《天线与电波传播理论》试卷及答案讲课教案
天线与电波试题答案解析
天线与电波试题答案解析一、选择题1. 天线的主要功能是什么？A. 放大信号B. 转换电能为磁能C. 接收和发射无线电波D. 滤波和调制答案：C解析：天线的主要功能是接收和发射无线电波。
它通过特定的结构将电能转换为电磁波或反之，从而实现远距离的无线通信。
2. 什么是偶极子天线？A. 由两个相同长度的导线组成的天线B. 由一个圆形环和垂直于环面的导线组成的天线C. 由一个长导线和一个短导线组成的天线D. 由两个相互垂直的导线组成的天线答案：A解析：偶极子天线是由两个相同长度的导线组成的，通常一个导线作为发射或接收无线电波的辐射元件，另一个导线作为反射元件。
3. 无线电波的传播方式有哪些？A. 地面波B. 天波C. 直线传播D. 所有以上方式答案：D解析：无线电波可以通过地面波、天波以及直线传播等多种方式传播。
地面波沿地球表面传播，天波通过电离层反射传播，而直线传播则是在视距条件下的传播方式。
4. 什么是天线的有效孔径（Ae）？A. 天线捕获电磁波能力的度量B. 天线的长度C. 天线的带宽D. 天线的增益答案：A解析：有效孔径（Ae）是天线捕获电磁波能力的度量，它与天线的指向性、效率和工作频率有关，是天线接收系统灵敏度的关键参数。
5. 以下哪种天线具有最高的方向性？A. 偶极子天线B. 单极天线C. 定向天线D. 全向天线答案：C解析：定向天线专门设计用于在特定方向上接收或发射信号，因此具有最高的方向性。
全向天线则在所有方向上接收信号，但每个方向上的增益较低。
二、填空题1. 天线增益是指天线在特定方向上的__________能力与其__________的比值。
答案：辐射；参考天线（如：各向同性天线）2. 调谐天线的目的是通过改变其__________或__________来优化其在特定频率上的性能。
答案：长度；频率3. 波导是一种用于传输__________的封闭管道，它通过__________来限制电磁波的传播路径。
天线与电波传播第3,4,5章习题详解
第三章
3.1、两半波对称振子分别沿 x 轴和 y 轴放置，其中的电流振幅相同，相位差为 90 。试求该
°
组合天线在 z 轴的辐射场，并说明在 z 轴上属于何种极化。 解： E = Eθ + Eϕ = j
在 z 轴上属于圆极化。
60 I1 − jkr e {[ − cos ϕ − j sin ϕ ] eθ + [sin ϕ − j cos ϕ ] eϕ } r
j 0°
a2 的方 4
的有源半波振子和一个无源半波振子
0 = I m1Z 21 + I m 2 Z 22
由上式可解得：
Im2 = me j β I m1
其中： m =
2 2 + X 12 R12 2 2 + X 22 R22
β = π + arctg
，
j 217
X 12 X − arctg 22 R12 R22
方向函数中 sin[ 即： θ m = arccos(1 −
λ
2l
) = 23.6
4.5 、一个可展开式螺旋线天线，其中心工作频率为 1.7GHz ，总长为 78.7cm ，直径为
4.84cm ，螺距角为 11.7° 。计算此螺旋天线的圈数、增益、半功率波瓣宽度以及轴比。
解：螺距角： α = tan (
F (θ , ϕ ) =
sin θ h ,θ h < θ < π − θ h sin θ
4π
代入方向性系数计算公式
D=
2π π −θ h
∫ θ∫
0
F (θ , ϕ ) sin θ dθ dϕ
2
h
可得
D=
1 sin θ h ln[cot(θ h / 2)]
天线与电波传播第2章习题详解
z
I
λ /239;
垂直架设
cos( cosθ ) cos( sin Δ) 0 2 2 元因子： θ = 90 − Δ ， F (θ ) = = sin θ cos Δ
π
π
I ' jkd cos α 阵因子：由 I = I ，则 f a (α ) = 1 + e = 1 + e jkd cos α I
归算于有源振子 1 波腹电流的二元阵的总辐射阻抗：
Z ∑ (1)
I = Z r1 + M 2 Z r 2 = 61.59 + j 76.19Ω IM1
2
归算于有源振子 2 波腹电流的二元阵的总辐射阻抗：
Z ∑ (2)
I = M 1 Z r1 + Z r 2 = −206 + j108Ω IM 2
2
（1）试画出当 h 分别为 0.25λ 、 0.3λ 时，垂直和水平架设天线的 E 面和 H 面的方向图， 并比较所得结果； （2）求出当 h 为 0.3λ 时，水平与垂直架设天线的输入阻抗。 解： （1）半波振子架设于理想地面上，其空间的场分布要受大地的影响。大地的影响可用其 镜像来代替。半波振子与其镜像构成一二元阵。空间的场即为此二元阵产生的。 二元阵的方向函数为元因子和阵因子的乘积。
π =1 2
f max = f max1 × 2 = 2
由式（1.210）可求得此二元半波振子阵的方向系数为
2 2 120 f max 120 f max 120 × 4 = = = 2.718 D= Rrm Rrm (1) 176.6
2.4、已知平行排列的两个半波振子，间距 d = 0.2λ ，其中一个为无源振子，设有源振子电 流为 I M 1 = 1e （A） ，则求无源振子的电流 I M 2 以及二元阵的总辐射阻抗。
传媒2017年7月《天线与电波基础》课程考试作业考核试题
