(完整word版)微波技术基础期末复习题.doc

微波技术考试试题1. 选择题1) 微波技术是指波长在几毫米至几厘米之间的电磁波。

以下哪个波段属于微波技术范畴？A. 毫米波段B. 米波段C. 厘米波段D. 千米波段2) 微波技术在通讯领域有着广泛的应用，以下哪种通讯技术不属于微波通讯？A. 蜂窝网络B. 卫星通讯C. 光纤通讯D. 无线局域网3) 下列哪个设备通常被用于检测微波辐射？A. 电灶B. 电视C. 微波炉D. 洗衣机4) 微波技术在医学影像学中也有着重要应用，以下哪种医学影像技术不是基于微波原理？A. X射线摄影B. 核磁共振成像C. 超声波成像D. CT扫描5) 微波技术还广泛应用于雷达系统中，以下哪种雷达系统不属于微波雷达？A. 气象雷达B. 雷达测速仪C. 卫星雷达D. 红外线雷达2. 简答题1) 请简要介绍微波技术在食品加热领域的应用原理及优势。

2) 为什么微波技术在通讯领域中被广泛应用？有哪些主要的应用场景？3) 请说明微波技术在医学影像学中的主要应用，并简要描述其工作原理。

4) 何为微波辐射，有哪些常见的设备或场景会产生微波辐射？5) 请举例说明微波雷达在军事和民用领域中的典型应用。

3. 论述题微波技术作为一种高频电磁波技术，其在现代社会中发挥着重要作用。

请结合自己的理解，就微波技术的未来发展趋势、挑战和创新方向进行详细的论述。

4. 实验题请设计一份实验方案，以验证微波辐射对食品的加热效果，并描述实验步骤、所需材料和预期结果。

5. 计算题某微波通讯系统工作在5GHz频段，频率为5 x 10^9 Hz，求对应的波长。

以上为微波技术考试试题，请根据题目要求认真回答，谢谢。

微波期末复习题微波期末复习题微波工程作为电子信息工程专业的重要课程之一，是电磁场与微波技术的基础，对于学生的专业素养和就业竞争力具有重要意义。

期末考试是对学生所学知识的综合考验，因此复习备考是至关重要的。

本文将从微波的基本概念、传输线理论、微波器件和微波系统设计等方面，为大家总结一些常见的期末复习题。

一、基本概念1. 什么是微波？微波的频率范围是多少？微波是指频率范围在300MHz至300GHz之间的电磁波。

它是电磁波谱中介于射频波和红外线之间的一部分。

2. 请简述微波的特点和应用。

微波具有高频率、短波长、高传输速率、大带宽、穿透力强等特点。

在通信、雷达、卫星通信、医疗诊断、无线电频率干扰测试等领域有广泛应用。

二、传输线理论1. 什么是传输线？请简述传输线的特点。

传输线是用来传输电信号的导线或导体，由两个或多个导体构成。

传输线具有传输电信号、阻抗匹配、波的反射和传输损耗等特点。

2. 什么是行波方程？请写出传输线的行波方程。

行波方程是描述传输线上电压和电流随时间和位置变化的方程。

传输线的行波方程为：∂^2V/∂z^2 = LC ∂^2V/∂t^2∂^2I/∂z^2 = LC ∂^2I/∂t^2其中，V为电压，I为电流，z为传输线上的位置，t为时间，L为电感，C为电容。

三、微波器件1. 请简述微波管的工作原理和应用。

微波管是一种利用电子束与电磁场相互作用来放大和调制微波信号的器件。

它由阴极、阳极、聚束极和螺旋线等部分组成。

微波管广泛应用于雷达、通信、卫星通信等领域。

2. 什么是微带线？请简述微带线的特点和应用。

微带线是一种将导体带贴在介质基板上的传输线结构。

它具有体积小、重量轻、制作简单、易于集成等特点。

微带线广泛应用于微波集成电路、天线、滤波器等微波器件中。

四、微波系统设计1. 请简述微波天线的原理和分类。

微波天线是将电信号转换为电磁波或将电磁波转换为电信号的装置。

根据天线的方向性，可以将微波天线分为定向天线和非定向天线两类。

北京航空航天大学2006～2007学年第一学期微波技术期末考试试卷（A）标准答案及评分标准一、简答题（每小题3分）1、如何判断长线和短线？答：长线是传输线几何长度l与工作波长λ可以相比拟的传输线（1.5分），（必须考虑波在传输中的相位变化效应），短线是几何长度l与工作波长λ相比可以忽略不计的传输线（1.5分）。

