2014微波技术复习思考题
微波试题及答案
微波试题及答案在现代社会中，微波技术已经广泛应用于通信、雷达、天文学等领域。
掌握微波知识对于从事相关行业的人士来说至关重要。
本篇文章将介绍一些微波试题及其答案，帮助读者深入了解微波技术。
试题一：什么是微波？答案：微波是电磁波的一种，具有较短的波长和高频率特点，通常波长在1毫米至1米之间。
微波具有很强的穿透力和方向性，被广泛应用于通信、雷达、医疗等领域。
试题二：什么是微波导？答案：微波导是一种用于传输微波信号的特殊波导结构。
微波导常见的形式有矩形波导、圆柱波导等，其内部壁面具有优良的导波性能，能够有效地传输微波信号。
试题三：微波的功率和频率有何关系？答案：微波的功率和频率之间呈正比关系。
功率越大，频率也相应增加。
这是因为微波的功率与电磁波的幅度相关，而频率则与波的周期有关。
试题四：什么是微波障碍物？答案：微波障碍物是指在微波传输过程中会对信号产生干扰或反射的物体。
微波障碍物可能导致信号衰减、多径效应等问题，影响信号的传输质量。
试题五：微波天线的作用是什么？答案：微波天线是用于接收和发射微波信号的装置。
它能够将电磁波能量转换成电流或电流转换成电磁波能量，并将其传输到空间中进行无线通信或能量传输。
试题六：什么是微波功率放大器？答案：微波功率放大器是一种用于增加微波信号功率的装置。
它通过引入恒定的电源电压来驱动微波管或半导体器件，实现对微波信号电压的放大。
试题七：什么是微波衰减器？答案：微波衰减器是一种用于降低微波信号功率的装置。
它通过引入衰减材料或实现信号的反向传播等方式，对微波信号进行衰减，用于调节微波信号的强度。
试题八：什么是微波干扰？答案：微波干扰是指在微波传输过程中，由于不同信号的干涉或其他外界干扰因素而导致的信号失真或中断现象。
微波干扰可能影响通信、雷达等应用的正常运行。
试题九：如何解决微波干扰问题？答案：解决微波干扰问题可以采取多种方法。
例如，可以提高微波系统的抗干扰能力，使用合适的隔离器或拐角衰减器，合理安排微波设备的布局等，从而减少微波干扰。
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(ZL =RL+jXL，XL<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(ZL =RL+jXL，XL>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RL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ZL，ZLzˊ1).若ZL =50Ω，在zˊ=8cm处的输入阻抗Zin=50Ω, 在zˊ=4cm处的输入阻抗Zin=50Ω。
2).若ZL =0，在zˊ=2.5cm处的输入阻抗Zin=∞Ω, 在zˊ=5cm处的输入阻抗Zin=0Ω,当0<zˊ<2.5cm处, Zin 呈感性，当2.5<zˊ<5cm处, Zin呈容性3). 若ZL=j50Ω，传输线上的驻波系数ρ=∞。
微波遥感思考题及答案原创
上网查是否能找到标准参考答案1、试总结分析微波与大气的相互作用过程大气对微波的衰减作用主要有大气中水分子和氧分子对微波的吸收，大气微粒对微波的散射。
水分子和氧分子具有的几种能量形式包括：平移动能，与轨道有关的电子能量，振动能量及转动能量。
当水分子和氧分子与周围的电磁场发生相互作用时，它们的能级会发生变化，这时它们就会吸收某一频率的微波辐射能量。
氧分子对微波的吸收中心波长位于0.253cm和0.50cm处，且氧分子对微波的吸收作用要强于水分子。
根据这些情况，一般可采用2.06-2.22mm、3.0-3.75mm、7.5-11.5mm和20mm以上的波长作为微波遥感的窗口（大气窗口），在这四个波段内大气的吸收作用是很小的。
微波在非降水云层中的衰减：由于水粒组成的云粒子一般直径很小，不超过100微米，比微波波长要小一两个量级，故对微波的散射满足瑞利散射条件，但这时散射作用比吸收作用小得多，一般可以忽略，微波的衰减主要由水粒的吸收引起。
微波在降水云层中的衰减：降水云层中的粒子主要有雨滴，冰粒，雪花和干湿冰雹等，其直径均大于100μm，有的可以达到几毫米(如雨滴)、几厘米(如冰雹)，它们对微波的散射必须按米氏散射来分析。
这时的吸收情况十分复杂，散射作用一般是不能忽略的。
