解：根据S 参数定义 bSa
b3
2 [s] 1
a4
由题意可知
Γ1

a1 b1
Γ2

a2 b2
a3 0 3分
b1
0 0 1 j1b1
b2 Sa 1 0 0 j 12b2
3分
bb43
21 j 0 0 0
j
说明为什么矩形波导存在高通特性？
c
2
2a

m2

n2
a b
k kc c f fc 传输
《微波技术基础》
8。写出如图双口网络的输入反射系数的表达式。
答：
in S1 11S1 2SS2212LL
9. 一段矩形波导，尺寸 ab ， TE10模的散射矩阵如下，
(1). 写出TE mn模的截止波长；
(2).
写出主模
TE
模的场方程；
10
如果选取BJ-32波导( ab7.1 2 4 3.0 4m 42m )，问
(3). 工作波长6cm时波导中能出现哪些波形；
(4). 在主模TE 10模工作时，波导内测得相邻波节的距离为
10.9cm，求波导波长 g 和工作波长 0
C (TE 10 ) 2a 14.4cm C (TE 01 ) 2b 6.8cm
C (TE 20 ) a 7.2cm
C (TE 02 ) b 3.4cm
C (TE 11 ) C (TM 11 ) 6.15cm
C (TE 21 ) 4.94cm
2分
0
g 1 (g )2
1分
2a
0 12.02cm1分
《微波技术基础》
2019秋季考试参考答案
《微波技术基础》
一、简答题（每题3分，共30分）
1. 无耗传输线上阻抗呈周期分布，其周期大小多少？反射
系数的分布规律呢？
答：都是二分之一波长周期。
Z(z'm g/2)Z(z')
(z' m g/2 ) (z')
2端口和3端口等幅反相输入，1端口输出最大。1分
H面T? 环形器？
《微波技术基础》
1.二（10分）如图所示的微波等效电路中，当终端接匹配负 载时，要求输入端匹配，求电阻R 1 和R2 所满足的关系。
Z in 1
R1
Z0 1
R2 Z l 1
P43例2
/4
解：采用A 矩阵来求解，利用级联性质

1

Z0
100
2分
《微波技术基础》
1.六（12分）如图所示电路，其中网络的[ s ] 矩阵已知[s]
， ，串联阻抗Z 1 ，并联导Y纳1
，传输线长l度 8

j 1
1
j

，负载反射系数 ΓL 0.5 ，求系统的输入反射系数 Γ in
/8
Z
[s]
Z0 1
Y
Γ in
ΓL


dU dz

j LI



dI dz

j CU


dU dz

R

jLI

Z

I



dI dz

G

jCU
Y
U
U(z) A1ejz A2ejz
I(z)
1 z0
(A1ejz
A2ejz )
4. 在Smith圆图中指出短路点、匹配点、并给出向电源
s
写出其传输TE20模时的散射矩阵。
0 ej
ej
0

20gg1200
12
a
1

2
2a


10l

2 g10
l
2 2aaa2a
0 e j20
s ej20
z
Zl Rl jX l
0
U X l 0情况
z d min
U
X l 0情况
0
d min
z
1 2
g
《微波技术基础》
四、（20分）定向耦合器满足以下条件：1.是无耗互易网络；2.
答：TE10和TE11
6. 金属圆波导中TEmn模式， kc mn /R ，其中 m n 是m阶 Bessel函数的根，还， 是其导数的根？
答：导数的根。 TE波截止波长取决于m阶Bessel函数导数第n个根
CTE

2R mn
7. 矩形波导截面 ab ，写出 TE 10 模的截止波长 c ，并
《微波技术基础》
2019秋季考试参考答案
《微波技术基础》
一、简答题（6×5=30分） 1 请写出无耗传输线三种工作状态及其相应状态下终端 负载的特点；
答：行波状态， 或者无限长传输线；2分 全驻波状态，负载短路、开路或纯电抗；2分 行驻波状态，任意负载。 1分
2 请写出史密斯圆图的构成思想及每圆周对应传输线长度；
工作波长0 6cm ，根据 TE,TM 波的传输条件，可知波导
中能够传输的波型有 T1E ,0T0E ,1T2E ,0T1E ,1T1 M 1
5分
（4）. 波导内，相邻波节间距离为二分之一波导波长，可得
g21.0 92.1 8cm由波导波长定义 g
1分
0
1 (0 )2 2a
0