（界限可以认为是/0.05lλ≥）。

2、何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？答：集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位与空间位置无关（1.5分）。

分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应（1.5分）。

3、何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。

答：支持色散模式传输的传输线，（0.5分）色散模式是传输速度（相速与群速）随频率不同而不同的模式（0.5分）。

支持非色散模式传输的传输线（0.5分），非色散模式是传输速度（相速与群速）不随频率而改变的模式。

（0.5分）色散模式传输线：波导（0.5分）非色散模式传输线：同轴，平行双导体，微带。

（0.5分）4、均匀无耗长线有几种工作状态？条件是什么？答：均匀无耗长线有三种工作状态，分别是驻波、行波与行驻波。

（1.5分）驻波：传输线终端开路、短路或接纯电抗；（0.5分）行波：半无限长传输线或终端接负载等于长线特性阻抗；（0.5分）行驻波：传输线终端接除上述负载外的任意负载阻抗；（0.5分）5、什么是波导中的模式简并？矩形波导和圆波导中的简并有什么异同？答：不同模式具有相同的特性（传输）参量叫做模式简并。

（1分）矩形波导中，TE mn与TM mn（m、n均不为零）互为模式简并。

（1分）圆波导的简并有两种，一种是极化简并。

其二是模式简并，（1分）6、 空气填充的矩形波导（宽边尺寸为a ，窄边尺寸为b ）中，要求只传输10H 波型，其条件是什么？答：由于10H 的截止波长2c a λ=，而20H 的截止波长为a ，01H 的截止波长为2b ，若保证10H 单模传输，因此传输条件max (,2)2a b a λ<<（3分）。

一、简答题（每小题3分） 1、 如何判断长线和短线？答：长线是传输线几何长度l 与工作波长λ可以相比拟的传输线（1.5分），（必须考虑波在传输中的相位变化效应），短线是几何长度l 与工作波长λ相比可以忽略不计的传输线（1.5分）。

（界限可以认为是/0.05l λ≥）。

2、 何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？答：集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位与空间位置无关（1.5分）。

分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应（1.5分）。

3、 何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。

答：支持色散模式传输的传输线，（0.5分）色散模式是传输速度（相速与群速）随频率不同而不同的模式（0.5分）。

支持非色散模式传输的传输线（0.5分），非色散模式是传输速度（相速与群速）不随频率而改变的模式。

（0.5分） 色散模式传输线：波导（0.5分）非色散模式传输线：同轴，平行双导体，微带。

（0.5分）4、 均匀无耗长线有几种工作状态？条件是什么？答：均匀无耗长线有三种工作状态，分别是驻波、行波与行驻波。

（1.5分） 驻波：传输线终端开路、短路或接纯电抗；（0.5分）行波：半无限长传输线或终端接负载等于长线特性阻抗；（0.5分） 行驻波：传输线终端接除上述负载外的任意负载阻抗；（0.5分）5、 什么是波导中的模式简并？矩形波导和圆波导中的简并有什么异同？答：不同模式具有相同的特性（传输）参量叫做模式简并。

（1分） 矩形波导中，TE mn 与TM mn （m 、n 均不为零）互为模式简并。

（1分）圆波导的简并有两种，一种是极化简并。

其二是模式简并，（1分）6、 空气填充的矩形波导（宽边尺寸为a ，窄边尺寸为b ）中，要求只传输10H 波型，其条件是什么？答：由于10H 的截止波长2c a λ=，而20H 的截止波长为a ，01H 的截止波长为2b ，若保证10H 单模传输，因此传输条件max (,2)2a b a λ<<（3分）。

2、 计算串联阻抗的ＡＢＣＤ矩阵。

4、简述微波谐振电路与低频谐振电路的异同点。

5、标出阻抗圆图中特殊的点、线、面。

6、简述微波传输线的分布参数是如何产生的，并画出长为dz(远小于波长)的小线元的等效电路。

7、证明串联阻抗的ＡＢＣＤ矩阵。

101A B Z C D ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
8、从均匀传输线上取一段电长度为θ= βl 的传输线，试求其散射矩阵、传输矩阵和归一化转移矩阵。

9、计算并联导纳的ＡＢＣＤ矩阵。

11、什么是微波互易网络。

12、 微波加热应用了微波的什么特点？
13、画出同轴线横截面内主模的电场、磁场分布。

14、 测得某两端口网络的S 矩阵为
[]⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡∠∠∠∠=o o o o 00.2900.8900.800.1s
问此两端口网络是否互易和无耗，为什么？
15、如何将微波系统等效成微波网络？
0Z 0
Z
Z 12。

