1、微波技術(shù)與天線題庫(kù)一、填空題1,駐波比的取值范圍為 ;當(dāng)傳輸線上全反射時(shí)，反射系數(shù)為 ,此時(shí)駐波比 P等. 丫 = “ +j稱為, 其中 a稱為, 它表示傳輸線上的波,3稱為 ,它表示傳輸線上的。.特性阻抗50歐的均勻傳輸線終端接負(fù)載Zi為20j歐、50歐和20歐時(shí)，傳輸線上分別形成 波，波和 波。.有均勻傳輸線特性阻抗為 50 Q,線上工作波長(zhǎng)為10cm,如圖所示：Z。=5。Z1z*0(1)若Zi=50 Q,在z=8cm處的輸入阻抗 Zin= ；(2)若Z=0a，在z=2.5cm處的輸入阻抗Zin=；在z=5cm處的輸入阻抗Zin=;當(dāng) 0z2.5cm 時(shí)，Zin呈 性，當(dāng) 2.5cmz5c

2、m 處， Zin呈 性。(3)若乙可50烏傳輸線上的駐波比 。5,無(wú)耗傳輸線的終端短路和開(kāi)路時(shí)，阻抗分布曲線的主要區(qū)別是終端開(kāi)路時(shí)在終端處等效為 諧振電路，終端短路時(shí)在終端處等效為 諧振電路。, 一段長(zhǎng)度為l (010RZ0, X = 0RVZ0, X = 0r=0- 二1 TOC o 1-5 h z ();R=Z0, X0();()；R = 0, X0();()；R = Zo, X = 0()；()； SWR=1();(); SWR= 00().在導(dǎo)行波中，截止波長(zhǎng) 入c最長(zhǎng)的電磁波模稱為該導(dǎo)波系統(tǒng)的主模。矩形波導(dǎo)的主模為卞H,因?yàn)樵撃Ｊ骄哂袌?chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、頻帶寬和損耗小等特點(diǎn)，所以實(shí)用時(shí)

3、幾乎毫無(wú)例外地工作在該模式。.與矩形波導(dǎo)一樣，圓波導(dǎo)中也只能傳輸 TE波和TM波;模是圓波導(dǎo)的主模，模 是圓波導(dǎo)第一個(gè)高次模，而 模的損耗最低，這三種模式是常用的模式。.在直角坐標(biāo)系中，TEM波的分量 Ez和Hz為零；TE波的 分量為零；TM波的 分量為零。.低頻電路是 參數(shù)電路，采用 分析方法，微波電路是 參數(shù)電路，采 用 分析方法。.簡(jiǎn)并模式的特點(diǎn)就是具有相同的 和不同的 。.微帶線的彎區(qū)段、寬度上的階變或接頭的不連續(xù)性可能會(huì)導(dǎo)致電路性能的惡化，主要是 因?yàn)檫@種不連續(xù)性會(huì)引入 。.寫出下列微波元件的名稱。.散射參量矩陣S中，元素Sii的物理意義,元素Sj的物理意義二、判斷題1,無(wú)耗傳輸線終

4、端短路，當(dāng)它的長(zhǎng)度大于四分之一波長(zhǎng)時(shí)，輸入端的輸入阻抗為容抗，將 等效為一個(gè)電容。（）.無(wú)耗傳輸線上駐波比等于 1時(shí)，則反射系數(shù)的模等于 0。（）.阻抗圓圖上，| r|=1 勺圓稱為單位圓，在單位圓上，阻抗為純電抗，駐波比等于無(wú)限大。 （）.只要無(wú)耗傳輸終端接上一個(gè)任意的純電阻，則入射波全部被吸收，沒(méi)有反射，傳輸線工 作在匹配狀態(tài)。（）.在傳輸線上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成駐波，駐波的最大點(diǎn)電壓值與最 小點(diǎn)上的電壓值的比即為傳輸線上的駐波比。（）.導(dǎo)納圓圖由等反射系數(shù)圓.等電抗圓和等電阻圓組成， 在一個(gè)等電抗圓上各點(diǎn)電抗值相同。 （）.圓波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)與波導(dǎo)的截面半徑及模式有關(guān)，對(duì)

5、于TE11模，半徑越大，截止波長(zhǎng)越短。（） TOC o 1-5 h z .矩形波導(dǎo)的工作模式是 TE10模，當(dāng)矩形波導(dǎo)傳輸 TE10模時(shí)，波導(dǎo)波長(zhǎng)（相波長(zhǎng)）與波 導(dǎo)截面尺寸有關(guān)，矩形波導(dǎo)截面的窄邊尺寸越小，波導(dǎo)波長(zhǎng)（相波長(zhǎng)）越長(zhǎng)。（）.在矩形諧振腔中，TE101模的諧振頻率最小。（）.同軸線是TEM波傳輸線，只能傳輸 TEM波，不能傳輸TE或TM波。（）.矩形波導(dǎo)傳輸?shù)腡E10波，磁場(chǎng)垂直于寬邊，而且在寬邊的中間上磁場(chǎng)強(qiáng)度最大。（）.圓波導(dǎo)可能存在 模式簡(jiǎn)并”和極化簡(jiǎn)并”兩種簡(jiǎn)并現(xiàn)象。（）.矩形波導(dǎo)中所有的模式的波阻抗都等于 377歐姆。（）.矩形諧振腔諧振頻率和腔體的尺寸與振蕩模式有關(guān)，一般

