《微波技术与微波电路》课后答案-华南理工大学
微波技术习题答案1
1-1什么是行波，它的特点是什么，在什么情况下会得到行波；什么是纯驻波，它有什么特点，在什么情况下会产生纯驻波？解：当传输线是无限长，或其终端接有等于线的特性阻抗的负载时，信号源传向负载的能量将被负载完全吸收，而无反射，此时称传输线工作于行波状态，或者说，传输线与负载处于匹配状态。
在行波状态下，均匀无耗线上各点电压复振幅的值是相同的，各点电流复振幅的值也是相同的，即它们都不随距离z 而变化；而且，电压和电流的瞬时值是相同的。
当负载l c Z Z =时，反射波为零，由此得到行波。
从信号传向负载的入射波在终端产生全反射，线上的入射波和反射波相叠加，从而形成了纯驻波状态。
对于任意的电抗性负载都可以用一个有限长的短路线或开路线的输入阻抗来代替。
当传输线终端是短路、开路，或接有纯电抗性(电感性和电容性)负载时。
1-2传输线的总长为5/8λ，终端开路，信号源内阻等于特性阻抗。
终端的电压为15045∠ ，试写出始端、以及与始端相距分别为/8λ和/2λ等处电压瞬时值的表达式。
解：（1） 求终端电压L U终端开路，将产生全反射，线上为纯驻波状态。
终端电压L U 应等于入射电压加反射电压，即+L U U (0)U (0)-=，开路处+U (0)U (0)-=，即L U 2U (0)+=。
而开路线上任一处z 的电压，由下式求出L U z U cos z β()=题中，始端z 5/8λ=处有 0U (z )U (5/8)150/45λ== 故有 0j 45L5150e U c o s ()8βλ=⋅ 即00j45j45j(45)L 150e U 5cos()8πλβ±==-=⋅因此，线上任一处的电压复振幅为0+j (45)LU (z )U c o s z =2U (0)c o 1502c o sz eπβββ±== （2）开路状态下，沿线各处的瞬时电压为j w tu (z ,t )R e [U (z )e1502c o s z c o s (w t 45)βπ==+± 故始端瞬时电压j(45)jwt055u(,cos()e]=100cos zcos(wt+45)88πλλββ±⋅据终端8λ处，则距终端为z2λ=j(45)jwt0u(,)e e)22πλλβ±⋅据终端2λ处，则距终端为z8λ=j(45)jwt0u(,)e e]=150cos(wt+45)88πλλβπ±⋅±1-3传输线的特性阻抗为cZ，行波系数为K，终端负载为LZ，第一个电压最小点距终端的距离为l mi m，试求LZ的表达式。
微波技术课后习题答案-第四章习题参考答案
第三章习题参考答案带状线为双导体结构，中间填充均匀介质，所以能传输TEM 导波，且为带状线的工作模式。
4.1可由P.107:4.1-7式计算特性阻抗0Z 由介质r ε，导体带厚度与接地板高度的比bt ，以及导体带宽度与接地板高度的比bW确定。
Ω=45.690Z4.5可由P.107:4.1-6式计算⎪⎩⎪⎨⎧>--<=1206.085.012000Z x Z x b W r r εε 其中： 441.0300-=Z x r επ已知：1202.74502.20<=⨯=Z r ε 83.0441.02.7430441.0300=-=-=πεπZ x r 所以： )(66.283.02.3mm bx W =⨯==衰减常数P.109:4.1-10：d c ααα+=c α是中心导体带和接地板导体的衰减常数，d α为介质的衰减常数。
TEM 导波的介质损耗为：)/(2m Np ktg d δα=，其中εμω'=k 由惠勒增量电感法求得的导体衰减常数为)/(m Np ：P.11109:4.1-11⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧Ω>Ω<-⨯=-12016.0120)(30107.200003Z B b Z R Z A t b Z R r s r r s c εεπεα 其中：⎪⎭⎫⎝⎛--++-+=t t b t b t b t b W A 2ln 121π ⎪⎭⎫⎝⎛++-++++=t W W t t b t b t W b B πππ4ln 21414.05.01)7.05.0(1)/(155.02001.0100.32.21010222289m Np tg c f ktg r d =⨯⨯===πδεπδα铜的表面电阻在10GHz 下Ω==026.02σωμs R ，74.4=A m Np A t b Z R r s c /122.0)(30107.203=-⨯=-πεαm Np d c /277.0=+=αααdB e Np 686.8lg 1012==m dB m Np d c /41.2/277.0==+=ααα4.6可由P.107:4.1-6式计算⎪⎩⎪⎨⎧>--<=1206.085.012000Z x Z x b W r r εε 其中: 441.0300-=Z x r επ已知：1204.1481002.20>=⨯=Z r ε 194.0441.04.14830441.0300=-=-=πεπZ x r 所以： )(67.02128.016.3)6.085.0(mm x b W =⨯=--= 在10GHz ，带状线的波长为：cm fcr 02.210102.210398=⨯⨯⨯==ελ4.16可由P.130:4.3-27式计算已知Ω=700e Z ，Ω=300o Z ，mm b 4=，1.2=r ε3813.3300==re e Z A ε648.02212212143813.33813.3214=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=e e e e k e eA A e45.1300==ro o Z A ε99.022222=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=o o A A o e e k ππ68.02==o e k k arctg b W π015.0112=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=oee o k k k k arctg b S π mm b 4=mm W 7.268.04=⨯= mm S 06.0015.04=⨯=。
《微波技术与微波电路》课后答案-华南理工大学
2（1-21） 用测量线测得传输线上驻波比 2 ，终端驻波相位 lmin 0.3 。用圆图求终
kh
Z in 0.71 j 0.06 ， Yin 1.48 j 0.13
da
课
后 答
解：由圆图得 Z L 0.39 j 0.39 ， Z in 2.29 j1.15
co
ZL jZc tan l Zc jZL tan l
m
2
2 5 rad/m 3.6 9
解：驻波比
所以
U max 5 U min
L
由第一个电压最小点距终端的距离为：
1 2 1 3
zmin
解得
L 0.32
因为
所以
3（1-24）. 传播常数为 j 的传输线，终端阻抗为 Z L ，线的特性阻抗为 Z C ，当线 的长度为 l 时，证明其输入端的阻抗为
m
U ( z) U e z U 2 e z Z c 1 z I ( z) U1e U 2 e z
射频电路与天线 3_有耗传输线与圆图
1（1-20） 完成下列圆图的基本练习： （1）已知 Z L 0.4 j 0.8 ，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离、线上的 和行波 系数； 解：由圆图得 97
课
后 答
Z L 50 2 (sin 0.32 j cos 0.32 ) Z L 50 3
U ( z ) U1e z U 2 e z 1 z z I ( z ) Z (U1e U 2 e ) c
w.
（1） （2）
ww
由（2）式可以推出：
微波技术习题解
《微波技术》习题解(一、传输线理论)(共24页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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s ，求该电缆的特性阻抗Z 0 。
[解] 脉冲信号的传播速度为tlv 2=s /m 102101.010286⨯=⨯⨯=-该电缆的特性阻抗为 00C L Z =00C C L =lC 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 =作电介质。
(1) 对Z 0=300 Ω的平行双导线，导线的半径 r =，求线间距D 。
(2) 对Z 0 =75Ω的同轴线，内导体半径 a =，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 D rln 120ε=300= Ω 得52.42=rD, 即 m m 5.256.052.42=⨯=D (2) 对于同轴线(讲义p15式(2-6c ))Z LZ 0○ ~ z补充题1图示0C 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。
微波电子线路课后题答案
微波电子线路习题(3-2)(1)分析：电路a 、b 线路相同，信号、本振等分加于二管，混频电流叠加输出，1D 、2D 两路长度差4λ，是典型的双管平衡混频器电路。
但a 、b 两路本振、信号输入位置互换。
在a电路中，本振反相加于两管，信号同相加于两管，为本振反相型平衡混频器。
B 电路则为信号反相型平衡混频器。
