 天线的方向性 。
（8）天线的基本功能是能量转换和定向辐射，天线的 电参数 就是能定量表征其能量转换和定向辐射能力的量。
（本题20分，每小题5分）二、简答题1．描述光纤传输特性的主要参数有哪些，它们分别会影响什么？描述光纤传输特性的主要参数有光波波长、光纤芯与包层的相对折射率差、折射率分布因子以及数值孔径等。
① 光波波长λg同描述电磁波传播一样, 光纤传播因子为e j(ωt -βz)，其中ω是传导模的工作角频率，β为光纤的相移常数。
对于传导模, 应满足21n k n k β<<，式中2/k πλ=，对应的光波波长为2/g λπβ=。
② 相对折射率差Δ光纤芯与包层相对折射率差Δ定义为121n n n -∆=，它反映了包层与光纤芯折射率的接近程度。
当Δ<<1时，称此光纤为弱传导光纤，此时β≈n2k ，光纤近似工作在线极化状态。
(完整word版)微波技术与天线考试试卷
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。
5、旋转抛物面天线由两部分组成，___________ 把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投过来的球面波沿抛物面的___________向反射出去，从而获得很强___________。
二、判断1、传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm ，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
（ 错）2、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。
（错 ）3、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）。
（ 对）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。
（ 错）5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。
（ 错）6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。
（ 错） 7、互易的微波网络必具有网络对称性。
（错）8、谐振频率0f 、品质因数0Q 和等效电导0G 是微波谐振器的三个基本参量。
《微波技术与天线》试题真题(A卷)
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2. BJ－100 型矩形波导（ a b 22.86 10.16mm 2 ）填充相 订 对介电常数 r 2.1 的介质，信号频率 f 10GHz ，求
班级：
―――――――――――――――装
TE10 波的相波长 P 和相速度 vP 。
姓名：
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1. 微波是指频率范围为 300MHz～3000GHz 的电磁波，它 有着不同于其它无线电波的特点，诸如 _____________________ 、 ____________________ 、 ______________________、_____________________、
学
院
考
试
专
用
纸
3. 求电长度为 ，特性阻抗为 Z 0 的传输线段的散射参量矩阵。
4. 今 有 一 段 矩 形 波 导 ， 当 终 端 短 路 时 ， 测 得 某 一 波 节 位 置 d1 15cm ，相邻另一个波节位置 d 3 17cm ；当终端接喇叭天线后， 从 d1 向波源方向测得最近波节点位置 d 2 16.5cm ，驻波比 2 ，
线―――――――――――――――――――――――－
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中
国
民
航
学
院 考 试 专 用 纸
三、计算题（每题 10 分，共 40 分）
1. 均匀无耗传输线终端接 Z L 100 ，测得终端电压反射 系数的相角 2 180 和电压驻波比 1.5 。 计算终端电 压反射系数 2 和传输线特性阻抗 Z 0 。
其中11te模的场分布和矩形波导中的场分布很相似因此圆波导中11te模很容易通过矩形波导中过渡得到而且11te模的最长容易实现单模传输
微波技术与天线期末复习
11、在导行波中 截止波长λc最长的 导行模称为该 导波系统的主模。矩形波导的主模为 TE10 模, 因为该模式具有场结构简单、 稳定、频带宽和损 耗小等特点, 所以实用时几乎毫无例外地工作在该 模式。 12、与矩形波导一样，圆波导中也只能传输TE波和TM波； TE11 模是圆波导的主模， TM01 模是圆波导第一 个高次模，而 TE01 模的损耗最低，这三种模式 是常用的模式。 13、在直角坐标系中，TEM波的分量 Ez 和 Hz 为零；TE 波的分量Ez 为零；TM波的分量 Hz 为零。
3、(10分)无耗传输线有哪三种不同的工作状态？当无耗 传输线终端接哪三种负载时，传输线为纯驻波状态？ 当无耗传输线终端接哪三种负载时，传输线为行驻波 状态？ 行波状态传输线的特点？ 无耗传输线有三种不同的工作状态: ① 行波状态; ② 纯驻波状态; ③ 行驻波状态。 行波状态传输线的特点： （1）沿线电压和电流的振幅不变，驻波比ρ＝1 （2）线上任意点的电压和电流都同相 （3）传输线上各点输入阻抗均等于传输线的特性阻抗
一、填空题（不写解答过程，将正确的答案写在每小题的 空格内。每小空格1分，大空格2分。错填或不填均无分。 共30分）： 1、传输线的工作特性参数主要有 特性阻抗 、 常数 、 相速 和波长 。
传播
2、驻波比的取值范围为 1≤ρ＜∞ ；当传输线上全 反射时，反射系数 1 ，此时驻波比ρ＝ ∞ 。 3、 中称为 传播常数 ， 称为衰减常数、它表示 传输线上波行进单位长度幅值的变化 ， 称为 相移常 数，它表示传输线上波行进单位长度相位的变化。 4、特性阻抗50欧的均匀传输线终端接负载Z1为20j欧、50 欧，20欧时，传输线上分别形成① 纯驻波 ② 纯 行波 ③ 行驻波 。
