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电波传播与天线结课作业 系别：xxxx工程学院 专业：电子信息工程 班级：xx级xx班 学号：xxxxxxxxxx 姓名：XXX电波传播与天线考试试题 简述天线的功能及接收天线的接收物理过程。（分数：5） 答：天线的任务是将发射机输出的高频电流能量（导波）转换成电磁波辐射出去，或是将空间电磁波信号转换成高频电流能量送给接收机。 接收的物理过程为：接收天线工作的物理过程是，接收天线导体在空间电场的作用下产生感应电动势，并在导体表面激起感应电流，在天线的输入端产生电压，在接收机回路中产生电流。所以接收天线是一个把空间电磁波能量转换成高频电流能量的转换装置，其工作过程就是发射天线的逆过程。 为什么引向天线的有源振子常用折合振子，引向天线的引向器和反射器怎么区分？（分数：10） 答：引向天线是一个紧耦合的寄生振子端射阵，通常由一个（有时由两个）有源振子及若干个无源振子构成。有源振子近似为半波振子，主要作用是提供辐射能量；无源振子的作用是使辐射能量集中到天线的端向，折合振子为半波振子，提供的能量能保证天线的辐射要求。在该天线中，其反射能量作用的稍长于有源振子的无源振子称为反射器；其引导能量作用的较有源振子稍短的无源振子叫引向器。 简述行波天线和驻波天线的差别和优缺点。（分数：5） 答：用天线上的电流分布作为区分行波天线和驻波天线的依据：把天线上的电流按行波分布的天线叫行波天线，按驻波分布的天线叫驻波天线。 驻波天线又称为谐振天线，它的输入阻抗具有明显的谐振特性，天线的工作频带较宽，相对带宽约几分之几到百分之几；行波天线工作于行波状态，频率变化时输入阻抗近似不变，方向图随频率的变化也较缓慢，所以带宽较宽，绝对带宽可达（2~3）:1，是宽频带天线。但是，行波天线得宽频带特性使用牺牲效益（或增益）来换取的，因为有部分能量被负载吸收，所以分行波天线效率低于驻波天线的效率。 什么是缝隙天线？基本缝隙天线的场辐射特点是什么？（分数：5） 答：在波导或空腔谐振器开出一个或数个缝隙以辐射或接收电磁波的天线称为缝隙天线。 特点：有横向分布电场激励；结构牢固；馈电方便。 简述电波传播研究内容及对象和几种主要的电波传播的特点。（分数：5） 答：研究内容：无线电波传播媒质特性的研究；几种传播方式的传播机制，传输特性的研究；对于新开拓频段的电波传播问题的研究。 地面波传播：信号比较稳定，但电波频率愈高，地面波随距离的增加衰减愈快。 天波传播：长，中，短波都可以利用天波进行远距离通信。 视距传播：收，发天线离地面高度远大于波长。 对流层散射传播：主要用于超短波和微博远距离通信。 当发射天线为辐射垂直极化的鞭状天线，在地面上和地面下接收时，各自应采用何种天线比较合适，解释其原因？（分数：5） 答：当采用垂直极化的鞭状天线作为发射天线时，根据波前倾斜现象的原理，在地面上和地面下均可以接收信号。在地面上接收时，由于电场的垂直分量远大于水平分量，所以宜采用直立天线来接收，接收天线附近的地面宜选择湿地。如果受条件限制，不能采用直立天线来接收，也可以采用低架或水平铺设的天线来接收，此时地面宜选择干地。 简述天波传播中的反射条件和电离层吸收特点。（分数：5） 答：反射条件：sinη0 =√εn =√（1-80.8Nn/f2max） fmax =√80.8Nmax/cos2η 式中Nn是反射点的电子密度。 吸收特点:电离层的碰撞频率越大或者电子密度越大，电离层对电波的吸收就越 大；电波频率越低，吸收越大。 为什么存在地面有效反射区？在其他条件都相同的情况下，有效反射区的大小和频率关系如何？（分数：5） 答：由于地面的性质、地貌、地面建筑等都会影响电波转播，所以传到地面的电磁波不会完全被利用，即存在地面有效反射区。 频率越高，有效反射区越大。 简述地面移动通信中电波传播特点及其研究方法？（分数：5） 答：对地面移动通讯所采用的VHF和UHF频段而言，地面波衰减得很快，可以忽略不计，其主要的传播方式仍为视距传播，即直接波与地面波的合成。在地面移动通讯中，接收信号不仅有时间上的衰落，而且还有地点上的衰落，是一种时间和地点上的随机信号，对于所覆盖的大面积地区，一般很难获得准确的地形数据，不可能对各个移动台所在的位置进行准确的场强估算。 研究方法：基于实验基础上的预测方法，Okumura方法，Lee方法；此外还有实验和理论相结合的方法，如我国的GB/T 14617.1-93方法等。论述微带天线在现代通信系统的应用特点及其发展趋势，研究方向。（要求论文字数不少于3000字，有标题，摘要，参考文献，参考文献不少于10篇，且为近3年内发表的文章） （分数：50） 微带天线的发展及未来 摘要? 现代电子技术向通讯、广播、可视电话、卫星导航、