（2）电流成分①a 电路输出电流成分：t v u s s s ωcos 1= t v u s s s ωc o s 2= t v u l l l ωcos 1= ()πω-=t v u l l l c o s 2()t n g g t g l n n ωcos 2101∑∞=+= ()t td n u f g lll n ωωππcos 21201/⎰=()()πω-+=∑∞=t n g g t g l n n cos 2102 ()t td n u f g l l l n ωωππcos 21202/⎰=()111s u t g i = ()222s u t g i =*中频分量1,0=-=n t s ωωω()t v g i l s s ωω-=cos 101()[]()t v g t v g i l s s l s s ωωπωω--=+-=cos cos 1102 t v g i i i s 0102010cos 2ω=-=*和频分量1,=+=+n t s ωωω()t v g i l s s ωω+=+cos 11()[]()t v g t v g i l s s l s s ωωπωω+-=++=+cos cos 112 t v g i i i s ++++=-=ωcos 2121*本振噪声 ()πωω-==t v u t v u nl nl n nl nl n cos ,cos 21()t v g i l nl nl n ωω-=cos 101()01102cos n l nl nl n i t v g i =---=πωπω00=n i*外来镜频干扰s l s ωωω-=2/()[]t vg t v g i io sl ssi ωπωωcos cos /1//1/2-=+-=t v g i i i i s i i i 0/1/2/1/cos 2ω=-= 不能抵消，二倍输出。
微波技术习题答案5.docx
5・2若一两端口微波网络互易，则网络参量［Z ］、［S ］的特征分别是什么?解：％ = ^21&2 - ^21因为,V2 '1 ；50__-2 -声 A = 4 =T 丄1 Mo = J-2.50_25 -一1 375 .「A B4 2」 所以， C D =AS =■J1 200 ~4因为，归一化电压和电流为：匕⑵=卡二=4⑵+勺•⑵ \ Zn ；厶(z)二厶⑵= q. (z) — 勺(z)a 〕+忧=A(a 2 +b 2) + B(a 2-b 2)/Z oq — b、= CZ Q {CI 2 + E) + Z)(tz 2—b°)从而解得:~b i~「1 -(A-B/Z O )TT-1 (A + B/ZjA.-1 -(CZ 0 - D)」［-1 (CZ 0 + D)_a 2_所以进而推得［S ］矩阵为:a b_AB/Z （「c dcz () D 归一化ABCD 矩阵为:所以:5-4某微波网络如右图。
写出此网络的［ABCD ］矩阵，并用［ABCD ］矩阵推导出対应的［S ］及［T ］ 参数矩阵。
根据［S ］或［T ］阵的特性对此网络的对称性做出判断。
解：2（AD-BC ）—A + B / Z （）— CZ （）+ D乙+Zc — K z _7 U 乙+Z 』v[Z][/] = [V]⑸一 A + B/Z （）+CZo + D_ A + B/ Z （）—CZ Q — D2 由(3)式解得[S] -1 1 ~—- + 4/ 27 . 27所以, b\ _ 1~ 2A —B / Z° — CZ （）+DA —B / Z （）+ CZ 1 A + B / Z° — CZ Q — D A — B / Z° — CZ°+ D2 A + B/Zo + CZo + D A-B/Z +CZ -D7 .—/21力• ----- 4 j 2----- 4 j 2 7 . * （9）因为［s ］阵的转置矩阵［sy 二［S ］,所以，该网络是互易的。
微波技术习题解答
微波技术习题解答第1章练习题1.1 无耗传输线的特性阻抗Z0= 100()。
根据给出的已知数据，分别写出传输线上电压、电流的复数和瞬时形式的表达式：(1) R L= 100 ()，I L = e j0(mA)；(2) R L = 50()，V L = 100e j0(mV)；(3) V L = 200e j0 (mV)，I L = 0(mA)。
解：本题应用到下列公式：(1)(2)(3)(1) 根据已知条件，可得：V L = I L R L = 100(mV)，复数表达式为：瞬时表达式为：(2) 根据已知条件，可得：复数表达式为：瞬时表达式为：(3) 根据已知条件，可得：复数表达式为：瞬时表达式为：1.2 无耗传输线的特性阻抗Z0 = 100()，负载电流I L = j(A)，负载阻抗Z L = j100()。
试求：(1) 把传输线上的电压V(z)、电流I(z)写成入射波与反射波之和的形式；(2) 利用欧拉公式改写成纯驻波的形式。
解：根据已知条件，可得：V L = I L Z L = j(j100) = 100(V)，1.3 无耗传输线的特性阻抗Z0 = 75()，传输线上电压、电流分布表达式分别为试求：(1) 利用欧拉公式把电压、电流分布表达式改写成入射波与反射波之和的形式；(2) 计算负载电压V L、电流I L和阻抗Z L；(3) 把(1)的结果改写成瞬时值形式。
解：根据已知条件求负载电压和电流：电压入射波和反射波的复振幅为(1) 入射波与反射波之和形式的电压、电流分布表达式(2) 负载电压、电流和阻抗V L = V(0) = 150j75，I L = I(0) = 2 + j(3) 瞬时值形式的电压、电流分布表达式1.4 无耗传输线特性阻抗Z0 = 50()，已知在距离负载z1= p/8处的反射系数为 (z1)= j0.5。
试求(1) 传输线上任意观察点z处的反射系数(z)和等效阻抗Z(z)；(2) 利用负载反射系数 L计算负载阻抗Z L；(3) 通过等效阻抗Z(z)计算负载阻抗Z L。
(整理)微波技术答案(一二章).
