微波与天线简答答案.pdf

《微波技术与天线》典型简答题：                            西科大信息学院 夏祖学  1、微波的频率和波长范围分别是多少？有哪些特点？  答：微波的频率范围：300MHz~3000GHz；微波的波长范围：0.1mm ~1m ；  微波的特点：(1)似光性；(2)穿透性；(3)宽频带特性；(4)热效应特性；(5)散 射特性；(6)抗低频干扰特性；(7)视距传播性；(8)分布参数的不确定性；(9) 电磁 兼容和电磁环境污染。    2、均匀传输线的分析方法有哪几种？各有什么特点？  答：均匀传输线的分析方法主要有两种。  1) 一种是“场” 的分析方法，应用麦克斯韦方程结合边界条件求解，研究系 统中电场和磁场随空间和时间的变化规律。  2) 另一种方法是“路” 的分析方法，它将传输线作为分布参数来处理，得到 传输线的等效电路，然后由等效电路根据克希霍夫定律导出传输线方 程，再解传输线方程，求得线上电压和电流随时间和空间的变化规律， 最后由此规律来分析电压和电流的传输特性。  特点： 低频：集总参数，微波：分布参数，分析方法不同。    3、传输线的分布参数有哪些？分布参数分别与哪些因素有关？当无耗传输线 的长度或工作频率改变时分布参数是否变化？  答：长线的分布参数一般有四个：分布电阻R1、分布电感L1、分布电容C1、分 布电导G1 。  1) 分布电容C1(F/m)决定于导线截面尺寸，线间距及介质的介电常数。  2) 分布电感L1(H/m)决定于导线截面尺寸，线间距及介质的磁导率。  3) 分布电阻R1(Ω/m)决定于导线材料及导线的截面尺寸。  4) 分布电导G1(S/m)  决定于导线周围介质材料的损耗。  当无耗传输线（R1= 0，G1= 0 ）的长度或工作频率改变时，分布参数不变。    4、什么是长线？如何区分长线和短线？举例说明。  答 传输线可分为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言的。   电长度是指传输线的几何长度与所传输电磁波的相波长之比。   长线是指几何长度大于或接近于相波长的传输线。工程上常将l 0.1 的传输线 视为长线，将l 0.1 的传输线视为短线。例如，以几何长度为1m 的平行双线 为例，当传输50Hz 的交流电时是短线，当传输300MHz 的微波时是长线。    5、行波的电压（电流）振幅分布和输入阻抗分布有何特点。如何判断传输线是 否工作于行波状态？  答 行波状态的特点是：（1）电压、电流振幅值沿线不变，且电压和电流同 相。（2 ） 输入阻抗值沿线不变，处处等于特性阻抗，且呈纯阻性。（3 ）信号源 输入的功率全部被负载吸收，即行波状态最有效地传输功率。    6、传输线阻抗匹配的方法有哪几种？哪些是窄频带的？哪些是宽频带的？  答：窄频带方法：  λ/ 4 阻抗变换器，串，并联单支节匹配器。  宽频带方法：多节λ/ 4 阻抗变换器，渐变线等。  7、画出阻抗圆图上的匹配点、开路点、容性平面、感性平面、电压波腹线，并 说明该阻抗圆图上，某点为中心旋转时，传输线上负载向源的移动情况。    8、微带工作在什么模式？其相速、带内波长及空间波长分别有什么关系？  答： 微带工作在准TEM 模式。  ε 介于1 和ε 之间。  e r c λ v ,λ 0 p c ε ε e e     9、介质波导导模的截止条件是什么？与传统的金属波导相比它有哪些特点？  解：传统的金属波导以γ 0 作为截止的分解点，而介质波导导模的截止以w 0