微波技术基础期末试题答案2014详解.docVIP

《微波技术基础期末试题 填空（共20分，每小题1分） 1．从传输线方程看，传输线上任一点处的电压和电流都等以该处相应的 入射 波和 反射 波的叠加 。 2．终端短路的传输线的输入阻抗等于 j Zc tgβl ， 终端开路的传输线的输入阻抗等于 -j Zc ctgβl 。 3．电磁波的波长和频率满足 λλc 或 ffc 条件才能在波导中传输。 4. 圆波导的三种主要工作模式 TE11 、 TE01 、 TM01 。 5. 无耗网络的Z和Y参数是 纯虚数 ，A参数的 A11 、和 A22 是实数。 6. 微波网络的工作特性参量有 电压传输系数T 、 插入衰减A 插入相移θ 、 输入驻波比ρ 。 7．分支调配器可调电纳范围 ?∞~+∞ ，螺钉调配器可调容性电纳范围 0~+∞ 。 8.微波谐振器有那两个主要功能 储能 、 选频 。 二．（10分） 空气填充的同轴线，外导体半径b内导体半径a之比为2.3，求同轴线的特性阻抗；如果保持特性阻抗不变，但求填充介质的，，求此时的b/a 等于多少？ 解： 特性阻抗 当填充空气时，可得Zc=50Ω 当填充，的介质时，如要保证特性阻抗不变，则 解得=3.49 三．（20分）传输线电路如图所示，其已知。试求：（1）输入阻抗；（2）a、b、c、d各点的反射系数；（3）ab、bc、cd各段的电压驻波比。 解：（1）c点的输入阻抗 b点的输入阻抗 a点的输入阻抗 （2）d点的反射系数 c点的反射系数 b点的反射系数 a点的反射系数 （3）， ， 四．（共20分，每小题10分）圆图完成（要求写清必要步骤） 1．在特性阻抗的无耗传输线上，测得，，第一个电压波节点距终端，求负载阻抗及负载导纳。 解：1.求驻波比 ρ=5的等驻波系数圆与波节点的轨迹OC轴交于A点。 由于第一个电压波节点距终端，因此从A点出发，沿ρ=5的等驻波系数圆，逆时针（向负载方向）旋转0.15个电长度增量，得到B点（负载点）。从Smith圆图读出负载点的归一化阻抗为 负载阻抗由负载点（B点）沿ρ=5的等驻波系数圆旋转180o，得到C点，可读出负载的归一化导纳为 负载导纳2．　已知传输线的特性阻抗为50Ω，终端接阻抗为的负载，采用并联单支节匹配，确定支节的位置d和长度l。 解：负载阻抗归一化 在阻抗圆图上找到负载对应的A点，沿等驻波系数圆旋转180o，得到B点，可读出负载的归一化导纳为 B点等驻波系数圆与相于E点和E’点，E点和E’点的导纳为，B点、E点和E’点的电长度分别为0.412、0.192和0.308。因此支节接入位置为d1= (0.192+0.5-0.412)=0.28 λ 和d1= (0.308+0.5-0.412)=0.396 λ。 为了抵消E点和E’点中的电纳，截短线的归一化电纳为。由短路点D点沿ρ=∞圆顺时针转到的F点和F‘点。D点、F点和F‘点的电长度分别为0.25、0.318和0.182，因此支节线长度l1=(0.318-0.25)λ=0.068λ E’点接入l2=(0.182+0.5-0.25)λ=0.432λ。 五．（10分）矩形波导的尺寸为宽边，窄边，波导中传输TE10模，工作波长为。求：（1）；（2）若波导窄边尺寸增加一倍，上述参量如何变化？解： 1）TE10模的截止波长=22.86*2=45.72mm=4.572cm cm 2） 六．（10分）一微波元件的等效网络如图所示，利用网络级联方法计算当理想传输线为何值时，网络不引起反射。 解：， 和 整个网络的归一化传输矩阵分别为 要想网络不引起反射 解得 七．（10分）写出匹配双T的S矩阵，分析4个端口的匹配、隔离、平分特性；并求当1、2端口反相输入时，各个端口的输出为多少？ 解：匹配双T的S矩阵为 匹配特性：如果3、4端口匹配，则1、2端口自动匹配隔离特性：由S12=S21=0，可知1、2端口隔离，同理由S34=S43=0，可知3、4端口隔离，平分特性： 由S31=S41=，可知当信号从端口1输入，则3、4端口同相等分输出； 由S32=-，S42=，可知当信号从端