微波技术基础—第11次课A——习题课（课堂PPT）.ppt

2021/3/29 2021/3/29 第一章习题课 2021/3/29 1.1 若正向传输的导波场为 和 ，证明反向传输的导波场可取为 或 2021/3/29 2021/3/29 1.2 证明：导波场的横向磁场与纵向电场、磁场的关系为： 2021/3/29 2021/3/29 2021/3/29 2021/3/29 1.3 证明：色散波的能速υen与群速υg的数值相等。 2021/3/29 2021/3/29 1.4 利用式1.4-17—1.4-22分别导出单位长度导波系统中TEM波、TE波、TM波的电能时均值等于其磁能时均值。 2021/3/29 导波的能量具有下述重要特性：在无耗导波系统中，传播波的电能时均值与磁能时均值彼此相等。这里以金属柱面波导为例来证明此特性。图1.4-1示出了一段长为L的无耗金属柱面波导，S代表闭合面，即 。现将复数坡印廷矢量定理用于上述金属柱面波导。 图1.4-1无耗规则金属柱面波导 2021/3/29 体积V内的复功率为 不难看出，该式的左端两项积分相等反号， 。 2021/3/29 2021/3/29 2021/3/29 2021/3/29 1.7，场分量 TEM波 TE波 TM波 2021/3/29 传播特性 截止特性 群速度、相速度、波导波长、色散 2021/3/29 TE、TM波截止场特性 2021/3/29 2021/3/29 第二章作业 2.1 同轴线中的场延方向单位矢量的变化规律 E呈辐射状圆对称，沿r方向与r呈反比变化，沿φ方向不变，沿z方向呈余弦变化；H为围绕内导体的同心圆，沿r方向与r呈反比变化，沿φ方向不变，沿z方向呈余弦变化； 2021/3/29 2.2 同轴线特性阻抗 同轴线的特性阻抗是同轴线上存在的电压波U与电流波I的比值，与介质和波导尺寸都有关系。 它与TEM波波阻抗之间的区别是波阻抗是电场和磁场幅值的比值，只填充的介质有关。它们之间相差一个因子。这个因子是波导尺寸的函数。 2021/3/29 2.5 应用TE波的横纵场关系 2021/3/29 2.8 画出模式分布图 寻找单模工作区 2021/3/29 2.9 2021/3/29 2.11 TEmn模中的m代表场沿波导宽边a变化的正弦或余弦半驻波数目，n代表场沿波导在窄边b变化的半驻波数。TMmn模场是沿a边有m个TE11模场结构单元，沿b边有n个TE11模场结构单元所构成。 必须能画TE10，TE11，TM11这三个模的场结构 2021/3/29 2.12