在低频短路中，常常忽略元件连接线的分布参数效 应，认为电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全 部集中在电感器中，电阻元件是消耗电磁能量的。由这 些集总参数元件组成的电路称为集总参数电路。 随着频率的提高，电路元件的辐射损耗、导体损耗 和介质损耗增加，电路元件的参数也随之变化。 当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时， 电场能量和磁场能量的分布空间很难分开，而且连接元 件的导线的分布参数不可忽略，这种电路称为分布参数 电路。
重理工13级微波技术与天线试卷B卷及答案
Z L 25 j50
10cm
第三题电路原理图 第四题同轴线场分布示意图。
解： （1） L
（2）
Z L Z c 25 j 50 50 0.62e j 0.55 Z L Z c 25 j 50 50
………3 分
1 L 1 0.62 4.26 1 L 1 0.62
重庆理工大学考试试卷
2015 ～ 2016 学年第 1 学期 班级 姓名 考试科目 微波技术与天线 A/B 卷 开/闭卷
参考公式： Zin Z 0
Z L jZ 0tg l Z 0 jZ Ltg l
， VSWR
1 1
，
Z0
60
b ln ， r a
八、请列出 5 种扩展微带天线带宽的方法。 （本题 5 分） 答：1.开槽法 2.寄生贴片法 3.多层贴片法 4.改进馈电结构 5.增加匹配网络 6.选择介
电常数低、厚度大的介质板 7.选择恰当的贴片形状（答对任意 5 条即可）
九、画出半波阵子天线 E 面和 H 面的方向图，简述其特点。 （本题 5 分）
四、同轴线中的 TEM 模场分布如图所示，径向和横向分别是什么场？如 果其内外半径分别为 a 0.5mm, b 3.5mm ，特性阻抗为 50 欧姆，则填充
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重庆理工大学考试试卷
2015 ～ 2016 学年第 1 学期 班级 姓名 考试科目 微波技术与天线 A/B 卷 开/闭卷
主瓣宽度： 2 m 0 2 79.8 57.6
0
………1 分 ………1 分
0
44.4
0
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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。
5、旋转抛物面天线由两部分组成，___________ 把高频导波能量转变成电磁波能量并投向抛物反射面，而抛物反射面将其投过来的球面波沿抛物面的___________向反射出去，从而获得很强___________。
二、判断1、传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm ，当信号频率为20GHz 时，该传输线为短线。
（ 错）2、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。
（错 ）3、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）。
（ 对）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。
（ 错）5、微带线在任何频率下都传输准TEM 波。
（ 错）6、导行波截止波数的平方即2c k 一定大于或等于零。
（ 错） 7、互易的微波网络必具有网络对称性。
（错）8、谐振频率0f 、品质因数0Q 和等效电导0G 是微波谐振器的三个基本参量。
（ 对） 9、天线的辐射功率越大，其辐射能力越强。
（错 ）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。
（错 ） 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。
回答以下问题。
（1）波导中分别能传输哪些模式？（6分） （2）计算这些模式相对应的p νλ,p 及g ν。
（9分）解：（1）利用矩形波导的截止波长的计算公式，计算各波型的截止波长；然后由传输条件λ<c λ来判断波导中可能存在的波形。
2、设双端口网络[]S 已知，终端接有负载1Z ,如图所示，求输入端反射系数。
（8分）3、设矩形波导宽边cm 5.2a =，工作频率GHz f 10=，用4gλ阻抗变换器匹配一段空气波导和一段56.2=r ε的波导，如图所示，求匹配介质的相对介电常数'r ε及变换器长度。
（8分）4、在一个均匀无耗传输线上传输频率为3GHz 的信号，已知其特性阻Ω=1000z ，终端接Ω+=10075j Z l 的负载，试求：（1）传输线上的驻波系数ρ；（5分） （2）离终端cm 10处的反射系数；（5分）答案 一、 填空1、502、强3、θE ϕH 垂直 相同4、0180 5、馈源 轴 方向一、填空题（每题2分，共20分）1、 对于低于微波频率的无线电波的分析，常用电路分析法；对于微波用场分析法来研究系统内部结构。
2、 微波传输线大致可分为三种类型：双导体传输线、波导和介质传输线。
3、 无耗传输线的阻抗具有λ/2重复性和λ/4阻抗变换特性两个重要性质。
4、 共轭匹配的定义为：当*g in Z Z =时，负载能得到最大功率值gE P R g 41212max =。
5、 高波导的宽边尺寸a 与窄边尺寸b 之间的关系为b>a/2.6、 微带传输线的基本结构有两种形式：带状线和微带线，其衰减主要是由导体损耗和介质损耗引起的。
7、 建立在等效电压、等效电流和等效特性阻抗基础上的传输线称为等效传输线。
8、 极化方式主要有椭圆极化、圆极化和线极化三种方式。