研究表明：当微波频率小于10.69GHz（约2.81cm）时，水滴的散射衰减作用已经逐渐小于吸收；当频率为4.805GHz （约6.3cm）时，散射作用只有吸收的十分之一；而当频率大于10.69GHz时，水滴的散射作用则完全不能忽略。
但如果不是暴雨和大雨，雨滴直径不超过2.5mm左右，而频率又不大于19.35GHz时，雨滴的散射作用比吸收小将近十倍，仍可予以忽略。
除上述外，云层本身也会发射出微波辐射而呈现为亮度温度。
这种亮度作为随机干扰噪声叠加在目标亮温上，对目标的微波辐射亮度测量产生影响，且频率愈高，这种噪声就愈严重。
在1~300GHz的频带内，随着波长越来越短，微波与大气的相互作用有两个重要的转变：其一，大气对微波能量传输的衰减作用由很弱到很强；其二，云层微粒和雨微粒对微波的吸收和散射作用(其宏观表现也是衰减)从极轻微到十分显著。
11微波技术复习(答案史密斯圆图版).(可编辑修改word版)
微波技术与天线复习提纲（2011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.均匀传输线如何建立等效电路，等效电路中各个等效元件如何定义？4.均匀传输线方程通解的含义5.如何求得传输线方程的解？(R + jwL )(G + jwC ) 0 r6. 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 ，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 Z 0 =负载及信号源无关；,它仅由自身的分布参数决定而与2）传输常数=+ j 是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，和分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为= ;3)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v p =为相速，即 ；4）传输线上电磁波的波长与自由空间波长 的关系= 2=。
7. 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答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗 Z in 定义为该点的电压和电流之比， 与导波系统的状态特性无关， Z(z ) = Z Z 1 + jZ 0 tan z in 0 Z 0 + jZ 1 tan z反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线，它的表达式为Γ(z ) = Z 1 - Z0 e - j 2z =| Γ | j (-2z )Z + Z 11 0驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。
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。
微波技术课后习题答案-第六章习题参考答案优选全文
可编辑修改精选全文完整版第六章习题参考答案6.5: 已知并联导纳的ABCD 矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡101Y D C B A 和一段传输线的ABCD 矩阵l ch V l V V V A L I L I γ=====021)(2 l Zsh I l V I V B L V L V γ=====021)(2Z lsh V l I V I C L I LI γ=====021)(2 l ch I l I I I D L V LV γ=====021)(2对于无耗线:l j l ch A ββγγcos )(=== l jZ j l Zsh B ββγγsin )(===l Zj j Z l sh C ββγγsin 1)(===l j l ch D ββγγcos )(=== 总的ABCD 矩阵为三个二端口网络ABCD 矩阵的乘积⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθθθθθθθθθθsin cos sin 1cos 2sin sin cos 101cos sin 1sin cos 10122BZ i Z Z B jB jZ BZ jB Zj jZ jB D C B A则总的归一化ABCD 矩阵为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡D CZ Z BAd c b a 00 由S 矩阵ABCD 矩阵的关系式⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+----++++=D CZ B Z A BC AD D CZ B Z A D CZ B Z A S 00000012)(2111][ 可求出S 矩阵。