P36习题9 试求如题图2-2所示各电路的输入阻抗Z3A/5【解】a ） 利用传输线的性质，这是匹配的情况，= Z f , = Z （）:b ） 根据半波重复性可知半波长段的输入阻抗等于=Z A =3Z 0,再根据四分之一波长的变换 性得：Z n/,xZ （,=Z （；^Z fl ,=Z 0/3；c) 根据半波重S 性得：Z r/=Z 1=2Z 0, Z crf =2Z 0//2Z 0=Z 0, Z rt/, = Z o习题24 （数值不一样）无耗线的特性阻抗为50Q,终端接负载阻抗Z £,测得任意电压波 节点的输入阻抗为25Q ，而且终端为电压波腹。

求Z,，和终端反射系数1\。

解：波节点和波腹点相距A/4: r _Z,-Z 0_ 100-50 _ 1 L+Z 0 " 100 + 50 ~ 3习题25 （作业有）设特性阻抗为Z （）=50£l 的均匀无耗传输线，终端接有负载阻抗Z, =1OO + /75Q 为笈阻抗时，可用以下方法实现入/4阻抗变换器匹配：即在终端或在入/4 阻抗变换器前并接一段终端短路线，如题1.11图所示，试分別求这两种情况下X/4阻抗变换 器的特性阻抗Z （）1及短路线长度（最简便的方式是:归一化后采用Smith 圆图计算）故有：Z itl xZ L =Z^ Z L =(ibtA/2rC 7z3Z 0< =2Z 0(1) 令负载导纳为K ，并联短路线输入阻抗力1 100 + 775 ImCO -0.0048由于负载阻抗匹配所以——+ y^ImCrj^O (注意易错：+75j 用-75j 抵消，K11抗是不能直接相 yZ 0 tan f3l加)所以 / = 0.287A(如果在 Smith 圆图上 Z = 0.037A + 0.25A = 0.2871)令并联短路线和负载并联后的输入阻抗为z 2.Z 2 = l/Re[y, 1 = 156Q 则 Z OI = ^/Z 0Z 2 =88.38Q (2)令4特性阻抗为z ()1,并联短路线K ：为/所以士+罡+吾)△i"2 An An An參]Z () tan (31 由于匹配则 L+iOO RO = r 0 Z o tan (51 Z o 2,得/ = 0.148 义 Z 01 =70.7QZ",2= Z 01Z l+Z o Jtan^-_Zo2iZ 01+Z lt /tan 夕I =X解:Z i n\P76习题1 1.—空气填充的矩形波导，其截面尺寸/2=4cm,试画出截止波长.的分 布图，并说明工作频率/；=30出和/2=50沿的电磁波在该波导中可以传输哪些模式。

《微波技术基础》期末试题一与参考答案一、选择填空题（每题 3 分，共30 分）1.下面哪种应用未使用微波（第一章）b（a）雷达（b）调频（FM）广播（c）GSM 移动通信（d）GPS 卫星定位2.长度1m，传输900MHz 信号的传输线是（第二章）b（a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路（c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路3.下面哪种传输线不能传输TEM 模（第三章）b（a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线4.当矩形波导工作在TE10 模时，下面哪个缝不会影响波的传输（第三章）b5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（第三章）b（a）（b）（c）6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为行波、驻波和行驻波。

（第二章）Z L 0L 7.耦合微带线中奇模激励的对称面是 电 壁，偶模激励的对称面是 磁 壁。

（第三章）8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、 导纳 参量、 传输 参量、散射参量和 转移参量。

9.衰减器有吸收衰减器、 截止衰减器和 极化衰减器三种。

10.微波谐振器基本参量有 谐振波长 、 固有品质因数 和等效电导衰减器三种。

二、传输线理论工作状态（7 分）（第二章）在特性阻抗Z 0=200Ω的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为电压波节点，传输线上电压最大值 U max =10V ，求终端反射系数、负载阻抗和负载上消耗的功率。

解： Γ = ρ -1 = 12ρ +1 3由于终端为电压波节点，因此Γ =- 123由Γ =Z L - Z 0= - 12+ Z 3 可得，Z L =100Ω 负载吸收功率为P 2Z 0 ρ三、Smith 圆图（10 分）（第二章）已知传输线特性阻抗Z 0=75Ω，负载阻抗Z L =75+j100Ω，工作频率为 900MHz ，线长l =0.1m ，试用Smith 圆图求距负载最近的电压波腹点与负载的距离和传输线的输入阻抗Z 0Z L解：由工作频率为900 MHz，可得λ=1 m 3而线长为l=0.3λ1.计算归一化负载阻抗ZL=ZLZ= 1+j1.33在阻抗圆图上找到 A 点。