题 解第 一 章1-1 微波是频率很高，波长很短的一种无线电波。
微波波段的频率范围为 8103⨯Hz~12103⨯Hz ，对应的波长范围为1m~0.1mm 。
关于波段的划分可分为粗分和细分两种。
粗分为米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亚毫米波段等。
细分为Ka K Ku X C S L UHF 、、、、、、、…等波段，详见表1-1-2。
1-2 简单地说，微波具有下列特点。
（1） 频率极高，振荡周期极短，必须考虑系统中的电子惯性、高频趋肤效应、辐射效应及延时效应；（2） 波长极短，“反射”是微波领域中最重要的物理现象之一，因此，匹配问题是微波系统中的一个突出问题。
同时，微波波长与实验设备的尺寸可以比拟，因而必须考虑传输系统的分布参数效应；（3） 微波可穿透电离层，成为“宇宙窗口”；（4） 量子特性显现出来，可用来研究物质的精细结构。
1-3 在国防工业方面：雷达、电子对抗、导航、通信、导弹控制、热核反应控制等都直接需要应用微波技术。
在工农业方面，广泛应用微波技术进行加热和测量。
在科学研究方面，微波技术的应用也很广泛。
例如，利用微波直线加速器对原子结构的研究，利用微波质谱仪对分子精细结构进行研究，机载微波折射仪和微波辐射计对大气参数进行测量等等。
第 二 章2-1 解 ∵01011Z Z Z Z +-=Γ ∴)(82.811Ω=Z2-2 解图（a ）的输入阻抗021Z Z ab =； 图（b ）的输入阻抗0Z Z ab =；图（c ）的输入阻抗0Z Z ab =；图（d ）的输入阻抗052Z Z ab =； 其等效电路自绘。
2-3 解 ∵01011Z Z Z Z +-=Γ ∵e j j 4121)1(21π=+=Γ 2-4 解（1） ∵e j Z Z Z Z 40101122π=+-=Γ ∴83.511ρ11=Γ-Γ+= （2） ∵π2 =l β∴e e j l -j l 4π)β2(11022=Γ=Γϕ 2-5 解 ∵ljZ Z l jZ Z Z Z tg βtg β10010++= ∴)(39.673.8Ω+=j Z in)(24.6009.2201Ω+=j Z)(1005003Ω+=j Z2-6 证明∵)(00ββe e lj l j U U Γ+=-+ )(00ββ0e e l j l j Z U I Γ-=-+ 而I Z E I Z E U g 0-=-=∴e U E l j 0β2-+= 故2EU =+2-7 证明lZ j l j Z l jZ Z l jZ Z Z in tg β1tg βtg βtg β111001++=++= 而 ρ11min =Z ，对应线长为1min l 故 1min 11min 1tg β1tg βρ1l Z j l j Z ++= 整理得 1min 1min 1tg βρρtgβ1l j l j Z --=2-8 解 ∵38.001011=+-=ΓZ Z Z Z而给定的1Z 是感性复阻抗，故第一个出现的是电压腹点，即λ/4线应接在此处。
微波技术练习习题答案
.微波技术习题答案1-1何谓微波？微波有何特色？答：微波是频次从300MHz 至3000GHz 的电磁波，相应波长1m至0.1mm 微波不一样于其余波段的重要特色：1、似光性和似声性 2穿透性3、非电离性4、信息性1-2何谓导行波？其种类和特色怎样？答：能量的所有或绝大多数受导行系统的导体或介质的界限拘束，在有限横截面内沿确立方向（一般为轴向）传输的电磁波，简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波，简称为导波其种类可分为：TEM波或准TEM波，限制在导体之间的空间沿轴向流传横电（TE）波和横磁（TM）波，限制在金属管内沿轴向流传表面波，电磁波能量拘束在波导构造的四周（波导内和波导表面邻近）沿轴向传播1-3何谓截止波长和截止频次？导模的传输条件是什么？答：导行系统中某导模无衰减所能流传的最大波长为该导模的截止波长，用λ c 表示；导行系统中某导模无衰减所能流传的最小频次为该导模的截止频次，用fc表示；导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长(λc>λ)或截止频次小于工作频次(f c<f)2-1某双导线的直径为2mm，间距为10cm，四周介质为空气，求其特征阻抗。