对于本题目求出不引起附加反射的条件，只需求θθcos 2sin )1(00220011B Z Z B Z Z Z Z S =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⇒=由上式可得各参数满足的关系式02)1(20202202=--+Z tg BZ Z Z tg Z B θθ6.9由题意知(a)和(c)图均为右端或中断开路的一端口网络，求S 矩阵只需求始端反射系数即可（略）(b)图为并联导纳的S 矩阵（参考6.5）（略） 6.14 推导：原来第i 个参考面位于0=i z ，归一化入射和反射波为：i i b a , 当第i 个参考面移到i i l z =时，归一化入射和反射波为：i i j i i j i i e b b e a a θθ='='-,，其中gi ii l λπθ2=（p.21，2.1-14）j i j i j j ij j j ji j i ije S e a b a b S θθθθ----==''=' 写成矩阵形式为：]][][[][P S P S ='其中： ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=---N j j j e e e P θθθ0000][21 已知：参考面21,T T 处的S 矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211S S S S S ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=--221121220000][g g l j l j j j e e e e P λπλπθθ 则由公式]][][[][P S P S ='可求出][S '。
微波技术与天线复习题(DOC)
微波技术与天线复习题一、填空题1微波与电磁波谱中介于（超短波）与（红外线）之间的波段，它属于无线电波中波长（最短）的波段，其频率范围从（300MHz）至（3000GHz）,通常以将微波波段划分为（分米波）、（厘米波）、（毫米波）和（亚毫米波）四个分波段。
2对传输线场分析方法是从（麦克斯韦方程）出发，求满足（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）。
3无耗传输线的状态有（行波状态）、（驻波状态）、（行、驻波状态）。
4在波导中产生各种形式的导行模称为波导的（激励），从波导中提取微波信息称为波导的（耦合），波导的激励与耦合的本质是电磁波的（辐射）和（接收），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。
5微波集成电路是（微波技术）、（半导体器件）、（集成电路）的结合。
6光纤损耗有（吸收损耗）、（散射损耗）、（其它损耗），光纤色散主要有（材料色散）、（波导色散）、（模间色散）。
7在微波网络中用（“路”）的分析方法只能得到元件的外部特性，但它可以给出系统的一般（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。
另外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。
8微波非线性元器件能引起（频率）的改变，从而实现（放大）、（调制）、（变频）等功能。
9电波传播的方式有（视路传播）、（天波传播）、（地面波传播）、（不均匀媒质传播）四种方式。
10面天线所载的电流是（沿天线体的金属表面分布），且面天线的口径尺寸远大于（工作波长），面天线常用在（微波波段）。
11对传输线场分析方法是从（麦克斯韦方程）出发，求满足（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）。
12微波具有的主要特点是（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）。
微波技术复习题(非官方版).docx