《微波技术基础》
10.说明微波系统什么时候产生谐振，当采用铜质矩形腔 不满足品质因数(Q值)的要求可以镀银镀金的方法来加 以改善，试分析其原因。
答：减小表面电阻，降低损耗。
《微波技术基础》
二、（15分）请根据S参数的反射系数变换特性，写 出如图传输线上反射系数与负载反射系数的关系。
in
解：（1）由反射系数和驻波比关系可得 Γ 1 0.2 1
反射系数 ΓLΓej0.2 2分
根据反射系数与输入阻抗关系
ΓL

ZL ZL
Z0 Z0
2分
可得特性阻抗 Z0 150
2分
（2）电压波腹处为纯阻且为最大值
ZinZ02252分
电压波节处为纯阻且为最小值
Zin
阻抗变换性质为
Zin

A11Zl A21Zl
A12 A22
I1 U1
N etw ork
I2 U2
（2）如图所示根据 参数定义
UI11AA211U1U22AA2122II22
1分
U1 A11U2 A12I2 I1 A21U2 A22I2
1分
输入反射系数定义为
Z in

U1 I1
H
0
s
in

a
x e jz
《微波技术基础》
或者用E y 做领矢
Ey

E
0
s
in

a
x e jz
Hx


E
0
s
in

a
x e jz
Hz

j1
a

E
0
co
s

a
x e jz
（3）可知
答：消去特征参数 Z 0（归一化），把 归于 相位，等 圆
为基底套覆阻抗圆图和驻波比。 4分 每圆周对应半个波长的传输线长度。 1分
S11
《微波技术基础》
3 请写出圆波导中的三种主要模式及特点；
答：传输主模 TE 11 模；1分
损耗最小的模 TE 01 模；2分 轴对称的模 TM 01 模。2分
1ΓL 2ΓL
3 11
2分
根据传输线反射系数变换性质
Γ''LΓ'Lej2z
j 3 11
3分
由反射系数变换性质可得
2分 ΓinS111 S 1S 2 S2 2Γ 1 Γ 2''''L Lj8 5j0.625
《微波技术基础》
七 (16分) 如图（a）所示，宽边 a，窄边b的矩形波导，问
2分
4分 4分
《微波技术基础》
1.三（10分）使用A 参数定义的双端口网络，端接负载Z L
（1）写出[ A ]参数无耗、互易、对称性质 （2）证明 [ A ]参数的阻抗变换性质。
解：（1）互无易耗则则dAe1A 1t,A212是；实1分数、A12, A21是纯虚数；2分
S参数？
对称则 A11A22。 1分

L
s
0 1S S 22 2 2 1L Lej2 1 L Lej2
《微波技术基础》
三、（15分）TEM波传输线电路如图所示，传输线均匀无 耗，特性阻抗 Z0 50，工作波长 =80cm，传输线长
1分
负载反射系数定义为
ZL

U2 I2
1分
Zin

A1 A2
1Zl 1Zl
A12 A22
2分
《微波技术基础》
1.四（10分）如图所示为某微波电桥，它的[ s ] 矩阵可以写为
4臂匹配输入 a 4 ，3臂接匹配负载，1、2臂
接反射系数为 Γ 1 Γ 2 的不匹配负载，求 b 3 与
的a 4关系。
L=20cm ，负载 ZL100j100 。
求：（1）负载的电压反射系数； （2）电压驻波比
Z0
Zl
（3）输入阻抗；
Zin
（4）距负载最近的电压波节位置。
LZ ZL L Z Z0 01 10 0 jj1 0 1 00 0 5 50 0 0 00.5-0 3.8350z77i