传媒2017年7月《天线与电波基础》课程考试作业考核试题传媒2017年7月《天线与电波基础》课程考试作业考核试题试卷总分:100 得分:0一、单选题 (共 30 道试题,共 30 分)1. 求解天线阵问题实质上就是（）。
A. 求其方向函数B. 求其方向系数C. 求其阵因子D. 求其元因子满分：1 分2. 低耗线的损耗一般可以分为_______和________两部分，而平行双线等类型的馈线上还存在着_______。
（）A. 辐射损耗；介质损耗；导体损耗B. 导体损耗；辐射损耗；介质损耗C. 介质损耗；导体损耗；辐射损耗D. 导体损耗；介质损耗；辐射损耗满分：1 分3. 电离层分布在地面上方___km以上的区域之内，其上限距地面可以高达数万公里；其中能穿透电离层的电波有________。
（）A. 55；分米波、微波、长波B. 15；分米波、微波、长波C. 55；米波、分米波、微波D. 15；米波、分米波、微波满分：1 分4. 电磁波的极化表征在空间给定点上_____矢量的取向随_____变化的特性。
一般而言，特指为该天线在_____________的空间取向。
（）A. 磁场强度；时间；辐射方向上的磁场B. 磁场强度；频率；辐射方向上的磁场C. 电场强度；时间；最大辐射方向上的电场D. 电场强度；频率；最大辐射方向上的电场满分：1 分5. 传输线是否应该向外辐射和接收电磁波；长线通常指长度在________波长以上的均匀传输线，是______参数系统。
（）A. 是；十分之一，集中参数B. 是；五分之一，集中参数C. 否；十分之一，分布参数D. 否；五分之一，分布参数满分：1 分6. 通常架空双线的导线采用__________，常用架空双线的标准特性阻抗为_______。
（）A. 铜包钢线；500ΩB. 铝包铜线；500ΩC. 铝包铜线；600ΩD. 铜包钢线；600Ω满分：1 分7. 阻抗失配因子q的取值范围是_____，阻抗完全匹配时______。
《天线与电波传播理论》试卷及答案
.1、与可见光一样，红外线是一种波，人体辐射的红外线波长约为10μm，频率约为赫兹。
2、单位换算：(1) 103.8 KHZ= HZ= MHZ；(2) 0.725 MHZ= HZ= KHZ．。
3、半波振子的方向函数为，方向系数为。
4、Maxwell提出的电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明电流和电流是产生涡旋磁场的源。
5、坡印廷矢量的大小代表，其单位为，其方向代表，瞬时坡印廷矢量的表达式为。
6、任一线极化波都可分解为两个振幅、旋向的圆极化波，任一圆极化波都可分解为两个振幅、相互且相位的线极化波。
二、单项选择题：（每小题2分，共20分）1. 我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是( )A.超声波B.次声波C.声波D.电磁波2. 关于电磁波的传播，以下说法正确的是（）A．只能在真空中传播 B．在水中不能传播C．可以在很多介质中传播 D．只能在空气中传播3．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（）A．金属易生锈，弄脏炉体B．金属容易导电，造成漏电事故C．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉D．金属易传热，使炉体温度过高4．下列说法正确的有（）A．频率越低的电磁波的波长越短B．频率越高的电磁波传播速度越快C．频率越低的电磁波传播速度越快D．频率越高的电磁波的波长越短5. 在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（）A．对敌方发射电磁波B．对敌方发射很强的电磁波C．对敌方发射频率很高的电磁波D．对敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，施放反射电磁波的干扰波6. 对极化强度为的电介质，束缚体电荷密度为＿＿＿＿＿A. B. C. D.7.是A. 左旋圆极化B. 左旋椭圆极化C. 右旋圆极化D. 右旋椭圆极化8. 在两种不同介质（）的分界面上，电场强度的切向分量A. 总是连续的B. 总是不连续的C. 可能连续也可能不连续D. ，时连续9. 入射方向矢量为0 t /st 1 t 2 t 3 t 4qA. B. C.D.10. 在正弦电磁场中，位移电流与该处电场的方向一致，其相位 A. 与电场相同 B. 与电场相反 C. 超前电场90 D. 滞后电场90° 三、判断题（每小题2分，共20分）1、LC 回路中电容器极板上的电荷量随时间的变化关系如下图所示，下列说法是否正确。
《天线与电波传播》PPT课件
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5
8.1天线基本概念
➢ 二维方向图
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6
8.1天线基本概念
➢ 三维方向图
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7
8.1天线基本概念
➢ 波束宽度