微波天线与技术复习题填空题10空，每空2分。
具体题目在复习提纲中出。
选择题10道，每道2分。
具体题目在复习提纲中出。
简答题15分1.试说明为什么规则金属波导内不能传播TEM波？（2. I］试说明为什么规购金属波导内不能传输TEM波?答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.则要求磁场应完全在波导的横截面内.iftlH是闭合曲线•由麦克斯书第一方程知.闭合曲线上磁场的积分应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t = 这就要求在传播方向有电场存在。
显然，这个结论与TEM波（既不存在传播方向的电场也不存在传播方向的磁场）的定义相矛盾,，所以.规则金届波导内不能传输TEM波.2.为什么一般矩形（主模工作条件下）测量线探针开槽开在波导宽壁的中心线上？因为波导中有传导电流，把槽开在在宽壁的中心线上不会切断管壁电流，保证了管壁电流畅通，不至于引起波导内的电磁波的反射。
3.在波导激励中常用哪三种激励方式？激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。
计算题45分1［1.1］设一特性阻抗为so n的均匀传输线终端接负我/?.- loo n.求负栽反射系数r,.在离负裁0.2> 0. 25A及0.5A处的输入阻抗及反射系数分别为多少？解终端反射系数为r =尺-Z. = loo — 5（）= _1_1 ~ R1 + Z v ~ 100 + 50 ~ ~根据传输线上任意-点的反射系数和输入阻抗的公式叫和Zg = Z。
：，代;在离负我0. 22. 0. 25A. 0.5A反射系数和输入阻抗分别为F（0. 22） = + e • r（0. 25A） =- ¥ r（0.5A）= + Z…(0. 2A) = 29. 43/ -23. 79° fl. Z,…(0. 25A) = 25 Q. Z,…(0. 5A) = 100 fl 2.【2.3】中形波导截血尺寸为aXA=23 mmXlO mm .波导内充满空气.侑号源频率为10 GHz ,试求①波导中W以传播的模式,②该模式的截止波长七.相移常.数向波导波K A,及相速％.解俏号波长为A — *7* = 3 cm — 30 mm2a = 46 mm. 人* = 〃 = 23 mm因血波导中可以传输的模式为TE,.户虹=158.8.此时.号=3. 95 X 10' m/s. A,=号=39. 5 mm3.设某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面二处接匹配负载, 测得距参考面4距离=0.1252处为电压波节点，驻波系数为1.5,试求该双端口网络的1 1g散射矩阵。
微波复习题参考答案(思考题)
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。
(通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。
)特点: 似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；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？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. 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？7. 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，而特征参数和，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。
8. 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？9. 描述波导传输特性的主要参数有哪些，如何定义？10.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？试说明为什么规则金属波导内不能传输TEM波？答：如果内部存在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，所以必要求有传播方向的位移电流。
微波技术习题解答(部分)概要
欲使 A 处无反射，要求有 ZinA Z0 得到