《微波技术基础》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.微波是指频率为（）的电磁波。

A. 300MHz-300GHzB. 300Hz-300MHzC. 300GHz-300THzD. 300kHz-300MHz2.微波在真空中的传播速度与（）相同。

A. 光速B. 声速C. 电场传播速度D. 磁场传播速度3.微波的主要特性不包括（）。

A. 直线传播B. 穿透性强C. 反射性D. 绕射能力强4.微波传输线主要包括（）。

A. 同轴电缆和光纤B. 双绞线和同轴电缆C. 光纤和波导D. 双绞线和波导5.在微波通信中，常用的天线类型是（）。

A. 偶极子天线B. 抛物面天线C. 环形天线D. 螺旋天线6.微波谐振腔的主要作用是（）。

A. 储存微波能量B. 放大微波信号C. 转换微波频率D. 衰减微波信号7.微波加热的原理是（）。

A. 微波与物体内部的分子振动相互作用B. 微波使物体表面温度升高C. 微波直接转化为热能D. 微波引起物体内部化学反应8.微波在介质中的传播速度与介质的（）有关。

A. 密度B. 介电常数C. 磁导率D. 温度9.微波通信中，为了减少信号的衰减，通常采取的措施是（）。

A. 增加信号频率B. 减小信号功率C. 使用中继站D. 改用光纤通信10.微波测量中，常用的仪器是（）。

A. 示波器B. 微波功率计C. 万用表D. 频谱分析仪（部分功能重叠，但更专用于频率分析）二、填空题（每题2分，共20分）1.微波的频率范围是_________至_________。

2.微波在真空中的传播速度约为_________m/s。

3.微波的_________特性使其在雷达和通信系统中得到广泛应用。

4.微波传输线中，_________具有宽频带、低损耗的特点。

5.微波天线的作用是将微波能量转换为_________或相反。

6.微波加热过程中，物体吸收微波能并将其转化为_________。

7.微波在介质中的衰减主要取决于介质的_________和频率。

微波技术复习题一、填空题1.若传输线的传播常数γ为复数，则其实部称为衰减常数，量纲为奈培/米(Np/m)或者分贝/米(dB/m)，它主要由导体损耗和介质损耗产生的；虚部称为相位常数，量纲为弧度/米(rad/m)，它体现了微波传输线中的波动过程。

2.微波传输线中相速度是等相位面移动的速度，而群速度则代表能量移动的速度，所以相速度可以大于光速，而群速度只能小于或等于光速，且相速度和群速度的乘积等于光速的平方或c23.在阻抗圆图中，上半圆的阻抗呈感性，下半圆的阻抗呈容性，单位圆上为归一化电阻零，实轴上为归一化电抗零。

4.矩形金属波导(a>b)的主模是TE10，圆形金属波导的主模是TE11，同轴线的主模是TEM。

5.若传输线端接容性负载(Z L=R L+jX L，X L<0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压节点；若端接感性负载(Z L=R L+jX L，X L>0)，那么其行驻波分布离负载端最近的是电压腹点。

6.阻抗圆图是由单位电压反射系数坐标系和归一化阻抗坐标系组成的，其中前者又由单位电压反射系数的模值圆和单位电压反射系数的相角射线组成，而后者又由归一化电阻圆和归一化电抗圆组成。

7.在金属波导截止的情况下，TE模的波阻抗呈感性，此时磁储能大于(大于/小于)电储能；TM模的波阻抗呈容性，此时电储能大于(大于/小于)磁储能。

8.微带线的主模为准TEM模，这种模式的主要特征是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括导体损耗，介质损耗和辐射损耗三部分。

9.特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载R L为j20Ω,50Ω,20Ω时，传输线上分别形成纯驻波，纯行波，行驻波。

10.均匀传输线的特性阻抗为50Ω，线上工作波长为10cm,终端接有负载Z L，Z Lˊ1).若Z L=50Ω，在zˊ=8cm处的输入阻抗Z in=50Ω, 在zˊ=4cm处的输入阻抗Z in=50Ω。

2).若Z L=0，在zˊ=2.5cm处的输入阻抗Z in=∞Ω, 在zˊ=5cm处的输入阻抗Z in=0Ω,当0<zˊ<2.5cm处, Z in呈感性，当2.5<zˊ<5cm处, Z in呈容性3). 若Z L=j50Ω，传输线上的驻波系数ρ=∞。