6、來(lái)講，給定一種振蕩模式，腔體的尺寸越大，諧振頻率就越高。（）.兩段用導(dǎo)體封閉的同軸型諧振腔， 當(dāng)它諧振在TEM模時(shí)，其長(zhǎng)度等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。 （）. TE波和TM波的最低次*II分別為 TE11和TM10。（）.將Ez =0而Hz =0的波稱為TE波。（）.相速度可以大于波能量的傳輸速度。（）.均勻無(wú)耗傳輸線工作在行波狀態(tài)時(shí)，沿線各點(diǎn)的電壓和電流均不變。.傳輸線的特性阻抗Z0是傳輸線上的電壓和電流的比值。.入/阻抗變換器是常見(jiàn)的阻抗匹配器件，可以用在各種寬帶匹配系統(tǒng)中。.波導(dǎo)系統(tǒng)中的相速度小于光速，群速度大于光速，都是頻率的函數(shù)，都是色散波。.矩形波導(dǎo)傳輸?shù)哪Ｊ綖?TMmn, TEmn ,其

7、中m表示場(chǎng)分布沿波導(dǎo)寬邊方向的半駐波分布的個(gè)數(shù), 表示場(chǎng)分布沿波導(dǎo)窄邊方向的半駐波的個(gè)數(shù)。.矩形波導(dǎo)的截止波長(zhǎng)與波導(dǎo)尺寸、傳輸模式和填充介質(zhì)有關(guān)。.二端口轉(zhuǎn)移參量都是有單位的參量，都可以表示明確的物理意義。.定向耦合器的耦合度越大，信號(hào)耦合能力越弱。三、選擇題.已知傳輸線的特性阻抗為50 ，在傳輸線上的9波比等于 2,則在電壓駐波波節(jié)點(diǎn)上的輸入阻抗等于：（）A. 100 Q B. 52 a C. 48 Q D. 25 a.傳輸線上的駐波比等于 2,在駐波波幅點(diǎn)上的電壓等于10V,則駐波波節(jié)點(diǎn)上的電壓等于:（）A. 20V B. 12V C. 8V D. 5V.常用微波傳輸系統(tǒng)中，可以傳輸 TE

8、M波的是（）A.矩形波導(dǎo)B.同軸線C.圓波導(dǎo)D.脊形波導(dǎo).在傳輸線上當(dāng)觀察點(diǎn)由負(fù)載沿線向信號(hào)源方向移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)于阻抗圓圖上:A.沿等反射系數(shù)圓順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)C.沿等電抗圓移動(dòng)5.傳輸線上負(fù)載端的反射系數(shù)等于A. 5 B. 0.6667 C. 1.5B.沿等電阻圓移動(dòng)D.沿等反射系數(shù)圓反時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)0.2,則傳輸線上的駐波比等于D. 0.2一段長(zhǎng)度為l的末端開(kāi)路的傳輸線，其輸入阻抗0,則其長(zhǎng)度應(yīng)該滿足A. 等于0B.等于半波長(zhǎng)C.等于四分之一波長(zhǎng)D.等于八分之一波長(zhǎng).為了使矩形波導(dǎo)中能單模傳輸TE10波，其工作波長(zhǎng)必須A.小于TE10波的截止波長(zhǎng)大于 TE20波的截止波長(zhǎng).等于TE10波的截止波

9、長(zhǎng)C.大于TE10波的截止波長(zhǎng)D.小于TE20波的截止波長(zhǎng).矩形波導(dǎo)中激勵(lì) TE10模時(shí)，探針應(yīng)：A.在波導(dǎo)的寬邊中間插入探針并使探針垂直于寬邊B.在波導(dǎo)的窄邊插入探針并使探針垂直于窄邊C.在波導(dǎo)的寬邊中間用小環(huán)激勵(lì)，并使小環(huán)面垂直窄邊D.在波導(dǎo)的窄邊中間用小環(huán)激勵(lì)，并使小環(huán)面平行于寬邊矩形波導(dǎo)中的主模 TE10模，其電場(chǎng)在垂直于波導(dǎo)的寬邊方向上的分布規(guī)律是:A.正弦分布，在寬邊中間最大B.余弦分布，在寬邊中間為 0C.均勻分布D.線性分布，寬邊中間為010.當(dāng)某種模式的波在波導(dǎo)中傳輸時(shí)，波導(dǎo)中的波長(zhǎng)與自由空間的波長(zhǎng)的關(guān)系是A. D. =1.為使矩形諧振腔工作在TE101振蕩模式，其腔的最小長(zhǎng)