2 Z0 Z01 jZ0 ZL tan l Z01ZL jZ01 tan l
由上式得 又
Z01 100 2
tan l 2
c 3 108 m 0.1m 10cm 9 f 3 10
arc tan 2
微波技术基础课后习题
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 f 3GHz ， Z0 100 ，
ZL 150 j50 ，欲使 A 处无反射，试求
l 和
Z 01 。
答案：由输入阻抗定义知
ZinA Z01 Z L jZ01 tan l Z01 jZ L tan l
3 108 答案：当工作频率 f 5GHz ， m 60mm 9 5 10
矩形波导TE、TM波截止波长公式为：
c
2
m a n b
2
2
当矩形波导的尺寸为 a b 109.2mm 54.6mm ，各波型的截止波长c 为
第三章 微波传输线
矩形波导中能传输的波型有 TE10 TE20 TE01 TE11 TM11 TE21 TM 21
2
p
1 c
2
vg v 1 c
2
第三章 微波传输线
3-9 一个空气填充的矩形波导，要求只传输 TE10 模，信号源的频率为 10GHz，试确定波导的尺寸，并求出相速 vp 、群速 vg 及相波长 p 答案： f 10 Hz
10
c 3 108 m 3cm 10 f 10
T T e j S12 e j12 S21 e j21
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。
【技术】微波复习题答案1
【关键字】技术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，波长从到；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Z0，传输常数，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,它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关；2）传输常数是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，和分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为;3)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；4）传输线上电磁波的波长与自由空间波长的关系。
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答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗Zin定义为该点的电压和电流之比，与导波系统的状态特性无关，反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线，它的表达式为驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。
微波技术期末复习 课后习题
1.微波是频段在3×108Hz~3×1012Hz.2.微波的特点是频率高、波长短、散射性、穿透性、量子特性.3.微波传输的波动方程：一般形式: 022=+∇E Eμεω,022=+∇H Hμεω；真空：0202=+∇E k E,0202=+∇H k H，边界条件: s s n D ρρ=⋅=即,00=⋅=B n B n 即,s s t J H n J H =⨯=即,00=⨯=E n E t 即，导行波的类型:横向波(TEM)、色散波(TE/TM)、表面波.特点:横向波Ez=0，Hz=0、色散波(TE 波Ez=0，Hz ≠0；TM 波Ez ≠0，Hz=0)、表面波Ez ≠0，Hz ≠0.4.微波传输线的类型:导行波为TEM 波传输线、导行波为TE/TM 波传输线.5.矩形波导传输波的导模类型:不能传输TEM 波，TEmn\TMmn ，TE10.6.矩形波导传输波的主模是TE10模，传输波类型是TE/TM 波.场结构P347.矩形波导的壁电流分布是上下宽壁表面壁电流方向相反，左右宽壁表面壁电流方向相同. 辐射缝和无辐射缝的判别标准：切割是辐射缝、不切割是无辐射缝.8.圆柱波导的常用模的类型:TE11、TM01、TE01；应用:TE11:矩圆过渡段、TM01:天线铰链、TE01:远距离传输. 