微波技术期末试题及答案以下是微波技术的一些期末试题以及对应的答案，供参考。

试题一：什么是微波技术？请简要介绍微波技术的应用领域。

答案一：微波技术是一种利用微波频段（300MHz-300GHz）进行通信、雷达、天文学和其他相关应用的技术。

其应用领域包括但不限于通信领域的无线电波传输、雷达系统、卫星通信、微波炉等。

试题二：请简要解释什么是微波谐振腔回路？答案二：微波谐振腔回路是指在微波电路中的一个闭合回路，由电感、电容和/或其他元件构成。

当该回路的电感和电容的数值合适时，可以使得微波信号在该回路内反射和传输的特性达到最佳的谐振状态。

试题三：简述微波网络分析器的原理及其主要应用。

答案三：微波网络分析器是一种用于测量微波电路的参数和性能的仪器。

其原理是将测试信号送入待测电路并测量其在不同频率和功率下的传输和反射特性，从而获取电路的参数和性能指标。

主要应用包括电路设计、信号分析、无线通信系统测试等。

试题四：解释微波导的概念和特点。

答案四：微波导是一种专门传输和导引微波信号的传输线路，具有一定的截止频率和传输特性。

其特点包括低传播损耗、高载波容量、较小的尺寸、较高的频率响应等。

试题五：简要解释集成电路在微波技术中的应用。

答案五：集成电路在微波技术中的应用主要是利用微波集成电路的高度集成性和小尺寸优势，实现微波频段上的信号处理和通信功能。

常见的应用领域包括通信系统中的低噪声放大器、混频器、振荡器等。

试题六：什么是微波功率管？请简要描述其原理和应用。

答案六：微波功率管是一种用于放大微波信号并提供较大功率输出的高频电子器件。

其原理是通过电子束与电磁场的相互作用来实现信号放大。

主要应用于雷达、通信系统等需要较高功率输出的场合。

试题七：简述微波天线的作用及其常见类型。

答案七：微波天线用于接收和发射微波信号，在微波通信和雷达系统中起到关键的作用。

常见的微波天线类型包括方向性天线、宽角度天线、偶极子天线等，用于满足不同的应用需求。

微波技术期末考试试题### 微波技术期末考试试题一、选择题1. 微波频率通常指的是：- A. 30 MHz 到 300 MHz- B. 300 MHz 到 3 GHz- C. 1 GHz 到 30 GHz- D. 30 GHz 到 300 GHz2. 以下哪项不是微波传输的基本特性？- A. 直线传播- B. 反射- C. 折射- D. 极化3. 微波通信中，天线的增益表示：- A. 天线接收的功率- B. 天线辐射的总功率- C. 天线辐射的方向性- D. 天线接收的信号强度4. 微波放大器中，噪声系数通常用来衡量：- A. 放大器的增益- B. 放大器的稳定性- C. 放大器的噪声性能- D. 放大器的频率响应5. 微波系统中，相控阵天线的主要优点是：- A. 重量轻- B. 成本低- C. 可实现电子扫描- D. 易于安装二、简答题1. 简述微波技术在现代通信中的应用。

2. 解释什么是波导，并说明其在微波传输中的作用。

3. 描述微波频率选择性接收的原理。

4. 讨论微波放大器在通信系统中的重要性。

三、计算题1. 已知一个微波天线的增益为 20 dBi，若天线接收到的信号功率为1 mW，请计算天线接收到的功率密度。

2. 假设一个微波通信系统使用的频率为 10 GHz，传播路径上的大气衰减为 0.5 dB/km，计算在 100 km 距离上的总衰减。

四、论述题1. 论述微波技术在军事通信中的应用，并讨论其优势和挑战。

2. 讨论微波技术在卫星通信中的应用，并分析其对现代通信系统的影响。

五、实验题1. 设计一个简单的微波传输实验，以测量不同材料对微波信号的衰减。

2. 利用波导理论，设计一个微波信号的传输系统，并说明其工作原理。

六、案例分析1. 分析一个实际的微波通信案例，讨论其系统设计、传输效率和可能遇到的问题。

注意：请确保在答题时，遵循考试规则，合理分配时间，确保答题的完整性和准确性。

祝你考试顺利！。

《微波技术基础》期末复习题第2章传输线理论1. 微波的频率范围和波长范围频率范围300MHz ~ 3000 300MHz ~ 3000 GHz GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ；2. 微波的特点⑴拟光性和拟声性；⑵频率高、频带宽、信息量大；⑶穿透性强；⑷微波沿直线传播；3. 传输线的特性参数⑴特性阻抗的概念和表达公式特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流11011R j L Z G j C w w +=+⑵传输线的传播常数传播常数j g a b =+的意义，包括对幅度和相位的影响。

