微波试题 (1)

微波技术基础

一、填空题（40分，每空2分）

1、传输线的工作状态是指沿线电压、电流及阻抗的分布规律。对于均匀无耗传输线，根据终端所接负载阻抗的大小和性质的不同其工作状态分为三种： 行波状态、 驻波状状态、行驻波状态。

2、驻波状态下|| 1 ，  。行波状态下|| 0 ， 1

3、均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0，终端负载获得最大功率时，负载阻抗ZLZ0。 4、长线和短线的区别在于：前者为 分布 参数电路，后者为 集中 参数电路。

5、阻抗圆图的正实半轴为 电压波腹点或电流波节点 的轨迹，负实半轴为 电压波节点或电流波腹点 的轨迹。

6、圆波导传输的主模为 TE11 模，微带线传输的主模为 准TEM 模。 7、在矩形波导中，当工作波长给定时，若要实现TE10单模传输，则波导尺寸必须满足

a2a，2b。

8、二端口微波网络组合方式有 级联方式、串联方式、并联方式。 9、归一化阻抗Z~Z1= Z01第 1 页 共 5 页

二、简答题（25分，1--3题各五分，4题十分）

1、电磁波的波型是如何划分的，有哪几种波型。

答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型：--------------2分 （1）横磁波（TM波），又称电波（E波）:（2）横电波（TE波），又称磁波（H波）：（3）横电磁波（TEM）：

HEZ0，EZ0；-----------------1分 0 ，HZ0；----------------1分

ZEZ0，HZ0。---------------------------------1分

2、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ 答：（1）传输线的特性阻抗定义为传输线上入射波电压

U(z)与入射波电流Iiiriri(z)之比，

(z)(z)UU或反射电压U(z)与反射波电流I(z)之比的负值，即z-------3分 (z)(z)IIrr0 （2）输入阻抗的定义为该处电压U(z)与电流I(z)之比，即

zin(z)U(z)-----2分 I(z)3、什么是简并波？

答：由于不同的m、n代表不同的波形，具有不同的场分布；------------------2分 但对同一组m、n值TE波和TM波有相同的截止波长（频率）。这种截止波长（频率）相同，而场分布不同的一对波形称为“简并波” ------------------------------------ 3分

4、证明均匀无耗传输线的负载阻抗为 ZLZ01jtglmin

jtglmin 证明：ZinZ0ZljZ0tgl------------------------------------ 3分

Z0jZltgl Z0ZljZ0tglminZ0=------------------------------------ 3分

Z0jZltglmin 故，ZljZltglminZ0jZ0tglmin------------------------3分 所以，ZLZ01jtglmin --------------------1分

jtglmin第 2 页 共 5 页

三、计算题（35分）

1、如图所示一微波传输系统，其波比。（10分）

Z0已知。求输入阻抗Zin、各点的反射系数及各段的电压驻

2Z124Z0解：1)Zc4Z0 -----------------------------------------------1分

ZdZ0Zinb4Z0----------------------------------------------------------------1分

Zb2Z0//4Z04Z0 ---------------------------------------------------1分 32Z03ZinZ0-----------------------------------------------------------1分

Zb43ZZ0ZaZ04012)a ------------------------------------------2分

ZaZ037Z0Z044ZZ0ZbZ0301b----------------------------------------------2分

ZbZ047Z0Z03 3)ab1a4 ---------------------------------------2分

1a3第 3 页 共 5 页

2、空气填充的矩形波导传输TE10模，其尺寸为ab109.2mm54.6mm，当工作频率为5GHz，问此波导能传输哪些波形？

解：因为f5GHz 故，c60mm----------------------------------2分 f c(TE10)2mn()2()2ab2a218.460 故可以传播TE10-----------2分

c(TE20)a109.260 故可以传播TE20-----------2分 C(TE01)2b109.260 故可以传播TE01-----------2分 C(TE11)211a2b297.760 故可以传播TE11-----------2分

3、已知传输线特性阻抗Z0300,终端接负载阻抗Zl180j240，求终端电压反射系数L.

解：（1）计算归一化负载阻抗：ZZL180j2400.6j0.8 Z0300~ 在阻抗圆图上找到R0.6和X0.8的两个交点A，改点即为ZL在原图上的位 置，如图。---------------------------------------------4分

~~OA为半径画一个等反射系数圆， （2）确定终端反射系数的模|L|.以O点为圆心，

交正半实轴于B点，B点所对应的归一化电阻R3即为驻波比的值，于是有

~|L|-10.5---------------------------------------------4分 10 （3）确定终端反射系数的相角L。延长OA，即可读得L=90。若园图上仅有波长数标度。且读得波源方向上的波长数为0.125，则L对应的波长数变化量为

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zzz()B()A0.125 此值对应的L的度数为

L4π·z720o0.125900o

故终端反射系数为L0.5ej90---------------------------------------------4分

--------------------------------------------------------3分

三题 图

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