某同轴线的外导体内直径为23mm，内导体外径为10mm，求其特征阻抗；若..在内外导体之间填补 2.25的介质，求其特征阻抗。
2-6在长度为d的无耗线上测得Z in sc=j50Ω,Z in oc=-j50Ω,接实质负载时，VSWR=2,d min=0,λ/2,λ,·求Z L。
2-10长度为3λ/4，特征阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300Ω；其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅散布图，并求其最大值和最小值。
..2-12设某传输系统如图,画出AB段及BC段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅散布图,并求出电压的最大值和最小值(R=900Ω)..2-15在特征阻抗为200Ω的无耗双导线上，测得负载处为电压驻波最小点，..|V|min=8V，距λ/4处为电压驻波最大点，|V|max=10V，试求负载阻抗及负载汲取的功率。
2023年大学_微波技术与天线(王新稳著)课后答案下载
2023年微波技术与天线（王新稳著）课后答案下载2023年微波技术与天线（王新稳著）课后答案下载绪篇电磁场理论概要第1章电磁场与电磁波的基本概念和规律1.1 电磁场的四个基本矢量1.1.1 电场强度E1.1.2 高斯(Gauss)定律1.1.3 电通量密度D1.1.4 电位函数p1.1.5 磁通密度B1.1.6 磁场强度H1.1.7 磁力线及磁通连续性定理1.1.8 矢量磁位A1.2 电磁场的基本方程1.2.1 全电流定律：麦克斯韦第一方程1.2.2 法拉第一楞次(Faraday-Lenz)定律：麦克斯韦第二方程1.2.3 高斯定律：麦克斯韦第三方程1.2.4 磁通连续性原理：麦克斯韦第四方程1.2.5 电磁场基本方程组的微分形式1.2.6 不同时空条件下的麦克斯韦方程组1.3 电磁场的媒质边界条件1.3.1 电场的边界条件1.3.2 磁场的边界条件1.3.3 理想导体与介质界面上电磁场的边界条件1.3.4 镜像法1.4 电磁场的能量1.4.1 电场与磁场存储的能量1.4.2 坡印廷(Poyllfing)定理1.5 依据电磁场理论形成的电路概念1.5.1 电路是特定条件下对电磁场的简化表示1.5.2 由电磁场方程推导出的电路基本定律1.5.3 电路参量1.6 电磁波的产生——时变场源区域麦克斯韦方程的解 1.6.1 达朗贝尔(DAlembert)方程及其解1.6.2 电流元辐射的电磁波1.7 平面电磁波1.7.1 无源区域的时变电磁场方程1.7.2 理想介质中的均匀平面电磁波1.7.3 导电媒质中的均匀平面电磁波1.8 均匀平面电磁波在不同媒质界面的入射反射和折射 1.8.1 电磁波的极化1.8.2 均匀平面电磁波在不同媒质界面上的垂直入射 1.8.3 均匀平面电磁波在不同媒质界面上的斜入射__小结习题上篇微波传输线与微波元件第2章传输线的基本理论2.1 传输线方程及其解2.1.1 传输线的电路分布参量方程2.1.2 正弦时变条件下传输线方程的解2.1.3 对传输线方程解的讨论2.2 无耗均匀传输线的工作状态2.2.1 电压反射系数2.2.2 传输线的工作状态2.2.3 传输线工作状态的测定2.3 阻抗与导纳厕图及其应用2.3.1 传输线的匹配2.3.2 阻抗圆图的构成原理2.3.3 阻抗圆图上的特殊点和线及点的移动2.3.4 导纳圆图2.3.5 圆图的应用举例2.4 有损耗均匀传输线2.4.1 线上电压、电流、输入阻抗及电压反射系数的'分布特性 2.4.2 有损耗均匀传输线的传播常数2.4.3 有损耗均匀传输线的传输功率和效率__小结习题二第3章微波传输线3.1 平行双线与同轴线3.1.1 平行双线传输线3.1.2 同轴线3.2 微带传输线3.2.1 微带线的传输模式3.2.2 微带线的传输特性3.3 矩形截面金属波导3.3.1 矩形截面波导中场方程的求解3.3.2 对解式的讨论3.3.3 矩形截面波导中的TElo模3.3.4 矩形截面波导的使用3.4 圆截面金属波导3.4.1 圆截面波导中场方程的求解3.4.2 基本结论3.4.3 圆截面波导中的三个重要模式TE11、TM01与TE01 3.4.4 同轴线中的高次模3.5 光波导3.5.1 光纤的结构形式及导光机理3.5.2 单模光纤的标量近似分析__小结习题三第4章微波元件及微波网络理论概要4.1 连接元件4.1.1 波导抗流连接4.1.2 同轴线——波导转接器4.1.3 同轴线——微带线转接器4.1.4 波导——微带线转接器4.1.5 矩形截面波导——圆截面波导转接器4.2 波导分支接头……微波技术与天线（王新稳著）：内容简介本书是在作者三十多年教学及科研实践基础上编写而成的，系统讲述电磁场与电磁波、微波技术、天线的基本概念、理论、分析方法和基本技术。
