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微波技术与天线题库

简答:
1、 什么是TE 波,TM 波和TEM 波。

在同轴线当中通常传播哪种波,在
金属波导中通常传输哪种波?
2、 反射系数、电压驻波比(VSWR )的概念,并写出它们两者间的关系
式?
3、
散射矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22211211S S S S S 中,各参数的意义是什么? 4、 什么是微波的相速和群速?在同轴线中,相速与群速一致吗?金属
波导中,相速与群速一致吗?
5、 画一张Smith 圆图的草图,要求:
(1)说明圆图的横、纵坐标的含义;
(2)在图中标注短路点、开路点和匹配点的位置;
(3)标注纯电阻线(x=0)、纯电抗圆(r=0)的位置。

6、均匀传输线?
7、什么是插入损耗?写出无耗传输线上的插入损耗与电压反射系数的关系式。

什么是回波损耗?无耗传输线上的回波损耗与电压反射系数的关系是什么?
8、什么是负载匹配?什么是源匹配?什么是共轭匹配?
9、试说明为什么在金属波导内不能传播TEM 波?
10、电磁波波长、频率及波速的关系?微波在自由空间中传播的速度?
11、写出短路线输入阻抗与反射系数的关系式?
12、试说明λ/4传输线的阻抗变换特性。

1、 一特性阻抗为75Ω的均匀传输线,终端接负载Z l =150Ω,求负载反
射系数,在离负载0.25λ及0.5λ处的反射系数又分别为多少?
2、 一条1.5m 长的传输线。

在传输线终端短路时,在另一端测量的阻
抗值为j103Ω。

当短路换为开路时,测得阻抗值为-j54.6Ω。

求该传输线的特征阻抗和传播常数?
3、 设信号源开路电压()()83cos 210v t t π=⨯伏,内阻为50Ω,信号源连接
到一根4m 长75Ω的无耗传输线上,传输线另一端连接了匹配负载。

如果信号的传播速度为82.510/m s ⨯,求在线上任意位置的瞬态电压和电流?
4、 求如右图所示的二端口网络的散射矩阵[S]。

(提示:可先将λ/8开路线等效成一并联导纳Y)
5、某矩形波导三种主要模式的截止波长分布如下图:
(1)在图中标出“截止区”和“单模工作区”;
(2)若要使该波导工作在单模工作区,信号的工作波长应在什么范围内?
(3)若波导尺寸a=22mm,b=10mm,信源频率为10GHz,试问波导中可以传播的模式。

TE 10
TE 20TE 01
λ2 a a 2b
6、一条75Ω的无耗传输线的终端阻抗为Z l =75+150Ω。

试用Smith 圆图确定:
(1)负载的反射系数; (2)VSWR ; (3)离负载0.3λ处的Z in ;
(4)第一个电压波节点Vmin 和第一个电压波腹点Vmax 相对于负载的距离;
(5)离负载0.4λ处的输入导纳Y in
7、特性阻抗为Z 0=50Ω,长度为λ/8的均匀无耗传输线,终端接有负载Z 1=70+j140Ω,始端接有
电压为500V (初始相位角为0度)、内阻为Rg=100Ω的电源。

求:
(1)传输线始端的电压。

(2)负载吸收的平均功率。

8、某无耗传输终端接100Ω的负载,若线上的VSWR 为1.5,求该线特征阻抗的两个可能值?
9、求图示双端口网络的散射矩阵
(注意其端口的参考面分别为T 1和T 2)。

00
T 1T 2
10、矩形波导的横截面尺寸为a=22.86mm, b=10.16mm, 将工作频率为10GHz 的信号接入此波导, 能否传输?若能, 将出现哪些模式?若窄边b 增大一倍,情况又如何。

11、设某一均匀无耗传输线特性阻抗为Z0=50Ω, 终端接有未知负载Z l 。

现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100 mV 和20mV,第一个电压波节的位置离负载lmin1=λ
/5,求该负载阻抗Z l 。

12、特性阻抗为Z0=50Ω的均匀无耗传输线, 终端接有负载Z l =25+j50Ω, 用λ/4阻抗变换器实现阻抗匹配(如图所示), 试求λ/4阻抗变换器的特性阻抗Z 01及离终端距离。

(12分) (只要求出一组解即可)
13、一同轴电缆,内外导体直径分别为0.25cm 和0.75cm ,若在两导体间填充介电常数r
ε=2的介质,求(1)特性阻抗;(2)工作频率为800MHz 时的波长。

提示:同轴线特性阻抗0Z =
14、一条3m 长的传输线。

在传输线终端短路时,在另一端测量的阻抗值为-232.4j Ω。

当终端换为开路时,测得阻抗值为24.2j Ω。

求该传输线的特征阻抗和传播常数?
15、有一特性阻抗Z 0=50Ω的无耗均匀双线传输线,填充空气介质,终端接有R l =1Ω的负载。


f=100MHz 时, 其线长度为λ/4。

试求:
(1) 传输线实际长度; (2) 负载终端反射系数;
(3) 输入端反射系数; (4) 输入端阻抗。

16、若自由空间均匀平面波的磁场强度为()100cos 60000x H t z e πβ=+
A/m 。

求: (1)相位常数; (2)波长; (3)传播速度; (4)电场强度E
17、矩形波导的横截面尺寸为a=23mm, b=10mm ,波长为2cm 、3cm 的信号能否在其中传播?可能出现哪些模式?
18、试说明均匀传输线负载阻抗匹配的条件?若下图中Z 0≠Z l ,下图的方法能否使阻抗匹配?若能
说明其原理和条件?你还知道其它阻抗匹配的方法吗?试举例。

Z l
A。

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