4. 传输线的分布参数：⑴分布参数阻抗的概念和定义⑵传输线分布参数阻抗具有的特性()()()in V d Z d I d =00ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z g g g g +=+000th th L L Z Z d Z Z Z d g g +=+① 传输线上任意一点传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关；有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗；③ 传输线段具有阻抗变换作用；传输线段具有阻抗变换作用；由公式由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z d g g +=+ 可以看到这一点。

可以看到这一点。

④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和的变换性和 λ/2重复性；重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量；接测量；⑶ 反射参量反射参量① 反射系数的概念、定义和轨迹；反射系数的概念、定义和轨迹；② 对无损线，其反射系数的轨迹？；对无损线，其反射系数的轨迹？；③ 阻抗与反射系数的关系；阻抗与反射系数的关系； [][]in ()1()()()1()V d d Z d I d d +++G =-G [][]01()1()d Z d +G =-G ⑷ 驻波参量驻波参量① 传输线上驻波形成的原因？传输线上驻波形成的原因？② 为什么要提出驻波参量？为什么要提出驻波参量？③ 阻抗与驻波参量的关系；阻抗与驻波参量的关系；5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析无耗传输线的概念和无耗工作状态分析⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点；行波状态的条件、特性分析和特点；⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点；全反射状态的条件、特性分析和特点；⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点；行驻波状态的条件、特性分析和特点；6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响7. 引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；引入史密斯圆图的意义、圆图的构成；8. 阻抗匹配的概念、重要性阻抗匹配的概念、重要性9. 阻抗匹配的方式及解决的问题阻抗匹配的方式及解决的问题⑴ 负载负载 — 传输线的匹配传输线的匹配⑵ 信号源信号源 — 传输线的匹配传输线的匹配⑶ 信号源的共轭匹配信号源的共轭匹配10. 负载阻抗匹配方法负载阻抗匹配方法⑴ λ/4阻抗匹配器阻抗匹配器⑵ 并联支节调配器并联支节调配器⑶ 串联支节调配器串联支节调配器第3章 规则金属波导1. 矩形波导的结构特点、主要应用场合；矩形波导的结构特点、主要应用场合；2. 矩形波导中可同时存在无穷多种TE 和TM 导模；导模；3. TE 和TM 导模的条件；导模的条件；TE 导模的条件：00(,,)(,)0j z z z z E H x y z H x y eb -==¹ TE 导模的条件：00(,,)(,)0j zz z z H E x y z E x y eb -==¹ 4. 关于矩形波导的5个特点；个特点；5. 掌握矩形波导TE 10模的场结构，并在此基础上掌握TE m0模的场结构；模的场结构；6. 管壁电流的概念；管壁电流的概念；7. 管壁电流的大小和方向；管壁电流的大小和方向；8. 矩形波导的传输特性（导模的传输条件与截止）；9. 圆形波导主模TE11模的场结构。

微波技术基础期末考试试题# 微波技术基础期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 微波的频率范围是：A. 30 MHz - 300 MHzB. 300 MHz - 3 GHzC. 3 GHz - 30 GHzD. 30 GHz - 300 GHz2. 微波传输中，下列哪种波是最常见的：A. 表面波B. 行波C. 驻波D. 空间波3. 微波天线的增益是指：A. 天线的接收面积B. 天线接收信号的能力C. 天线对信号的聚焦能力D. 天线对信号的衰减能力4. 下列哪个不是微波通信的优点：A. 传输距离远B. 频带宽C. 抗干扰能力强D. 体积小，重量轻5. 微波器件中，下列哪个不是常用的微波器件：A. 微波放大器B. 微波滤波器C. 微波调制器D. 微波整流器## 二、填空题（每空2分，共20分）1. 微波的波长范围通常在________毫米到________毫米之间。