✓ 方向图中通常都有两个瓣或多个瓣 ❖ 其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣
✓ 波束宽度：主瓣两半功率点间的夹角 ✓ 又称为半功率（角）波束宽度、3dB波束宽度 ✓ 主瓣波束宽度越窄，方向性越好，抗干扰能力越强 ✓ 经常考虑3dB、10dB波束宽度
✓ 参考天线为半波振子天线:增益用dBd表示 ✓ 同一个天线用dBd和dBi分别表示时的转换关系为：
0dBd=2.14dBi
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11
8.1天线基本概念
➢ 天线增益
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8.1天线基本概念
– 天线的极化
➢ 平面波按极化可分为线极化波、圆极化波（或椭 圆极化波）
➢ 极化是指在垂直于传播方向的波阵面上，电场强 度矢量端点随时间变化的轨迹
精选ppt
24
8.1天线基本概念
✓ 基本电振子、半波振子、全波振子天线的增益
天线类型 基本电振子 半波振子 全波振子
增益(dBi) 1.76 2.14 3.80
精选ppt
精选ppt
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8.1天线基本概念
✓ 几个名词 ❖ 对称振子：两臂长度相等的振子，每臂长度为λ/4 ❖ 全波对称振子：全长与波长相等的振子 ❖ 折合振子：将振子折合起来
✓ 随着长度L的增加，方向图变得比较尖锐 ❖ L≥λ/2时，除了主瓣外还有副瓣 ❖ L=λ时，在垂直于振轴线的方向上没有辐射
✓ λ/2的对称振子在800MHz频段约200mm长；在400MHz 频段约400mm长
《天线与电波传播》第1章
BWFN)2θ0E或2θ0H(下标E、H表示E、H面，下同)
(2)
(Half Power Beam Width,
HPBW)2θ0.5E或2θ0.5H。如果天线的方向图只有一个强的主瓣， 其它副瓣均较弱，则它的定向辐射性能的强弱就可以从两个
图 1-2-5 天线方向图的一般形状
(3) 副瓣电平(Side Lobe Lever, SLL): 指副瓣最大值与主
SLL 10lg Sav,max 2 20lg Emax 2 dB
Sav ,max
Emax
(1-2-8)
(4) 前后比: 指主瓣最大值与后瓣最大值之比，通常也用
1.2.4
上述方向图参数虽能从方向系数的定义是： 在同一距
离及相同辐射功率的条件下, 某天线在最大辐射方向上的辐 射功率密度Smax(或场强|Emax|的平方)和无方向性天线(点源)的 辐射功率密度S0(或场强|E0|的平方)之比，记为D。用公式表 示如下:
πl
f(θ,φ)=f(θ)= |sinθ|
(1-2-3)
为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化方向函数，
用F(θ,φ)
F ( , ) f ( , ) | E( , ) |
f max
| Emax |
(1-2-4)
式中，fmax(θ,φ)为方向函数的最大值； Emax为最大辐射 方向上的电场强度; E (θ,φ)为同一距离(θ,φ)方向上的电场强度。
e jkr
H
j Iml
2r
0
sin
e jkr
0
(1-1-11)
图 1-1-5 (a) 小电流环； (b) 磁矩
磁基本振子的实际模型是小电流环，如图1-1-5所示，它 的周长远小于波长，而且环上的谐变电流I的振幅和相位处处
电波天线考试
电波传播与天线结课作业系别：xxxx工程学院专业：电子信息工程班级：xx级xx班学号：xxxxxxxxxx姓名：XXX电波传播与天线考试试题1.简述天线的功能及接收天线的接收物理过程。
（分数：5）答：天线的任务是将发射机输出的高频电流能量（导波）转换成电磁波辐射出去，或是将空间电磁波信号转换成高频电流能量送给接收机。
接收的物理过程为：接收天线工作的物理过程是，接收天线导体在空间电场的作用下产生感应电动势，并在导体表面激起感应电流，在天线的输入端产生电压，在接收机回路中产生电流。
所以接收天线是一个把空间电磁波能量转换成高频电流能量的转换装置，其工作过程就是发射天线的逆过程。
2.为什么引向天线的有源振子常用折合振子，引向天线的引向器和反射器怎么区分？（分数：10）答：引向天线是一个紧耦合的寄生振子端射阵，通常由一个（有时由两个）有源振子及若干个无源振子构成。
有源振子近似为半波振子，主要作用是提供辐射能量；无源振子的作用是使辐射能量集中到天线的端向，折合振子为半波振子，提供的能量能保证天线的辐射要求。
在该天线中，其反射能量作用的稍长于有源振子的无源振子称为反射器；其引导能量作用的较有源振子稍短的无源振子叫引向器。
3.简述行波天线和驻波天线的差别和优缺点。
（分数：5）答：用天线上的电流分布作为区分行波天线和驻波天线的依据：把天线上的电流按行波分布的天线叫行波天线，按驻波分布的天线叫驻波天线。
驻波天线又称为谐振天线，它的输入阻抗具有明显的谐振特性，天线的工作频带较宽，相对带宽约几分之几到百分之几；行波天线工作于行波状态，频率变化时输入阻抗近似不变，方向图随频率的变化也较缓慢，所以带宽较宽，绝对带宽可达（2~3）:1，是宽频带天线。
但是，行波天线得宽频带特性使用牺牲效益（或增益）来换取的，因为有部分能量被负载吸收，所以分行波天线效率低于驻波天线的效率。