微波技术与天线,课后答案
|U |max = UC = 450 V
|I|min = UC /Zbc = 0.5 A
|U |min = |I|minZ01 = 300 V
|I|max = |U |max/Z01 = 0.75 A
(20)
Γ
=
RL RL
− Z0 + Z0
当RL > Z0时 ，Γ(z)为 正 实 数 ， 终 端 为 电 压 的 波 腹 点 ， 则 有RL = Z0ρ，所以ρ = RL/Z0 当RL < Z0时，Γ(z)为负实数，终端为电压的波节点，则有RL = Z0/ρ，所 以ρ = Z0/RL 证毕。
2-15 有一特性阻抗为75Ω、长为9λ/8的无耗传输线，测得电压结点 的 输入阻抗为25Ω，终端为电压腹点，求：(1)终端反射系数； (2)负载阻抗； (3)始端的输入阻抗； (4)距终端3λ/8处的反射系数。
图 5: ZL = 0的情况 2-26 ( ) 传输线电路如下图所示。图中，Z0 = 75Ω，R1 = 150Ω，R2 = 37.5Ω，行波 电压幅值|U +| = 150V 。 (1)试求信号源端的电流|ID|； (2)画出各传输线上的电压、电流幅值分布并标出极大、极小值； (3)分别计算负载R1、R2吸收的功率。 解: (1) CA段的输入阻抗为：ZCA = R1 = 150Ω; CB段的输入阻抗为：ZCB = Z02/R2 = 150Ω; C点阻抗为:ZC = ZCA//ZCB = 75Ω;
ZCE
=
Z02 2Z0
=
Z0/2
(10)
ZCF
=
Z0
微波技术与微波电路
微波技术与微波电路
微波技术是指一种高频电子技术，通常涉及到射频（RF）和微波（microwave）信号的传输、操控和处理。
微波技术广泛应用于通信、雷达、卫星导航、医学成像、工业流程控制等领域。
微波电路则是微波技术的一个重要组成部分。
它主要包括设计和制造微波电路元件（如微带线、贴片电容器、滤波器、放大器等）和集成电路（如微波集成电路（MMIC）、射频集成电路（RFIC）等）。
微波电路通常需要在高频范围内运作，因此对于电路的设计和制造有很高的要求，如对于材料特性、尺寸精度、器件参数等都有严格的要求。
微波技术与微波电路密切相关，微波电路是微波技术的基础，同时也是微波技术的核心部分。
通过不断地研究和改进微波电路的设计和制造工艺，可以进一步提高微波技术的性能和应用范围。
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》习题答案
ln b 43.9 a
当 f 300MHz 时的波长：
p
f
c r
0.67m
1.3 题
设特性阻抗为 Z0 的无耗传输线的驻波比 ，第一个电压波节点离负载的距离为
.
.
lmin1 ，试证明此时的终端负载应为
Z1
Z0
1 j j
t anlmin1 t anlmin1
证明：
对于无耗传输线而言：
Z in（lmin 1）
1.11
设特性阻抗为 Z0 50 的均匀无耗传输线,终端接有负载阻抗 Z1 100 j75 为复
阻抗时,可用以下方法实现λ/4 阻抗变换器匹配：即在终端或在λ/4 阻抗变换器前并接一段
终端短路线, 如题 1.11 图所示, 试分别求这两种情况下λ/4 阻抗变换器的特性阻抗 Z01 及短
路线长度 l。 （最简便的方式是:归一化后采用 Smith 圆图计算）
1 e j0.8 3
(0.5) 1 （二分之一波长重复性） 3
(0.25) 1 3
Zin (0.2 )
Z0
Z1 Z0
jZ0 jZ1
t an l t an l
29.43
2 3.7 9
Zin(0.25) 502 /100 25 （四分之一波长阻抗变换性）
Zin(0.5) 100
（二分之一波长重复性）
令并联短路线和负载并联后的输入阻抗为 Z 2 .