9.同轴线传输波的主模是TEM 模，传输波类型是任意波.场结构P6610.微波长线的传输线方程:0),(),(22=-∂∂t z ZYu z t z u ，0),(),(22=-∂∂t z ZYi z t z i .解:z z e A e A z U γγ21)(+=- ，)(1)(210z z e A e A Z z I γγ-=- . 11.均匀无耗线波的工作状态行波状态、纯驻波状态、行驻波状态. 特点：行波：输入阻抗Z L =Z 0，反射系数为0，功率能量全部被负载吸收、纯驻波：输入阻抗为纯电抗(±jX)，反射系数模为1，功率能量负载不吸收、行驻波：输入阻抗为复数Z L =R+jX ，终端的反射系数在(0,1)之间，功率能量一部分被负载吸收.12.为什么要匹配：①解决如何从微波源中取出最大功率；②解决如何使负载吸收最大功率. 匹配的类型：①微波源的匹配；②负载的匹配.匹配的方法：①并联单支调配；②并联双支和并联三支调配；③λ/4阻抗调配器.13.微波谐振腔的基本特性：多谐性、高Q 值. 参量：谐振频率f0(或谐振波长λ0)、固有品质因数Q0、特性阻抗ζ0. 14.矩形波导谐振器的主模是TE101模，类型是两端短路的λp /2型. 15.矩形波导谐振器的谐振频率为 ，截止频率为 .16.同轴谐振器的类型：两端短路的λ/2型、一端短路一端开路的λ/4型、电容加载型.17.微波电阻性元件的类型:吸收式衰减器、极化衰减器、截止式衰减器. 要求:吸收式衰减器：尖劈型，表面涂金属，斜长度λp /2整数倍、极化衰减器：边1、3平行于宽边，边2可转动，1与2夹角0度时衰减最小，90度时衰减最大. 18.微波移相器的类型：波程式移相器、波长式移相器. 19.微波电抗性元件的类型：膜片、销钉、螺钉.20.微波定向耦合器的类型：微带分支定向耦合器、波导单孔定向耦合器、平行耦合线定向耦合器、波导匹配双T 、波导多孔定向耦合器、微带混合环.21.微波定向耦合器的主要性能指标：耦合度、隔离度、方向性、输入驻波比、频带宽度.1.为什么矩形波导不能传输TEM 波？答：假定矩形波导能传输TEM 波，根据TEM 波的定义可知:Ez=0，Hz=0，电磁场为横向波.由高斯定理可知，磁力线在波导横面是闭合曲线.由安培环路定理可知，要产生这种磁场，必须存在纵向电流.由于矩形波导是单导体，所以不能有传导电流，只能有位移电流，必存在纵向电场Ez ≠0，与假设矛盾，故矩形波不能传输TEM 波.2.矩形波导的尺寸选择依据及尺寸的经验确定.答：选择依据:①必须保证单模传输，有效抑制高次模的干扰.即a<λ<2a;②损耗与衰减尽量小，保证较高的传输效率.即a<λ<1.8a;③功率容量大;④色散尽量小，以免信号失真。
2微波技术（思考题含答案）
微波物理实验单元复习思考题1．微波的波长和频率各在什么数值范围内？波长与频率如何换算？答：微波是频率范围：300GHZ —300MHZ ，波长范围1mm---1m 的电磁波。
波长与频率的换算：/(c f c f λλ=：波长，：光速，：频率）2．电磁波谱按照波长(或频率)的不同可以依次划分为哪些波段？答：电磁波按照波长可分为分米波，厘米波和毫米波三个波段。
3．与普通无线电通信所用的无线电波相比较，微波具有哪些突出的优点？ 答：和无线电相比，微波能穿透电离层，实现卫星通讯，宇宙通讯和射电天文学的研究。
4．什么是“负阻效应”？为什么会产生“负阻效应”？答：负阻效应就是随着电场的增加电流降低的现象。
产生“负阻效应”的机制：在常温低电场下，大部分电子处在迁移频率较高而有效质量较小的低能谷，当外加电场增大时，部分电子被激发到高能谷中去，那里电子迁移频率较小，有效质量较大，因此，低电场时导电率大，高电场时导电率低。
5．什么是“体效应管”微波振荡器？它产生微波振荡的物理机制是什么？如何调节“体效应管”微波振荡器输出微波信号的频率？答：体效应管”微波振荡器就是：利用体效应管产生周期性振荡的微波的装置（我也不知道）体效应管产生微波震荡的物理机制：在N 型砷化镓半导体材料上施加直流电压，刚开始，电流随着电压线性增长，一段时间后，当电压大于0E （0E 为负电阻效应的起始电压），由于负组效应电流随着电压的增大而减小。
但是，电压在体效应管上不是均匀分布，在电压负极端，由于半导体与金属电极接触，加上电子之间的排斥作用，该端的等效电阻较大，首先出现“负电阻效应”。
该端的电子速度减小，而前面的电子的速度较快，所以，这些速度小的电子被抛在后面，结果，在快电子和慢电子之间出现了电荷的不平衡，该区域呈正电性。