4.什么是缝隙天线？基本缝隙天线的场辐射特点是什么？（分数：5）答：在波导或空腔谐振器开出一个或数个缝隙以辐射或接收电磁波的天线称为缝隙天线。
《天线与电波传播》课件
电波在自由空间中传播时，能量随距离的平 方成正比地衰减。
穿透损耗
电波在穿透建筑物、墙体等障碍物时，会受 到损耗。
地面吸收损耗
电波在传播过程中，会受到地面的吸收作用 ，导致能量衰减。
散射损耗
由于散射体的散射作用，导致电波传播过程 中的能量衰减。
03
天线设计与应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
Hale Waihona Puke 天线的定义与分类总结词
天线的定义是指能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量 的装置。天线根据不同的分类标准可以分为多种类型。
详细描述
天线是一种能够将电磁波能量转换为导行波能量或将导行波能量转换为电磁波能量的装 置。根据不同的分类标准，天线可以分为多种类型，如按工作性质可以分为发射天线和 接收天线，按方向性可以分为定向天线和全向天线，按频段可以分为超长波天线、长波
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《天线与电波传播》ppt课
件
• 天线基础知识 • 电波传播基础 • 天线设计与应用 • 电波传播的干扰与防护 • 未来发展与展望
目录
CONTENTS
01
天线基础知识
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
设备干扰
影响设备的正常运行，可能导致设 备故障或性能下降。
04
干扰的防护与抑制
频率管理
通过合理规划和管理无线电频谱，减少不同无线电业务之间的干扰。
天线隔离
通过合理设置天线位置和方向，降低不同无线电设备之间的干扰。
滤波技术
采用滤波器对信号进行筛选和处理，减少干扰信号的影响。
天线习题答案(樊振宏)
θ 4 = −131.5
2θ 0.5 = 131.5o − 48.5o = 83o
1.14
G = 20dB = 100 Ae =
1.15
λ2 G = 7.96(m2 ) 4π
2 Emax1 r =10 km 2 2 E2 = Emax 2 r = 20 km Emax1 = 2 ⋅ Emax 2 2 A ⋅S A 4 1 P 1 = e1 av1 = e1 ⋅ = P2 Ae 2 ⋅ S av 2 Ae 2 1 2 E1 = G1 Ae1 1 = = G2 Ae 2 8
cos( sin δ ) cos( sin δ ) ψ 2 2 × 2 cos( ) = × 2 cos(π cos δ ) E 面 YOZ 面， f E (δ ) = cos δ 2 cos δ
H 面 XOZ 面， f H (δ ) = 1× 2 cos(π cos δ ) E 面：
π
π
z
120 150 180 210 240
z
y
210 330 210 330 210 330 240 270 300 240 270 300 240 270 300
d=λ,
H 面：
等幅反相平行二元半波振子阵 fE(δ)
为圆心
（b）略
(c)等幅反相激励共线阵： d = λ / 2 时，ψ = kd cos δ + ξ = π cos δ + π
θ =0
= /2
D=
1.10
∫
π /2
0
cos 4 (θ )sin θ dθ
=
∫θ π
cos 4 (θ )d cos θ
=
2
∫
2020年智慧树知道网课《天线与电波传播》课后章节测试满分答案
绪论单元测试1【判断题】(100分)天线是一种开放式辐射系统，传输线是一种闭合式传输系统A.错B.对第一章测试1【单选题】(20分)设均匀双线的导线半径为，双线轴线间的距离为，则均匀双线的特性阻抗为：A.B.C.D.2【单选题】(20分)半波振子天线的方向图:A.在E面和H面都是8字形B.在E面和H面都是圆形C.在E面为8字形，在H面为圆形D.在H面为8字形，在E面为圆形3【多选题】(20分)设某天线输入功率为，增益为，辐射功率为，方向系数为，则距离天线距离为的测试点出最大电场强度为A.B.C.D.4【单选题】(20分)某天线的增益系数为20dB，工作频率为0.6GHz，则有效接收面积为（）m2。
A.1.99B.1.97C.1.98D.2.005【单选题】(20分)电基本振子的零功率波瓣宽度2θ0为（）A.180°B.360°C.90°D.45°第二章测试1【多选题】(20分)天线与馈线之间连接时要考虑：A.平衡输出B.交叉馈电C.平衡馈电D.阻抗匹配2【多选题】(20分)提高直立天线效率的关键在于A.降低辐射电阻B.提高损耗电阻C.降低损耗电阻D.提高辐射电阻3【判断题】(20分)短波鞭状天线一般具有很高的效率。
A.对B.错4【判断题】(20分)驻波天线，也称为谐振天线，天线上以驻波能量存在，其输入阻抗具有明显的谐振特性，天线工作频带较窄。
A.对B.错5【单选题】(20分)半波对称振子的方向系数D是（）A.1.67B.1.65C.1.64D.1.66第三章测试1【多选题】(20分)与驻波天线相比，行波天线具有以下优点A.较好的单向辐射特性B.较高的效率C.较宽的工作带宽D.较高的增益2【多选题】(20分)以下天线中行波天线有A.螺旋天线B.引向天线C.菱形天线3【判断题】(20分)螺旋天线是一种最常用的线极化天线。
