2012中山学院微波技术与天线A卷(小变态弄的).doc

填空题（共20空，每小题1分，共20分） 1．微波的频率范围是从 300MHz 到 3000GHz 。 2．微波传输线可分为 双导体传输线 、 金属波导 、介质传输线三类。 3．微波传输线共轭匹配的目的是 信源输出功率达到最大值 ，实现共轭匹配的条件是 。 4．带状线传输的主模式是 TEM波 ，微带线传输的主模式为 准TEM模。 5. 矩形波导尺寸为，则模的截止波长为 6.4cm 。 6. 有二端口微波网络，其中Ⅰ端口特性阻抗为，Ⅱ端口特性阻抗为，则其阻抗矩阵Z中元素和的归一化形式为 、 。 7. 电磁波的极化方式分别为 线极化 、 圆极化 、 椭圆极化 。 8. 某定向耦合器的耦合度为33dB，定向度为24dB，端口①入射功率为25W，则端口③的输出功率为 22W 、隔离度为 57dB 。（定向度=隔离度—耦合度） 9. 天线增益系数G是 方向系数D 和 天线效率 的乘积。 10.电磁波空间辐射可分为视距传播、 天波传播 、 地波传播 等3类。 二、判断题（共10题，每小题2分，共20分） 1. 将而的电磁波称为TE波。 （(） 2. 微波波长比红外线更长。 （(） 3. 无耗传输线输入阻抗具有的周期性。 （(） 4. 若无耗线处于行波状态时，则终端反射系数为，且。 （(） 5. 阻抗圆图上，实轴负半轴上的点对应电压波节点。 （(） 6. 阻抗圆图上，单位圆上所有点所对应的电阻值为0，因此单位圆被称为纯电抗圆。 （(） 7. 矩形波导中可以传输TEM波。 （(） 8. 对于定向耦合器而言，定向度越大越好。 （(） 9. 电基本振子近场感应区，电磁场的坡印廷矢量为纯虚数。 （(） 10.若组成天线金属导体长度与工作波长比值越小，天线效率越高。 （(） 三、简答题（共1题，共10分） 1. 请简单描述电基本振子周围电磁场分布情况。 根据参数的取值，可将电基本振子周围的电磁场分为3个区域： (1),近场感应区，其坡印廷矢量为纯虚数，因此其辐射功率也为纯虚数，辐射功率为无功功率，只有电磁能量的相互转换，而没有有功功率的向外辐射； (2),远场辐射区，其坡印廷矢量为实数，因此其辐射功率也为实数，辐射功率为有功功率，只有电磁能量的向远方传递，而存在有功功率的向外辐射，且E和H都与成正比，因此辐射具有方向性； (3)处于2区之间，称为菲涅尔区域。 四、计算证明题（共3题，证明题每题10分，计算题每题20分，共50分） 1. 请证明Smith阻抗圆图实轴正半轴上点所对应归一化电阻值r等于驻波比。 A Smith圆图是反射系数圆图，归一化电阻圆图和归一化电抗圆图的合成； B圆图上一点既代表一个归一化阻抗，又代表这个阻抗值对应的反射系数(阻抗和反射系数是一一对应的)； C 由归一化阻抗的的周期性，因此在圆图上旋转一圈，即是在传输线上移动的距离； D向顺时针方向旋转，相当于从负载端向信源端移动；向逆时针方向旋转，相当于从信源端向负载端移动； E 在旋转时与实轴正半轴交点所对应电阻值为驻波比，与实轴负半轴交点所对应电阻值为。 2. 已知无耗传输线特性阻抗为，负载阻抗，请用公式以及Smith圆图等2种方式，求终端反射系数(请在圆图上进行标注，并在下边列出相关步骤，圆图模版在第4页)。 4. 二端口微波网络图如下图所示，请求出该网络的散射矩阵[S]。 图1 二端口网络 阻抗匹配 (1)阻抗匹配的作用 在微波电路中，若不匹配，将导致严重的反射，降低传输线效率，甚至会击穿传输线。 (2)阻抗匹配的分类 A 终端负载匹配； 匹配条件：； 匹配结果：终端负载无反射波 B 信源匹配； 匹配条件： 匹配结果：信源将吸收