Z 2 =1/ Re[Y1] 156 则 Z 01 Z0Z2 =88.38
(2)
令 4
特性阻抗为 Z 01 ，并联短路线长为 l
Z in2 Z01
Z1 Z01 j t an Z01 Z1 j t an
4
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
微波技术与微波电路
微波技术与微波电路【摘要】微波技术是当今微纳电子技术发展最迅速的技术之一。
本文简单介绍了微波技术的基本概念，涉及的领域以及应用，以及有关微波电路的特点，构成，工作原理等。
随着微波技术的发展，微波电路也发展迅速，为实现现代通信系统提供了重要手段。
【关键词】微波技术；微波电路【1. 介绍】微波技术是一种用于传输信息的电磁波技术，它指的是用电磁波在1GHz至300GHz之间的信号传输。
微波技术最早的应用是在无线电通信中，后来渐渐地用于雷达、定位、射频识别等技术中。
微波技术的发展，使得我们可以把信号传输到更远的距离，使信号传输更加稳定和快速，从而实现了现代通信系统的运行。
微波技术的应用领域包括：无线广播、气象测量、雷达、定位、射频识别、测控、电子工程等等。
微波电路是用于传输微波信号的一种重要的电路形式，它是将微波信号传输至最终的接收端的一个必要设备。
微波电路有着特殊的特点，具有高频率、高灵敏度、结构紧凑、体积小、重量轻、工作可靠等优点，可以替代传统的大型电路，提高系统的性能。
【2. 构成】微波电路的基本构成是源、负载、信号干扰器、信号处理器和信号传输器，其中，源是提供信号的设备，负载是接收信号的设备，信号干扰器用来干扰外界信号，信号处理器是用来处理信号的设备，信号传输器用来传输信号。
【3. 工作原理】微波电路的工作原理是，微波信号在器件中流动，当微波信号被放大、传输时，微波电路会产生一定的损耗，这种损耗由信号传输器中的电容、电阻和变压器等组成的系统，以及微波信号在传输过程中遇到的磁场、电场或空气障碍等所引起的。
【4. 结论】微波技术的发展，推动了微波电路的发展，使得现代通信系统得以完善，微波电路在现代通信系统中扮演着重要的角色。
它具有高频率、高灵敏度、结构紧凑、体积小、重量轻、工作可靠等优点，可以大大提高信号传输的效率和质量。
微波电子线路课后题答案(2)
第五章（5－1） 解（1）：22211221122110.311.033120.3S SK S S--+∆===> 211122110.98S S S -=> 222122110.3S S S -=>该管子满足绝对稳定条件，可以进行双共轭匹配设计，满足最大增益或最小噪声设计。
22211221122110.42712S S K S S --+∆==<该管子不满足绝对稳定条件。
可以画出稳定性圆，在稳定区进行等增益或低噪声设计。
（2）**0112212211 4.554.6S S S ρ-∆==∠--∆122112211 6.07S S r S ==-∆（5－3）解（1）：由1111122111122s b S a S a S b S a =+=Γ+2211222211222s b S a S a S b S a =+=Γ+并由21222122out s b bS S a a Γ==+Γ，得到122122111s out sS S S S ΓΓ=+-Γ（s a 短路）（2）0a 为负载断开条件下，端口2呈现的输出波。
由1111122b S a S a =+，2211222b S a S a =+及11s s in a a =-ΓΓ，11in ba Γ=，得到：1221220212()(1)in s s in s S S S a b a S -Γ-Γ==-ΓΓ，其中122111111in S SS S Γ=+-（3）a G 为*in s Γ=Γ，*L out Γ=Γ时的增益，2211a s sPa =-Γ22012212222212111[]1(1)1()1Las out s sa S S S S S Γ==-∆Γ-Γ-Γ--Γ 222122222211(1)1()2s La a a s e sS P G P S S R -Γ==-+Γ-∆-Γ（5－4）解（1）：原点位于稳定圆外，所以稳定圆内不稳定，圆外稳定。
《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。
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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案 网
L L L
Z L Zc Z L Zc
co
L 0.33 4 4
m
1 U1 (U L Z c I L ) 2 U 1 (U Z I ) 2 L c L 2
又因为
（3）
Z in
将（3）带入上式化简得：
co
1 j 2 lmin e 1 1 L 1 Z L ZC ZC 1 j 2 lmin 1 L e 1 1
m
射频电路与天线 4_矩形波导
1（2-1） 波导为什么不能传输 TEM 波？ 解：因为 TEM 只能存在于多导体中，而波导为一个单导体，故不能传输 TEM 波，只能传 输 TE 波和 TM 波。 2（2-9） 波导的开孔、开缝应该注意掌握什么原则？ 解：波导的开孔、开缝以波导内壁上电流分布为依据 （1）当需在波导壁上开缝，而又要求不影响原来波导的传输特性或不希望波导向外辐 射时，则开缝必须选择在不切割管壁电流线的地方，并使缝尽量狭窄。 （2）相反，如希望波导传输的能量向外辐射，或将波导的能量通过波导壁的开缝耦合 到另一个波导中去，则开缝的位置应切断电流线。 3（2-11） 矩形波导的尺寸为 a b 23mm 10mm ，工作中心频率为 f 0 9375MHz ，求 单模工作的频率范围 f min f max 及中心频率所对应的波导波长 g 和相速 v p 。
w.
案 网
co
（2）已知 YL 0.2 j 0.4 ，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离和线上的 ；
m
0.2326
射频电路与天线 3_有耗传输线与圆图
端电压反射系数 L 和终端负载阻抗 Z L 。特征阻抗 Z C 75 。
解： 作图步骤： （1） 画出 2 的等驻波比圆； （2） 将 U
kh
Z in (l ) Z C
w.