A.对B.错4【判断题】(20分)为了提高菱形天线的增益，可采用回授式菱形天线结构。
天线与电波传播考试试题
天线与电波传播考试试题1. 简答题（共5题，每题5分，共计25分）1) 什么是天线？2) 请简要解释天线的工作原理。
3) 请列举几种常见的天线类型，并简要描述它们的特点。
4) 什么是天线增益？如何计算天线增益？5) 天线的方向性是什么？如何评价天线的方向性？2. 选择题（共10题，每题3分，共计30分）1) 天线的主要作用是：a. 收集电磁波b. 加强电磁波的传播距离c. 调节电磁波的频率d. 产生电磁波2) 常见的天线类型包括：a. 半波长天线b. 长线天线c. 方向性天线d. 短天线3) 天线增益是指：a. 天线收集到的电磁波的强度b. 天线产生的电磁波的强度c. 天线接收到的电磁波的强度d. 天线辐射出的电磁波的强度4) 半波长天线的长度是：a. 1/4波长b. 1/2波长c. 1波长d. 2波长5) 方向性天线的特点是：a. 辐射范围广b. 阻挡其他信号c. 辐射范围窄d. 不受方向限制6) 天线的频率是指：a. 天线的形状b. 天线的长度c. 天线的重量d. 天线传输的电磁波频率7) 天线的共振频率是指：a. 天线的最大辐射频率b. 天线的最大接收频率c. 天线的最佳匹配频率d. 天线的最低接收频率8) 天线的驻波比是指：a. 天线辐射的电磁波与接收的电磁波之间的比值b. 天线辐射的电磁波与反射的电磁波之间的比值c. 天线辐射的电磁波与发射的电磁波之间的比值d. 天线辐射的电磁波与传输的电磁波之间的比值9) 天线的波束宽度是指：a. 天线辐射电磁波的范围b. 天线接收电磁波的范围c. 天线辐射电磁波的角度范围d. 天线接收电磁波的角度范围10) 天线的极化方式包括：a. 垂直极化和水平极化b. 交叉极化和对角极化c. 圆极化和椭圆极化d. 正极化和负极化3. 计算题（共5题，每题10分，共计50分）1) 一根半波长天线的长度为0.5米，工作频率为100 MHz。
请计算这根天线的长度相当于多少个波长。
电波传播与天线基础知识单选题100道及答案解析
电波传播与天线基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种电磁波的频率最高？（）A. 无线电波B. 红外线C. 可见光D. X 射线答案：D解析：X 射线的频率高于可见光、红外线和无线电波。
2. 电波在自由空间传播时，其能量会（）A. 增加B. 不变C. 减少D. 先增加后减少答案：C解析：电波在自由空间传播时，由于扩散和损耗，能量会逐渐减少。
3. 天线的增益通常以（）为单位。
A. 瓦特B. 分贝C. 赫兹D. 伏特答案：B解析：天线的增益常用分贝（dB）来表示。
4. 以下哪种天线具有全向辐射特性？（）A. 抛物面天线B. 八木天线C. 偶极子天线D. 喇叭天线答案：C解析：偶极子天线在水平方向上具有全向辐射特性。
5. 电波传播的主要方式不包括（）A. 地波传播B. 天波传播C. 视线传播D. 声波传播答案：D解析：电波传播的方式主要是地波、天波和视线传播，声波不是电波。
6. 当天线的长度为半波长时，其输入阻抗为（）A. 50 欧姆B. 75 欧姆C. 300 欧姆D. 不确定答案：A解析：一般情况下，半波长偶极子天线的输入阻抗约为50 欧姆。
7. 以下哪种因素会影响电波的传播速度？（）A. 频率B. 波长C. 介质D. 功率答案：C解析：电波在不同介质中的传播速度不同。
8. 对于一个理想的天线，其辐射效率为（）A. 0%B. 50%C. 100%D. 不确定答案：C解析：理想天线的辐射效率是100%，即输入的能量全部转化为辐射能量。
9. 电波在不均匀介质中传播时会发生（）A. 折射B. 反射C. 散射D. 以上都是答案：D解析：电波在不均匀介质中传播时，可能会发生折射、反射和散射现象。
10. 以下哪种天线适用于卫星通信？（）A. 螺旋天线B. 微带天线C. 环形天线D. 抛物面天线答案：D解析：抛物面天线具有高增益和良好的方向性，适用于卫星通信。
11. 天线的极化方式不包括（）A. 线极化B. 圆极化C. 椭圆极化D. 随机极化答案：D解析：天线的极化方式有线极化、圆极化和椭圆极化。
天线与电波传播第1章习题详解
eA le E s i n
4
10 0
1 2 7V .39
（2）当接收天线与负载匹配时，传给负载的功率最大为：
Pmax
2 eA (127.39 106 ) 2 2.779 1011W 。 8Rin 8 73
1.15 某线极化天线接收远方传来的圆极化波，且天线的最大接收方向对准来波方向。天线 的增益系数为 30dBi，效率为 A 1 ，接收点的功率密度为 1mW / m2 。试求 （1）该天线的接收功率； （2）如果失配因子 0.8 ，则求出进入负载的功率。 解： （1）线极化天线接收圆极化波，极化失配因子为 天线的增益
4
1.11 有两副天线的方向函数分别为 f1 ( ) sin 这两副天线的半功率波瓣宽度。 解：对于 f1 ( ) sin 令 f1
2
0.4 和 f 2 ( ) cos2 0.4 ，分别计算
0.4 ，在 90 时取最大值 f1max 1.4
将 F 代入得： D
4
2
F ( , )
0 0
2.56 sin d
2
F ( , )
0
2