正电性和后面赶上来的电子之间形成偶极层，该区域的电场和外加电场的方向一致，导致电子的运动速度更慢，所以偶极层在向正极移动的同时将不断扩大。
微波的技术基础思考题
绪论什么是微波，微波有什么特点，微波有那些应用第一章1.传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。
微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。
传输线方程是传输线理论中的基本方程。
2.均匀无耗传输线方程为其解为其参量为，，，3.终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态：(1) 当时，传输线工作于行波状态。
线上只有入射波存在，电压电流振幅不变，相位沿传播方向滞后；沿线的阻抗均等于特性阻抗；电磁能量全部被负载吸收。
(2) 当、和时，传输线工作于驻波状态。
线上入射波和反射波的振幅相等，驻波的波腹为入射波的两倍，波节为零；电压波腹点的阻抗为无限大，电压波节点的阻抗为零，沿线其余各点的阻抗均为纯电抗；没有电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。
(3) 当时，传输线工作于行驻波状态。
行驻波的波腹小于两倍入射波，波节不为零；电压波腹点的阻抗为最大的纯电阻，电压波节点的阻抗为最小的纯电阻；电磁能量一部分被负载吸收，另一部分被负载反射回去。
4. 表征传输线上参量有反射系数，驻波比和输入阻抗间关系。
它们之间的关系为0000tan '1(')(')tan '1(')l in l Z jZ z z Z z Z Z Z jZ z z ββ++Γ==+-Γ (2 )2 2 00()()()L L j j z j z j z L L L inin z e e e e Z z Z Z z Z ϕβϕββ'''----'Γ=Γ=Γ=Γ'-='+5． 阻抗圆图和导纳圆图是传输线进行阻抗计算和阻抗匹配的重要工具。
这部分主要是搞清楚圆图的组成原理，通过练习加深理解。
6.传输线阻抗匹配方法常用阻抗变换器和分支匹配器(单分支、双分支和三分支)第二章 常用微波传输线1. 本章主要讨论了矩形波导、圆波导、同轴线、其中矩形波导、圆波导和同轴线易采用场解法来分析其场分布和传输特性，特别是矩形导波系统TE10模的传输特性，包括截止波数，截止波长，波导波长、波阻抗、相速度等的分析与求解2. 各类传输线内传输的主模及其截止波长和单模传输条件3. 了解波导的激励与耦合方法第三章 微波集成传输线1. 了解微波集成传输线的特点及分类2. 掌握带状线、微带线中传输的模式及其场分布，了解它们的主要传输特性，了解微带线的色散特性及其衰减3. 掌握耦合微带线中传输的模式及其场分布，了解耦合微带线的分析方法；奇偶模分析方法，了解特性阻抗与耦合松紧的关系第四章微波网络1.微波系统包括均匀传输线和微波元件两大部分。
2014微波技术复习思考题
2014微波技术复习思考题“微波技术基础”复习思考题⼀、选择填空1. 微带线是⼀种波传输线；矩形波导可以传输或波；同轴线的主模是。
2. 均匀⽆耗传输线电路中，如果电压驻波⽐ρ＝2.4，特性阻抗Z 0=50Ω，则电压波腹点的（等效）阻抗是。
电压波节点与负载相距d min =λ/3（λ为⼯作波长）试问负载阻抗的电抗部分是；【A. 电感性 B.电容性】3. 在圆波导传输的TM 01，TM 11，TE 01，TE 11波型中，主模是；具有轴对称场结构的TE 波型是；不存在极化简并的波型是和。
4. 微波⽹络参数中，按端⼝的输⼊输出波定义的是；⽹络级联是参量⽤的最多。
5. 波导波长与⽆界空间中波长的关系？6. ⼀个内半径为R ，长为l 的圆柱形谐振腔，当l<2.1R 和l >2.1R 时，腔中最低次模式？7. 分⽀元件魔T 的主要性质？8. 均匀⽆耗传输线电路中电压波腹点的阻抗和电压波节点的阻抗？9. 定向耦合器的技术指标？10. 互易⽹络散射矩阵[S]满⾜条件；互易⽆耗⽹络散射矩阵满⾜条件；参考⾯移动对S 参量的影响？⼆．计算题1．传输线的终端负载为（100-j50）Ω,⽤并联单株短路⽀线进⾏匹配，主线和⽀线的特性阻抗均为50Ω，试求⽀线的位置和长度。
2．写出矩形波导中纵向分量E Z 和H Z 满⾜的⽅程和边界条件。
3. 5-24在⼀个矩形谐振腔中，当⼯作波长为10cm 时，振荡模式为TE 101；当⼯作波长为5cm 时，振荡模式为TE 103，试求腔体a ，b ，l 的尺⼨（a=2b ）。