2. 微波的传播方式主要有________、________和________。

3. 微波天线的指向性是指天线在________方向上辐射或接收电磁波的能力。

4. 微波通信系统中，________用于将微波信号与基带信号进行转换。

5. 微波器件的参数之一是________，它影响微波信号的传输效率。

## 三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述微波通信的基本原理及其特点。

2. 解释什么是相位调制，并简述其在微波通信中的应用。

3. 描述微波天线的主要类型及其各自的特点。

## 四、计算题（共30分）1. 假设有一个工作在10 GHz频率的微波信号，其波长是多少？（10分）2. 给定一个增益为15 dBi的抛物面天线，计算其半功率波束宽度。

（10分）3. 一个微波放大器的输入功率为1 mW，增益为20 dB，求输出功率。

（10分）## 五、论述题（共30分）1. 论述微波技术在现代通信领域中的应用，并分析其发展趋势。

（15分）2. 讨论微波技术在军事通信中的优势及其面临的挑战。

微波天线与技术复习题填空题10空，每空2分。

具体题目在复习提纲中出。

选择题10道，每道2分。

具体题目在复习提纲中出。

简答题15分1.试说明为什么规则金属波导内不能传播TEM波？（2. I］试说明为什么规购金属波导内不能传输TEM波?答空心金属波导内不能存在TEM波。

这是因为：如果内部存在TEM波.则要求磁场应完全在波导的横截面内.iftlH是闭合曲线•由麦克斯书第一方程知.闭合曲线上磁场的积分应等于与曲线相交链的电流.由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流.故必要求有传播方向的位移电流.由位移电流的定义式t = 这就要求在传播方向有电场存在。

显然，这个结论与TEM波（既不存在传播方向的电场也不存在传播方向的磁场）的定义相矛盾,，所以.规则金届波导内不能传输TEM波.2.为什么一般矩形（主模工作条件下）测量线探针开槽开在波导宽壁的中心线上？因为波导中有传导电流，把槽开在在宽壁的中心线上不会切断管壁电流，保证了管壁电流畅通，不至于引起波导内的电磁波的反射。

3.在波导激励中常用哪三种激励方式？激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。

计算题45分1［1.1］设一特性阻抗为so n的均匀传输线终端接负我/?.- loo n.求负栽反射系数r,.在离负裁0.2> 0. 25A及0.5A处的输入阻抗及反射系数分别为多少？解终端反射系数为r =尺-Z. = loo — 5（）= _1_1 ~ R1 + Z v ~ 100 + 50 ~ ~根据传输线上任意-点的反射系数和输入阻抗的公式叫和Zg = Z。

：，代;在离负我0. 22. 0. 25A. 0.5A反射系数和输入阻抗分别为F（0. 22） = + e • r（0. 25A） =- ¥ r（0.5A）= + Z…(0. 2A) = 29. 43/ -23. 79° fl. Z,…(0. 25A) = 25 Q. Z,…(0. 5A) = 100 fl 2.【2.3】中形波导截血尺寸为aXA=23 mmXlO mm .波导内充满空气.侑号源频率为10 GHz ,试求①波导中W以传播的模式,②该模式的截止波长七.相移常.数向波导波K A,及相速％.解俏号波长为A — *7* = 3 cm — 30 mm2a = 46 mm. 人* = 〃 = 23 mm因血波导中可以传输的模式为TE,.户虹=158.8.此时.号=3. 95 X 10' m/s. A,=号=39. 5 mm3.设某系统如图所示，双端口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面二处接匹配负载, 测得距参考面4距离=0.1252处为电压波节点，驻波系数为1.5,试求该双端口网络的1 1g散射矩阵。

微波技术复习题微波技术复习题微波技术是一门涉及电磁波传输和应用的学科，广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。

