哈尔滨工程大学试卷
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哈尔滨工程大学试卷
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一、 试利用阻抗和导纳圆图完成（要求写清必要步骤）。（共20分，每题10分） 1．一特性阻抗为Ω=3000Z 的传输线，传送信号至天线，工作频率为MHz 300，由于传输线与天线不匹配，测得电压驻波比3=ρ，第一个电压波腹点至输入端的距离为m d 2.01max =。试求传输线的输入阻抗in Z 及输入导纳in Y 。
2．求一特性阻抗Ω=2000Z ，输入阻抗Ω=100j Z sc ，工作频率为MHz 500的均匀无耗终端短路线的最短几何长度?=l
二、 矩形波导的尺寸为mm a 5.28=，mm b 6.12=，波导中传输电磁波的工作频率
为GHz 15。试问波导中可能传输的波形有哪些？（20分）
三、 一微波元件的等效网络如图所示，其中2πθ=。试利用网络级联的方法计
算该网络的下列工作特性参量。（20分）
(1)电压传输系数T (2)插入衰减A (3)插入相移φ (4)输入驻波比ρ
装
订
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班级：
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解：
002
2144Z Z Z Z Z Z d c === 04Z Z inb =
000344//2Z Z Z Z b == 02
04
3
Z Z Z Z b in ==
714343
000
000-=+-=+-=Z Z Z Z Z Z Z Z a a a Γ 7
13
434000000=+-=+-=Z Z Z Z Z Z Z Z b b b Γ
5344000000=+-=+-=
Z Z Z Z Z Z Z Z c c c Γ 3
122000011-=+-=+-=Z Z Z Z Z Z Z Z d d d Γ
34
11=
-+=
a
a a
b ΓΓρ 411=-+=
c c bc ΓΓρ 211=-+=d
d cd ΓΓρ ab 、bc 、cd 段都工作在行波状态下。
六、 试利用阻抗和导纳圆图完成（要求写清必要步骤）。（共20分，每题10分） 1．一特性阻抗为Ω=3000Z 的传输线，传送信号至天线，工作频率为MHz 300，由于传输线与天线不匹配，测得电压驻波比3=ρ，第一个电压波腹点至输入端的距离为m d 2.01max =。试求传输线的输入阻抗in Z 及输入导纳in Y 。 解：
m f
c
1==
λ，λ2.01max =d ，在阻抗圆图上找到归一化电阻为3的点A ，该点即为电压波腹点，从A 点沿等反射系数圆向信源方向旋转2.0波长数至B 点，该点为29.036.0~j Z in -=，相对圆心的对称点为35.17.1~
j Y in +=，故Ω87108j Z in -=，
S 0045.00057.0j Y in +=。
2．求一特性阻抗Ω=2000Z ，输入阻抗Ω=100j Z sc ，工作频率为MHz 500的均匀无耗终端短路线的最短几何长度?=l
解：
m f
c 6.0==
λ，5.0~0j Z Z Z sc sc ==，在阻抗圆图上找到5.0~
j Z sc =的对应点A ，
A 点对应的波长数为074.0，由A 点沿等反射系数圆向负载方向旋转至短路点，旋转
过的波长数为074.0，故终端短路线的最短几何长度cm l 44.4074.0==λ。
七、 矩形波导的尺寸为mm a 5.28=，mm b 6.12=，波导中传输电磁波的工作频率
为GHz 15。试问波导中可能传输的波形有哪些？（20分）
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解：
mm f
C
20==
λ，由矩形波导中导行波截止波长的表达式，即 2
2
2⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=
b n a m
c λ
可得：
mm TE c 57)(10=λ mm TE c 2.25)(01=λ
mm TE c 5.28)(20=λ mm TE c 6.12)(02=λ mm TM TE c 05.23)(1111=或λ mm TE c 19)(30=λ
mm TM TE c 88.18)(2121=或λ
由TE 、TM 波的传输条件：c λλ<，可知波导中能够传输的波型有10TE 、01TE 、
20TE 、11TE 和11TM 。
八、 一微波元件的等效网络如图所示，其中2πθ=。试利用网络级联的方法计
算该网络的下列工作特性参量。（20分）
(1)电压传输系数T (2)插入衰减A (3)插入相移φ
(4)输入驻波比ρ 解：
⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢
⎣⎡=00cos sin sin cos ]~
[1j j A θθθθ ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=101]~
[02Z jX A ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡=101]~
[03jBZ A ⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣
⎡
---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢
⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡==000
0321)1(101
10100]~
[]~[]~[]~[Z X BX j j BZ jBZ Z jX j j A A A A )
2(0
00
022
21121122
21121111BX j Z X
BZ jBX Z X
BZ a a a a a a a a S -+--++
-=
+++--+=
)
2(2
2
022
21121121BX j Z X
BZ a a a a S -+--=
+++=
第 4 页
)
2(2
021BX j Z X
BZ S T -+--=
=
4
)2()(122
02
21
BX Z X BZ S A -++=
=
πφφ-+
-==)2(
021Z X BZ BX
arctg 2220
0220022200220011
11)()2()()()2()(11X B Z X
BZ BX Z X BZ X B Z X
BZ BX Z X BZ S S +---++
+-+-++=
-+=
ρ。