4. ⽆耗传输线负载阻抗Ω=500Z ，30L Z =Ω（＋j40），⼯作λ＝60cm ，试求：若⽤四分之⼀波长阻抗变换器匹配，试求其特性阻抗Z'和安放位置D。
安放在电压最⼤点位置D=d max＝（0.25-0.125）λ＝7.5cm该处的输⼊阻抗z D＝3.0，Z D＝150Ω087Z'==Ω安放在电压最⼩点位置D=d min＝（0.5-0.125）λ＝22.5cm 该处的输⼊阻抗z D＝0.33，Z D＝16.5Ω029Z'==Ω5.利⽤线性⼆端⼝⽹络散射矩阵求输⼊端⼝的反射系数与负载反射系数的关系？6.威尔⾦森微带功率分配器的原理分析？7.⽹络⼯作衰减和插⼊相移的计算？8. 2-9, 2-10, 2-20三、问答题1．欲在同轴线中只传输TEM波型，其条件是什么？2．微波谐振腔的基本参量有哪些？这些参量与低频集总参数谐振回路的参量有何异同点？3.什么是模式简并？矩形波导中的模式简并与圆波导中的模式简并有何区别？4.矩形波导、圆波导以及同轴线中的主模各是什么模式？相应截⽌波长各是多少?5. 圆柱形谐振腔的模式指数m、n、p的意义是什么？矩形波导和圆波导中m、n的意义有何不同？6. 3-18什么是耦合微带线的奇偶模相速，试定性解释为什么奇模的相速度会⼤于偶模的相速度？7. 2-3试说明矩形波导内为什么不可能有沿轴向传输的TEM波型？。
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“微波技术基础”复习思考题
一、选择填空
1. 微带线是一种 波传输线；矩形波导可以传输 或 波；同轴线的主模是 。
2. 均匀无耗传输线电路中，如果电压驻波比ρ＝2.4，特性阻抗Z 0=50Ω，则电压波腹点的（等效）阻抗是 。
电压波节点与负载相距d min =λ/3（λ为工作波长）试问负载阻抗的电抗部分是 ；【A. 电感性 B.电容性】
3. 在圆波导传输的TM 01，TM 11，TE 01，TE 11波型中，主模是 ；具有轴对称场结构的TE 波型是 ；不存在极化简并的波型是 和 。
4. 微波网络参数中，按端口的输入输出波定义的是 ；网络级联是 参量用的最多。
5. 波导波长与无界空间中波长的关系？
6. 一个内半径为R ，长为l 的圆柱形谐振腔，当l<2.1R 和l >2.1R 时，腔中最低次模式？
7. 分支元件魔T 的主要性质？
8. 均匀无耗传输线电路中电压波腹点的阻抗和电压波节点的阻抗？
9. 定向耦合器的技术指标？
10. 互易网络散射矩阵[S]满足条件；互易无耗网络散射矩阵满足条件；参考面移动对S 参量的影响？
二．计算题
1．传输线的终端负载为（100-j50）Ω,用并联单株短路支线进行匹配，主线和支线的特性阻抗均为50Ω，试求支线的位置和长度。
2．写出矩形波导中纵向分量E Z 和H Z 满足的方程和边界条件。
3. 5-24在一个矩形谐振腔中，当工作波长为10cm 时，振荡模式为TE 101；当工作波长为5cm 时，振荡模式为TE 103，试求腔体a ，b ，l 的尺寸（a=2b ）。
4. 无耗传输线负载阻抗Ω=500Z ，30L Z =Ω（＋j40），工作λ＝60cm ，试求：若用四
分之一波长阻抗变换器匹配，试求其特性阻抗
Z'和安放位置D。
安放在电压最大点位置D=d max＝（0.25-0.125）λ＝7.5cm
该处的输入阻抗z D＝3.0，Z D＝150Ω
087
Z'==Ω
安放在电压最小点位置D=d min＝（0.5-0.125）λ＝22.5cm 该处的输入阻抗z D＝0.33，Z D＝16.5Ω
029
Z'==Ω
5.利用线性二端口网络散射矩阵求输入端口的反射系数与负载反射系数的关系？
6.威尔金森微带功率分配器的原理分析？
7.网络工作衰减和插入相移的计算？
8. 2-9, 2-10, 2-20
三、问答题
1．欲在同轴线中只传输TEM波型，其条件是什么？
2．微波谐振腔的基本参量有哪些？这些参量与低频集总参数谐振回路的参量有何异同点？
3.什么是模式简并？矩形波导中的模式简并与圆波导中的模式简并有何区别？
4.矩形波导、圆波导以及同轴线中的主模各是什么模式？相应截止波长各是多少?
5. 圆柱形谐振腔的模式指数m、n、p的意义是什么？矩形波导和圆波导中m、n的意义有何不同？
6. 3-18什么是耦合微带线的奇偶模相速，试定性解释为什么奇模的相速度会大于偶模的相速度？
7. 2-3试说明矩形波导内为什么不可能有沿轴向传输的TEM波型？。