《电磁场与电磁波 》课件007.pptVIP

图7–21同轴型和微带型低通滤波器图7–22同轴线和微带线的高、低阻抗段结构图7–23高阻抗段的等效分析2.微带型带阻滤波器在传输系统中，常要求信号以尽可能小的衰减在电路中传输，而对工作频段以外的干扰信号有很大的衰减，这就需要带阻滤波器。在实际中常用的一种微波带阻滤波器是由相隔λg/4的多个短截线连接而成的，如7-24所示，其中短截线可等效为串联谐振电路，当工作频率正好是谐振电路的本振频率时，串联谐振阻抗接近于零,将主线短路，信号不能传输而实现带阻功能，采用多个短截线是为了拓宽工作频带。图7-25所示为微带型带阻滤波器的结构示意图。为方便起见，图中未画微带的接地板。在微带主线一侧有三根相距λg/4的分支线，它们的一端与主线有一缝隙，另一端接地。由于它们的长度小于λg/4，故可等效为电感，而与主线的缝隙起到了电容耦合的作用，与电感构成了串联谐振电路，从而实现带阻的目的。总之，微波滤波器的基本特性与低频相同，因此设计原则也相同，不同的是在微波段不能采用集总元件而必须采用分布参数元件，另一方面，由于分布参数的不确定性，因此微波滤波器的设计往往比低频要复杂，需要更多的实验调整。图7–24微波带阻滤波器模型图7–25微带型带阻滤波器的结构示意图习题7.1设一特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载RL=100Ω，求负载反射系数ΓL，在离负载0.2λ、0.25λ及0.5λ处的输入阻抗及反射系数分别为多少？7.2求内外导体直径分别为0.25cm和0.75cm的空气同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数εr=2.25的介质，求其特性阻抗及300MHz时的波长。7.3设特性阻抗为Z0的无耗传输线的驻波比为ρ，第一个电压波节点离负载的距离为lmin1，试证明此时终端负载应为7.4有一特性阻抗为Z0=50Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为εr=2.25,μr=1,终端接有RL=1Ω的负载。当f=100MHz时，其线长度为λ/4。试求:(1)传输线的实际长度;(2)负载终端的反射系数;(3)输入端的反射系数;(4)输入端的阻抗。7.5试证明无耗传输线上任意相距λ/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线的特性阻抗的平方。7.6设某一均匀无耗传输线特性阻抗Z0=50Ω，终端接有未知负载ZL，现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV和20mV，第一个电压波节的位置离负载lmin1=λ/3，试求该负载阻抗ZL。7.7设某传输系统如题7.7图所示，画出AB段及BC段沿线各点电压、电流的振幅分布图，并求出电压的最大值和最小值(图中R=900Ω)。7.8特性阻抗Z0=100Ω，长度为λ/8的均匀无耗传输线，终端接有负载ZL=(200+j300)Ω，始端接有电压为500∠0°V，内阻Rg=100Ω的电源。求：(1)传输线始端的电压；(2)负载吸收的平均功率；(3)终端的电压。7.9已知传输线的特性阻抗为Z0=50Ω，测得传输线上反射系数的模|Γ|=0.2，求线上电压波腹点和波节点的输入阻抗。题7.7图7.10传输线长1.2m，工作波长为0.5m。当终端短路和开路时，试判断其输入阻抗的性质(感性和容性)。若该传输线的特性阻抗为Z0=50Ω，试问当终端接负载阻抗ZL=100Ω、20Ω和50Ω时，输入阻抗的性质。7.11无耗传输线的特性阻抗Z0=100Ω，负载阻抗ZL=50-j50Ω，求离负载0.15λ处的输入阻抗(用阻抗圆图求解)。7.12特性阻抗为300Ω的短路线，要求其与推挽功率放大器的输出电容5pF谐振，谐振频率为300MHz，求所需短路线的长度。7.13空气绝缘的同轴线外导体的内半径b=20mm，求同轴线耐压最高，传输功率最大或衰减最小时，同轴线内导体的半径a。7.14微带工作在什么模式？其相速和光速、带内波长及空间波长分别有什么关系？7.15已知某微带的导带宽度为w=2mm，厚度t→0，介质基片厚度h=1mm，相对介电常数εr=9