9、 横向尺寸远小于纵向尺寸并小于波长的细长结构的天线称为线天线。
10、 在无线电波传输过程中，产生失真的原因主要有媒质的色散效应和随机多径传输效应。
二、判断题（每题1分，共10分）1、TE 波和TM 波的最低次模分别为11TE 和 10TM （错）2、将0≠z E 而0=z H 的波称为TE 波 （错）3、描述光纤传输特性主要是色散和损耗 （对）4、辐射电阻越大，有效长度越短，天线的辐射能力越强 （错）5、天线通信的最佳功率max 85.0f f opt = （对）6、智能天线技术使得空分多址（SDMA ）成为可能 （对）7、若无耗线处于行波状态时，则终端反射系数为11=Γ，且0Z Z in =（错）8、相速度可以用来表示波能量的传输速度 （错） 9、多径效应造成了天线系统传输过程中信号的衰落 （对）10、天线接收的功率可分为三个部分：接收天线的再辐射功率、负载吸收的功率和媒质的损耗功率。
（对） 三、简答题（每题6分，共24分） 1、微波的特点有哪些？ 答：（1）似光性 （2）穿透性 （3）款频带特性 （4）热效应特性（5）散射特性 （6）抗低频干扰特性 2 、HE11模的主要优点？（1）它不具有截止波段，而其它模只有当波导直径大于0.626λ时，才有可能传输； （2）在很宽的频带和较大的直径变化范围内，HE11模的损耗较小； （3）它可以直接由矩形波导的主模10TE 激励，而不需要波型变换；3、从接受角度来讲，对天线的方向性有哪些要求？ （4） 主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰； （5） 旁瓣电平尽可能低；（6） 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；4、为什么规则金属波导内不能传播TEM 波？答：如果存在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曲线相交链的电流，由于空心金属波导中不存在传播方向上的传导电流，故必须要求有传播方向的位移电流。
由tD J d ∂∂=，知传播方向有电场存在，而与TEM 波的定义相矛盾。
四、 计算题（共36分）1、一根75Ω均匀无耗传输线，终端接有负载111jX R Z +=，欲使线上电压驻波比为3，则负载的实部1R 和虚部1X 应满足什么关系？(6分) 解：由驻波比3=ρ，可得终端反射系数的模值应为 5.0111=+-=Γρρ 于是5.001011=+-=ΓZ Z Z Z 将75,0111=+=Z jX R Z 代入上式，整理得负载的实部1R 和虚部1X 应满足的关系式为()22121100125=+-X R即负载的实部1R 和虚部1X 应在圆心为()0,125、半径为100的圆上，上半圆的对应负载为感抗，而下半圆的对应负载为容抗。
2、设某矩形波导的尺寸为,4,8cm b cm a ==试求工作频率在3GHZ 时该波导能传输的模式。
（8分）解：由,3GHZ f =得m fc1.0==λ λλ>==m a cTE 16.0210 λλ<==m b cTE 08.0201 λλ<=+=m ba ab cTM 0715.022211可见，该波导在工作频率为3GHZ 时只能传输10TE 模。
3、直立接地振子的高度,15m h =当工作波长m 450=λ时，求此天线的有效高度及辐射电阻。
若归于输入电流的损耗电阻为5Ω，求天线的效率。
（10分） 解：设天线上电流分布为()()z h k I z I m -=sin 根据有效高度的定义有()()z h k I dz z I h I hm h ein m -==⎰⎰sin 0dz天线的有效高度为m h kh k h ein 5.7tan 22tan 1===λππλ 在无限大理想导电地面上的单极天线的辐射电阻的求法与自由空间对称振子的辐射电阻求法完全相同。
但单极天线的镜像部分并不辐射功率，因此其辐射电阻为同样长度的自由空间对称振子辐射电阻的一半。
根据上述分析和式()θθπππsin 152202F IP m⎰⎰=∑θd ϕd ，单极天线的辐射功率为()δδπππcos 2152202F I P m ⎰⎰=∑δd ϕd所以单极天线的辐射电阻为δδπδππd R ⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑02cos 15cos sin 15cos 30用MA TLAB 编程计算得Ω=∑0191.0R 可见，当天线高度λ<<h 时，辐射电阻是很低的。
根据效率的定义有%5.815sin 502.002.0sin 221=⎪⎭⎫⎝⎛+=+=∑∑πηkhR R R4、设某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面2T 处接匹配负载，测得距参考面1T 距离g l λ125.01=处为电压波节点，驻波系数为1.5，试求该双端口网络的散射矩阵。
（12分）解:参考面的外反射系数2.05.25.0111==+-=Γρρ g g g λλφπλ125.044=+0Zπφ21-=∴2.02.0211j ee jj -==Γ=Γ∴πφ于是2.0111j S -=Γ=网络对称，∴2.02211j S S -==网络互易，2112S S =故，[]S 可表示为：[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=2.02.01212j S S j S网络无耗，故 [][][]I S S =*,即：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡10012.02.02.02.01212*12*12j S S j J S S j ⎪⎩⎪⎨⎧=-=+∴02.02.0104.0*1212212S j S j S 9798.012=∴S []⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=2.09798.09798.02.0j j S。