10、度應(yīng)為:A. 入 B. 入g C. 入/2.圓柱形諧振腔的三個(gè)常用振蕩模是TE111的場(chǎng)分布是軸對(duì)稱的TE011諧振頻率最低的TM010的諧振頻率與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)TM010的Q值最高D.入 g/2TM010, TE011, TE111 ;其中.波導(dǎo)測(cè)量線是在波導(dǎo)的寬壁中線上開(kāi)小槽，并插入一短探針進(jìn)行耦合，這種耦合是A.電耦合 B.磁耦合 C.電磁耦合 D.臨界耦合.下列傳輸結(jié)構(gòu)中，能傳播 TE/TM模的是（）。A.同軸線 B.矩形波導(dǎo)C.圓波導(dǎo)D.平行板波導(dǎo)15.下列傳輸結(jié)構(gòu)中，不能傳播 TEM模的是（A.同軸線 B.矩形波導(dǎo)C.圓波導(dǎo)D.平行板波導(dǎo)四、計(jì)算題.已知無(wú)耗傳輸線的特性阻抗Z0=100

11、，工作波長(zhǎng)為 入=300cm接上阻抗為ZL=100+100j Q的負(fù)載，求：（1）在離開(kāi)負(fù)載100cm處的阻抗；（2）線上的駐波比。.用測(cè)量線測(cè)量阻抗時(shí)，已知用于制作測(cè)量線的傳輸線的特性阻抗為Zo=75 Q,當(dāng)線的末端接上待測(cè)負(fù)載 Zl時(shí)，測(cè)得線上的駐波比為 p =3當(dāng)線的末端短路時(shí)，電壓的最小點(diǎn)向負(fù)載 的方向移動(dòng)了 0.1入請(qǐng)用圓圖求出待測(cè)負(fù)載的阻抗。.空氣矩形波導(dǎo)的橫截面尺寸為a=23mm , b=10mm,傳輸頻率為9GHz的TE10波，求截止頻率fc,波導(dǎo)波長(zhǎng) %,相速Vp,和波阻抗Zte。.有一矩形空氣波導(dǎo)，傳輸頻率f= 10GHz的TE10波，測(cè)得導(dǎo)波波長(zhǎng) =4cm,求：（1）波的

12、截止頻率fc,相速Vp、群速Vg及波阻抗Zte。.Z0 =50 的無(wú)損傳輸線，終端接未知負(fù)載Zl,實(shí)驗(yàn)已測(cè)得各項(xiàng)數(shù)據(jù)如圖所示。試求：（1）駐波系數(shù)；（2）反射系數(shù)r （z） ； （3）負(fù)載阻抗Zl。第6題圖Z0 =50 的無(wú)損傳輸線，終端接未知負(fù)載Zl,實(shí)驗(yàn)已測(cè)得各項(xiàng)數(shù)據(jù)如圖所示。試求： （1）駐波系數(shù)P； （2）反射系數(shù)F（z）; （3）負(fù)載阻抗Zl。 TOC o 1-5 h z 說(shuō)明：已知波形中波長(zhǎng)應(yīng)為40cm。解（1） p JU |max = 45 =3|U |min 15一 ,：-1 CL| - 2 | - =0.527 1第一電壓最小點(diǎn)滿足*L -2Plmin = n（按照反射系數(shù)一

13、般表達(dá)式r（z） = Tej2PZ ,則相位是按照-2Pz遞減的，又負(fù)載的起點(diǎn)是 Z=0處，所以反射系數(shù)的整體相位應(yīng)該是負(fù)的。這樣才能體現(xiàn)出負(fù)載是起點(diǎn)。）2刀三.2二、%=2Plmin 冗=2 M0.05 n二（P =）L0.42故：l =|：L|ejL = -j22:zz_,- _ -j2!：，zj _ H 0.4 _ j 一J10：z（z）=-Le = - e = - - e221于是 ZL = 4 一方=（3 0 j 4）0 Q1 -L6.有一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)如圖所示，試求（1）Ri、R2滿足何種關(guān)系時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的輸入端反射系數(shù)為零？（2）在上述條件下，若網(wǎng)絡(luò)的工作衰減LA=20dB時(shí)，Ri、R

14、2各等于多少？圖中傳輸線為理想無(wú)耗傳輸線段，特性阻抗為 Zc=50 Q 。(S11a11 a12 - a21 - a22a11 42 a21 a22S21-解：先求A矩陣1a11 a12 a21 a22jZcSinjZc 10,50|jR2j50 1了11JLjZccosJLr2至1jLjiJLr2150 .l.50 R1R2)R1將A歸一化50A11A12/Zca 二:人到乙A22R2RR2 J輸入端反射系數(shù)為零，即S11=0,即1a1 . a12 - a21a11 - a12 a21 221 l_A=10lg2 = 20lg S21 =20dB。IS21R =5.56-55.56 1五、簡(jiǎn)答題.什么是長(zhǎng)線、短線？簡(jiǎn)述長(zhǎng)線和短線的本質(zhì)區(qū)別。所謂長(zhǎng)線是指?jìng)鬏斁€的幾何長(zhǎng)度和線上傳輸電磁波的波長(zhǎng)的比值（即電長(zhǎng)度）大于或接近于1。反之，稱為短線。長(zhǎng)線為