微波技术基础期末试题一与参考答案2014解析.docVIP

《微波技术基础期末试题 一、选择填空题（每题分，共30分） 1.下面哪种应用未使用微波（第一章）（a）雷达 （b）调频（FM）广播 （c）GSM移动通信 （d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（第二章）（a）长线和集中参数电路 （b）长线和分布参数电路 （c）短线和集中参数电路 （d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（第三章）（a）同轴线 （b）矩形波导 （c）带状线 （d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（第三章） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（第三章） （a） （b） （c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为 、 和 。（第二章） .耦合微带线中奇模激励的对称面是 壁，偶模激励的对称面是 壁。（第三章） .表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、 导纳 参量、 传输 参量、散射 参量和 转移 参量。 9.衰减器有吸收衰减器、 截止 衰减器和 极化 衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有 谐振波长 、 固有品质因数 和等效电导衰减器三种。 二、传输线理论工作状态（分）（第二章） 在特性阻抗Z0=200Ω的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为电压波节点，传输线上电压最大值=10V，求终端反射系数、负载阻抗和负载上消耗的功率。 解：由于终端为电压波节点，因此由 可得，ZL=100Ω负载吸收功率为 =0.125W 三、Smith圆图（分）（第二章） 已知传输线特性阻抗Z0=75Ω，负载阻抗ZL=75+j100Ω，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图求距负载最近的电压波腹点与负载的距离和输入阻抗 解： 由工作频率为900 MHz，可得m 而线长为l=0.3λ1.计算归一化负载阻抗 在阻抗圆图上找到A点。2.连接OA交单位圆于B点，B点的电长度为0.172。 OD轴为电压波腹点的轨迹，因此距负载最近的电压波腹点与负载的距离为 （0.25-0.172）λ=0.026m3.由B点向波源方向旋转0.3电长度（即0.3λ），即电长度为0.472，得到E点连接OE，由A点所在的等驻波系数圆相交与F点，F点阻抗即为输入端的归一化输入阻抗。由图可知， 5.输入阻抗为 四、λ\4阻抗匹配和单支节阻抗匹配（12分）（第二章） 传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为ZL=75Ω， 1）若采用λ\4阻抗变换器，求接入位置和接入线的特性阻抗 2）若采用单支节匹配，求接入位置d和支节线的长度l 解：当采用λ\4阻抗变换器，由于负载为纯阻，在负载处接入即可 Ω 2）若采用单支节匹配，归一化负载导纳 在导纳圆图上找到负载的位置A点，沿等驻波系数圆转到与相交于E点和E’点，导纳为，电长度增量分别为0.14，0.36 因此接入点位置d为 E点：（0.14-0）λ=0.14λ E’点：（0.36-0）λ=0.36λ 如果接入E点对应的位置，支线要产生的导纳，故 l=(0.5+0.06-0.25)=0.31λ 如果接入E’点对应的位置，支线要产生的导纳，故 l=(0.-0.25)=0.19λ 五、矩形波导中的主模是什么模式，当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。（6分）（合计1分）（第三章） 解： （1）矩形波导中的主模是TE10模（2）TE10模的截止波长为2a=2*22.86=45.72mm TE20模的截止波长为a=22.86=22.86mm TE01模的截止波长为2b=2*10.16=20.32mm TE11和TM11模的截止波长为=18.57mm 当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型矩形波导中可传输TE10模、TE20模和TE01模；要保证单模传输，工作波长的范围为2.286cmλ4.572 cm （3）λ=3cm cmm/s m/s 六、由一个二端口网络如图所示，传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，和网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比（1分）（第四章） 解：归一化传输矩阵 其中，因此 散射矩阵为 网络的插入衰减 dB插入相移 输入驻波比 七、Γ1=?0.1和Γ2=0.3，试求 1.功率计的功率指示 2. 输出功率为Pi=1W，Γ1=?0.1和Γ2=0.3，求功率计的功率指示 3.若Γ1=Γ2=0，功率计的功率