在 z=0 处，既负载端
证明：传输线上任意一点的电压和电流为：
da
Z L 38 j 77 Z L Z C tanh l Z C Z L tanh l U L U1 U 2 1 I L Z (U1 U 2 ) c
（5）已知 l 1.82 , U max 50V , U min 13V , lmin 0.032 , Z C 50 ，求 Z L , Z in ；
U max 50 3.846 ，由圆图得： U min 13
Z L 1.49 j 0.05 ， Z in 0.325 j 0.22
2（1-21） 用测量线测得传输线上驻波比 2 ，终端驻波相位 lmin 0.3 。用圆图求终
kh
Z in 0.71 j 0.06 ， Yin 1.48 j 0.13
da
课
后 答
解：由圆图得 Z L 0.39 j 0.39 ， Z in 2.29 j1.15
m
U ( z) U e z U 2 e z Z c 1 z I ( z) U1e U 2 e z
射频电路与天线 3_有耗传输线与圆图
1（1-20） 完成下列圆图的基本练习： （1）已知 Z L 0.4 j 0.8 ，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离、线上的 和行波 系数； 解：由圆图得 97
2 Z ino Z ins Z C
课
后 答
Z C Z ino Z ins
案 网
Z in Z c
w.
即证 即证
Z L Z c tanh l Z c Z L tanh l
co
e z e z e z e z UL Zc I L Z Z c tanh( z ) 2 2 Zc L Z in Z c z z z z e e e e Z c Z L tanh( z ) Zc I L UL 2 2
U max 100 mV ， 最 小 值 为 U min 20 mV ， 邻 近 负 载 的 第 一 电 压 节 点 到 负 载 的 距 离 lmin 0.33 ，求负载阻抗的值。
kh
所以，驻波比为
da
课
后 答
Z L Z C (130 j85) 100 113 j136 Z L Z C (130 j85) 100 481 1132 1362 ( ) 0.3676 4812
97 ，所以，第一个波腹点距负载 lmax 0.1347 ，第一个 180 4
1
波节点距负载 lmin lmax 0.25 0.3847 ，线上的 4.3 ，行波系数 Tr
解：由圆图得 43
43 ，所以，第一个波腹点距负载 lmax 0.0597 ，第一个 180 4
min
ZcBiblioteka 即证。www.kh
da
课
后 答
Zc
1 j tan lmin j tan lmin
w.
案 网
( 1)e lmin ( 1)e lmin ( 1)e lmin ( 1)e lmin j sin lmin cos lmin Zc cos lmin j sin lmin
cTE cTE
20
又
cTE 20
由f
kh
c
，有
f min f cTE10
ww
w.
kh
da
课
后 答
w.
案 网
co
m
1 （ 1-15 ） 无 耗线 的特性 电阻 RC 100 ， 接至 Z L 130 j85 的 负 载。工 作波 长
360 cm 。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 360cm 3.6m ， Z L 130 j85 ， Z c Rc 100 ，得
1 1 1 3
0.3 2 216 0.5
da
Z L ZC 1 j tan lmin j tan lmin zmin lmin
后 答
Z L Z C (1.5 j 0.66) 112.5 j 49.5
4 L lmin 2 lmin 4
co
ZL jZc tan l Zc jZL tan l
m
2
2 5 rad/m 3.6 9
解：驻波比
所以
U max 5 U min
L
由第一个电压最小点距终端的距离为：
1 2 1 3
zmin
解得
L 0.32
因为
所以
3（1-24）. 传播常数为 j 的传输线，终端阻抗为 Z L ，线的特性阻抗为 Z C ，当线 的长度为 l 时，证明其输入端的阻抗为
课
后 答
Z L 50 2 (sin 0.32 j cos 0.32 ) Z L 50 3
U ( z ) U1e z U 2 e z 1 z z I ( z ) Z (U1e U 2 e ) c
w.
（1） （2）
ww
由（2）式可以推出：
所以，在离开负载的 25cm 处的阻抗为
Zin Zc
（2）反射系数为
w.
功率为：
（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：
ww
所以，负载的功率也为 4630W。
2（1-16）. 已知一传输线的特性阻抗 Z C 50 。用测量线测得传输线上驻波电压最大值为
w.
L 4 4
线段反时针转动 l min =0.3，得 OA 线段
案 网
co
m
射频电路与天线 3_有耗传输线与圆图
L
所以，有
1 1
L
则
1 j 1 j (2 l e e 1 1
L
min )
1 j 2l e 1
射频电路与天线 1_绪论
1（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。 2（0-2） 微波有哪些特点？ 解：1.频率高。通信系统中相对带宽 f/f 通常为一定值，所以频率 f 越高，越容易实现更大 的带宽 f，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/ 相关的。在保持特性不变的前提下，波长 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。 3（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。
（4）已知 l 6.35 , 1.5 , lmin 0.082 , Z C 75 ，求 Z L , Z in , YL , Yin ； 解：由圆图得 Z L 1.15 j 0.42 ， YL 0.76 j 0.28