天线增益： G D 2.43 1.8 甲、乙两天线的方向系数相同，甲的增益系数是乙的四倍，它们都以最大辐射方向对准 远区的 M 点 （1）当两天线辐射功率相同时，求其在 M 点产生的场强比（分贝表示） ； （2）当两天线输入功率相同时，求其在 M 点产生的场强比（分贝表示） 。 解： 设甲天线的方向性系数和增益系数分别为 D1 , G1 ， 乙天线的方向性系数和增益系数分别 为： D2 , G2 ， Pr1 、 Pr2 和 Pr0 分别为甲天线、乙天线和作为标准的无方向性点源天线的辐射 功率。 Pin1 Pin2 和 Pin0 分别为甲天线、乙天线和作为标准的无方向性点源天线的输入功率。 根据题意可知， D1 D2 ， G1 4G2 （1） 当天线辐射功率相同时， P r1 P r2 P r0
天线与电波传播 宋铮 习题答案
第一章习题参考答案（仅供参考）1. 解：电基本振子放置于Z轴上，其空间坐标如右图所示。
?（1）辐射场的传播方向为径向；电场方向为；磁场方向为；（注：这里表示的是电基本振子的远区辐射场）（2）电基本振子辐射的是线极化波。
（3）过M点的等相位面是一个球面，所以远区辐射场是球面波；又因为与成正比，则球面波又是非均匀的。
（4）M点的电场与磁场之间有如下关系：（5）从电基本振子的远区辐射场表达式可见：与电流大小、空间距离及电长度以及子午角有关。
（6）从电基本振子辐射场的表达式可知：当时，电场有最小值；当时，电场有最大值；磁场无方向性。
（注：也可以用电磁场的方向图来说明。
）（7）电基本振子的E面和H面的方向图如下图所示。
5、解：（1）电基本振子的归一化方向函数为：因为是指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
由此可知：? →?取，则。
因为是指主瓣最大值两边场强等于最大值0.707的两个辐射方向之间的夹角。
由此可知：? →?取，则。
（2）磁基本振子的E面图为电基本振子的H面图，H面图为电基本振子的E面图。
所以，其和的计算过程于电基本振子的类似，从略。
8、解：本题考察对半功率点波瓣宽度的理解。
因为，所以；从图上可以看出点是半功率点，其场强大小为：，其中为的场强。
由于场强与成正比，则的场强是点场强的，即。
故有。
10、解：已知天线1的，；天线2的，。
（1）由可得：（2）由可得：（3）由可得：?? →???? →?? ????→??14、解：接收天线的有效接收面积为将，代入，则可得。
29、解：如图所示，这是一个4元均匀直线阵，,,,d=0.25λ。
在通用直线阵阵因子图形中取下本题对应的图形如下：（1）先求E面(yoz)方向图,,因为相邻阵元之间的相位差为式中为射线与z轴夹角。
阵因子为：元因子为:则E面的方向函数为：则E面的方向图为：（2）再求H(xoy)面方向图,因为相邻阵元之间的相位差仍为式中为射线与x轴夹角。
阵因子为：元因子为：则H面的方向函数为：H面的方向图为：2.5.1 第7题简述蝙蝠翼电视发射天线的工作原理。
《天线与电波传播》第8章
EE
E
j1
2r
1
cos
e jkr
a/2
a / 2
dxs
b/2 b / 2
Ey xs , ys e jkys sin dys
(8-2-10)
对于H平面(xOz平面)
EH
E
j1
2r
1
cos
e
jkr
b/
b
2 /2
dys
a/2 a / 2
Ey xs , ys e jkxs sin dxs
当口径场均匀分布时，Ey=E0，则两主平面的辐射场表
EE
E
je jkr
2r
1
cos
0a
sd
s2π0源自e d jks sin sins s
(8-2-20)
EH
E
je jkr
2r
1
cos
E0
a
0
s
d
s
2
0
π
e d jks sin sins s
(8-2-21)
J
0
k
s
sin
1 2π
2
0
π
e d jks sin sins s
E平面(yOz平面)如图8-1-3所示，在此平面内，根据式(1-
1-4)
dE e
j60π(H xdx)dy
x
sine jkr ea
(8-1-5)
根据式(1-1-11)
dE m
j
(
Eydy)
2r
e
jkr
ea
(8-1-6)
考虑到Hx=-
Ey 120π
，α=
π2=-eθ，式(8-1-5)和(8-1-6)可分别
《天线与电波传播(第二版)》学习指导-第1章
m
H
E 120π
1.6
10 105 π
6.29
106
A
m
第1章 习题与解答
1-1-3 一基本振子密封在塑料盒中作为发射天线， 用另 一电基本振子接收， 按天线极化匹配的要求， 它仅在与之极 化匹配时感应产生的电动势为最大， 你怎样鉴别密封盒内装的 是电基本振子还是磁基本振子？
解 根据极化匹配的原理及电基本振子与磁基本振子的方 向性和极化特点来确定。
Em
j Imlm
2r
sin
e jkr
e
同样， 由题设条件可得
60πIele Imlm
r 2r
第1章 习题与解答
所以， 远区场点P的合成场为
EH
j 60πIele
r
(1 sin ) e jkr
e
由此可以求得E面和H面的归一化方向函数均为
FE
(
)
FH (
)＝1 2
1
sin
组合天线E面和H面的归一化方向图见题1-1-4解图(三)所示。
第1章 习题与解答
题1-1-4解图(三)
H
j Il
2r
sin
e jkr
E
j 60πIl
r
sin e jkr
Hr H Er E 0
可见， Eθ、 Hj与电流I、 空间距离r、 电长度l/λ以及子午角 θ有关。
第1章 习题与解答
(6) 从电基本振子辐射场的表达式可知， 当θ=0°或 180°时， 电场有最小值0； θ=90°时， 电场有最大值。 因 此， 电基本振子在θ=0°或180°方向的辐射最小， 为0， 在 θ=90°方向的辐射最大。
(2) 电基本振子辐射的是线极化波。 (3) 由于过M点的等相位面是一个球面， 所以电基本振子 的远区辐射场是球面波； 又因为Eθ, Hj与sinθ成正比， 所 以该球面波又是非均匀的。 (4) M点的电场与磁场之间有如下关系：
《天线与电波传播理论》试卷B
###########学院2010—2011学年第二学期网络教育期末考试试卷《天线与电波传播理论》课程（B卷）题号一二三四五总分分数得分评卷人一、填空题：（每空2分，共20分）1．有一振荡电路，线圈的自感系数Ｌ＝８μΗ，电容器的电容C ＝200ｐＦ，此电路能在真空中产生电磁波的波长是ｍ。
2.亥姆霍兹定理说明：一个矢量场由它的和唯一确定。
3.恒定电流场中要维持恒定电流需要依靠的外部条件是。
4.磁化强度、磁感应强度和磁场强度的关系。
5.电力线必与理想导体表面，磁力线必与理想导体表面；理想导体内部的电位移矢量=，磁感应强度=。
6．某收音机的频率范围是4 MHz至12 MHz,试求该收音机振荡电路中可变电容器电容的最大值是最小值的倍？二、单项选择题：（每小题2分，共20分）1. 关于电磁理论，下列说法正确的是（）A.在电场的周围空间一定产生磁场B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C.均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场D.振荡的电场在周围空间产生变化的振荡磁场2.真空中所有的电磁波都具有相同的（）Ａ.频率 B.波长Ｃ.波速Ｄ.能量3.为使发射的电磁波的波长增为原来的两倍，可以将振荡电路的电容（）Ａ.变为原来的2倍Ｂ.变为原来的１／２Ｃ.变为原来的4倍Ｄ.变为原来的１／４4.关于电磁波传播速度表达式υ＝λｆ，下述结论正确的是（）Ａ.波长越大，传播速度就越大Ｂ.频率越高，传播速度就越大Ｃ.发射能量越大，传播速度就越大Ｄ.电磁波的传播速度与传播介质有关5.调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该怎么办？（）A.增加调谐电路线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路线圈的匝数D.减小电源电压得分评卷人6.沿x方向传播的TE 波必有。
A. B. C. D.7.某金属在频率为1MHz时的穿透深度为，当频率提高到4 MHz时，其穿透深度为A. B. C. D.8．设，，其复坡印廷矢量为A. B.C. D.9.均匀平面波由理想介质向理想介质斜入射时，发生全反射时的临界角为。
《天线与电波传播》第2章
图 2-1-11 (a) 结构示意图； (b) 等效电路
除了采用加粗振子臂直径的方法来展宽阻抗带宽外，还 可以将双极天线的臂改成其它形式，如图2-1-12所示的笼形 构造的双锥天线、 图2-1-13所示的扇形天线等。
在米波波段可应用平面片形臂，如图2-1-14
图 2-1-12 笼形构造的双锥天线
2.1 水平对称天线 2.2 直立天线 2.3 环形天线 2.4 引向天线与背射天线 习题二
2.1
2.1.1
双极天线即水平对称振子(Horizontal Symmetrical Dipole)，如图2-1-1所示，又称π型天线。天线的两臂可用单 根硬拉黄铜线或铜包钢线做成，也可用多股软铜线，导线的 直径根据所需的机械强度和功率容量决定，一般为3～6 mm。 天线臂与地面平行，两臂之间有绝缘子。
E
Acossπ2incos
cost
cos
π 2
sin
cos
sint
(2-1-21)
3. 电视发射天线的种类很多，目前在VHF频段广泛采用的 一种是蝙蝠翼天线(Batty Wing Antenna)。它是由半波振子逐 步演变而来的，如图2-1-19所示，为了满足宽频带的要求， 采用粗振子天线； 为了减轻天线重量，用平板代替圆柱体； 为了减少风阻，以用钢管或铝管做成的栅板来代替金属板； 为了防雷击，还加入接地钢管，在E-E处短路，并在中央钢 管中间馈电。图2-1-20
在不同架高时的方向图。
图 2-1-3 双极天线方向图随臂长l的变化(H=0.25λ) (a) l=0.25λ; (b) l=0.5λ; (c) l=0.65λ; (d) l=0.75λ; (e) l=1.0λ; (f) l=1.2λ
图 2-1-4 双极天线方向图随架高H的变化(l=λ/4) (a) H=0.25λ; (b) H=0.5λ; (c) H=0.75λ; (d) H=1.0λ; (e) H=1.25λ; (f) H=1.75λ
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1、与可见光一样，红外线是一种波，人体辐射的红外线波长约为10μm，频率约为赫兹。
2、单位换算：
(1) 103.8 KHZ=HZ=MHZ；
(2) 0.725 MHZ=HZ=KHZ．。
3、半波振子的方向函数为，方向系数为。
4、Maxwell提出的电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明电流和电流是产生涡旋磁场的源。
5、坡印廷矢量的大小代表，其单位为，其方向代表，瞬时坡印廷矢量的表达式为。
6、任一线极化波都可分解为两个振幅、旋向的圆极化波，任一圆极化波都可分解为两个振幅、相互且相位的线极化波。
二、单项选择题：（每小题2分，共20分）
1. 我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是()
A.超声波
B.次声波
C.声波
D.电磁波
2. 关于电磁波的传播，以下说法正确的是（）
A．只能在真空中传播B．在水中不能传播
C．可以在很多介质中传播D．只能在空气中传播3．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（）A．金属易生锈，弄脏炉体
B．金属容易导电，造成漏电事故
C．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉
D．金属易传热，使炉体温度过高
4．下列说法正确的有（）
A．频率越低的电磁波的波长越短
B．频率越高的电磁波传播速度越快
C．频率越低的电磁波传播速度越快
D．频率越高的电磁波的波长越短
5. 在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（）
A．对敌方发射电磁波
B．对敌方发射很强的电磁波
C．对敌方发射频率很高的电磁波
D．对敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，施放反射电磁波的干扰波
6.对极化强度为的电介质，束缚体电荷密度为＿＿＿＿＿
A. B. C. D.
7.是
A.左旋圆极化
B.左旋椭圆极化
C.右旋圆极化
D.右旋椭圆极化
8.在两种不同介质（）的分界面上，电场强度的切向分量
A.总是连续的
B.总是不连续的
C.可能连续也可能不连续
D.，时连续
0 t /s
t 1 t 2 t 3 t 4
q
9. 入射方向矢量为 A. B. C.
D.
10. 在正弦电磁场中，位移电流与该处电场的方向一致，其相位 A. 与电场相同 B. 与电场相反 C. 超前电场90 D. 滞后电场90° 三、判断题（每小题2分，共20分）
1、LC 回路中电容器极板上的电荷量随时间的变化关系如下图所示，下列说法是否正确。
（1）在t1时刻，电路中的磁场能最小 （ ） （2）从t1时刻到t2时刻，电路中电流变小 （ ） （3）从t2时刻到t3时刻，电容器不断被充电 （ ） （4）在t4时刻，电容器的电场能最小 （ ）
2.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 。
（ ） 3电磁波在任何介质中的传播速度均为
3.0×108 m/s 。
（ ） 4电磁波由真空进入介质传播时波长变短 。
（ ） 5.电磁波不能产生干涉、衍射现象。
（ ） 6．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象。
（ ） 7．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播。
（ ） 8．电磁波由真空进入介质传播时波长变短。
（ ）
四、简答题（每小题5分，共20分） 1、无线电波的传播途径？
无线电波从发射到接收的传播途径有三种，直线传播的叫直射波，沿地面传播的叫地波，射向天空后被子大气中的电离层反射回到地面的叫天波。
2、微波在地球表面的传播的距离只有几十千米，因此远距离输送微波，主要通过哪些方式来实现？
微波很容易被地面吸收，又能穿透电离层而不被反射，所以它不能靠地波和天波传播，只能沿直线传播。
由于地球表面不是平面，微波在地面上传播的距离不远，一般只有几十千米。
因此，要向远距离传送微波，就要设立中继站，像接力比赛那样，一站一站地把微波传送出去。
3、喇叭天线的主瓣宽度、方向系数的估算公式？
E 面（yoz 面）主瓣宽度
b
E λ
θ
5325.0=
H 面（xoz 面）主瓣宽度
1
5.0802a H λ
θ
=
方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）
2
1
1451
.0λ
πb a D =
五、计算题（每小题10分，共20分）
1.求空气同轴线（内导体外半径为，外导体内半径为）沿z方向单位长度的分布电容
设内外导体上单位长度带电分别为和，由高斯定理可得（取单位长度）：
内外导体间的电压：
由电容的定义，可得单位长度的电容为
2、已知某天线的方向系数为100，辐射功率，工作频率
，在距天线10km 处放一块足够厚的理想介质（介质表面与传播方向垂直），求介质中的波长和电场强度的幅值。
解：
垂直入射，，
透射系数为
介质中电场强度的幅值为
自由空间的工作波长为介质中的波长
一、填空题
1．电磁波、3×10132. (1) 1.038×105、1.038×10-1；（2）7.25×105、7.25×102 3. 1.64 4.位移传导位移
5. 单位面积上的功率密度电磁波行进的方向
6.相等相反相等垂直差900
1.D
2.C
3.B
4.D
5.D 6 C 7 D 8 A 9 B 10 C
1 对错对对
2对 3错 4对 5 错 6 对 7 对 8 对。