为了加深对微波技术的理解和掌握，下面将提供一些微波技术的复习题，帮助读者回顾和巩固相关知识。

1. 什么是微波技术？微波技术是一种利用电磁波进行信息传输和处理的技术。

它利用微波频段的电磁波，通过调制、放大、传输和解调等一系列过程，实现了无线通信、雷达探测和卫星通信等应用。

2. 微波技术的应用领域有哪些？微波技术广泛应用于通信、雷达、卫星通信、无线电频谱分析、医学成像等领域。

在通信领域，微波技术被用于移动通信、卫星通信和无线局域网等；在雷达领域，微波技术被用于目标探测和跟踪；在医学成像领域，微波技术被用于乳腺癌检测和治疗等。

3. 什么是微波的频率范围？微波的频率范围一般被定义为1GHz到300GHz之间。

在这个频率范围内，微波的特性与电磁波的传播和衰减有着独特的特点，适合用于无线通信和雷达等应用。

4. 什么是微波的传输特性？微波的传输特性是指微波在传输过程中的衰减、传播速度和传播路径等特点。

微波的传输特性受到频率、天线高度、传输介质和传输距离等因素的影响。

在微波通信中，传输特性的研究对于确定传输距离和信号质量有着重要的意义。

5. 什么是微波的天线？微波的天线是指用于接收和发射微波信号的装置。

微波天线一般由金属材料制成，具有较高的增益和方向性。

常见的微波天线有偶极子天线、开口馈源天线和微带天线等。

6. 什么是微波的功率放大器？微波的功率放大器是指用于放大微波信号的装置。

微波信号在传输过程中会发生衰减，因此需要通过功率放大器来增加信号的强度。

常见的微波功率放大器有二极管放大器、场效应管放大器和旅行波管放大器等。

7. 什么是微波的调制和解调？微波的调制是指将信息信号转换成微波信号的过程，而解调是指将微波信号转换成信息信号的过程。

调制和解调是微波通信中的重要环节，它们决定了信号的传输质量和可靠性。

8. 什么是微波的反射和衍射？微波的反射是指微波信号遇到障碍物后发生的反射现象。

1.微波是频段在3×108Hz~3×1012Hz.2.微波的特点是频率高、波长短、散射性、穿透性、量子特性.3.微波传输的波动方程：一般形式: 022=+∇E Eμεω,022=+∇H Hμεω；真空：0202=+∇E k E,0202=+∇H k H，边界条件: s s n D ρρ=⋅=即,00=⋅=B n B n 即,s s t J H n J H =⨯=即,00=⨯=E n E t 即，导行波的类型:横向波(TEM)、色散波(TE/TM)、表面波.特点:横向波Ez=0，Hz=0、色散波(TE 波Ez=0，Hz ≠0；TM 波Ez ≠0，Hz=0)、表面波Ez ≠0，Hz ≠0.4.微波传输线的类型:导行波为TEM 波传输线、导行波为TE/TM 波传输线.5.矩形波导传输波的导模类型:不能传输TEM 波，TEmn\TMmn ，TE10.6.矩形波导传输波的主模是TE10模，传输波类型是TE/TM 波.场结构P347.矩形波导的壁电流分布是上下宽壁表面壁电流方向相反，左右宽壁表面壁电流方向相同. 辐射缝和无辐射缝的判别标准：切割是辐射缝、不切割是无辐射缝.8.圆柱波导的常用模的类型:TE11、TM01、TE01；应用:TE11:矩圆过渡段、TM01:天线铰链、TE01:远距离传输. 9.同轴线传输波的主模是TEM 模，传输波类型是任意波.场结构P6610.微波长线的传输线方程:0),(),(22=-∂∂t z ZYu z t z u ，0),(),(22=-∂∂t z ZYi z t z i .解:z z e A e A z U γγ21)(+=- ，)(1)(210z z e A e A Z z I γγ-=- . 11.均匀无耗线波的工作状态行波状态、纯驻波状态、行驻波状态. 特点：行波：输入阻抗Z L =Z 0，反射系数为0，功率能量全部被负载吸收、纯驻波：输入阻抗为纯电抗(±jX)，反射系数模为1，功率能量负载不吸收、行驻波：输入阻抗为复数Z L =R+jX ，终端的反射系数在(0,1)之间，功率能量一部分被负载吸收.12.为什么要匹配：①解决如何从微波源中取出最大功率；②解决如何使负载吸收最大功率. 匹配的类型：①微波源的匹配；②负载的匹配.匹配的方法：①并联单支调配；②并联双支和并联三支调配；③λ/4阻抗调配器.13.微波谐振腔的基本特性：多谐性、高Q 值. 参量：谐振频率f0(或谐振波长λ0)、固有品质因数Q0、特性阻抗ζ0. 14.矩形波导谐振器的主模是TE101模，类型是两端短路的λp /2型. 15.矩形波导谐振器的谐振频率为 ，截止频率为 .16.同轴谐振器的类型：两端短路的λ/2型、一端短路一端开路的λ/4型、电容加载型.17.微波电阻性元件的类型:吸收式衰减器、极化衰减器、截止式衰减器. 要求:吸收式衰减器：尖劈型，表面涂金属，斜长度λp /2整数倍、极化衰减器：边1、3平行于宽边，边2可转动，1与2夹角0度时衰减最小，90度时衰减最大. 18.微波移相器的类型：波程式移相器、波长式移相器. 19.微波电抗性元件的类型：膜片、销钉、螺钉.20.微波定向耦合器的类型：微带分支定向耦合器、波导单孔定向耦合器、平行耦合线定向耦合器、波导匹配双T 、波导多孔定向耦合器、微带混合环.21.微波定向耦合器的主要性能指标：耦合度、隔离度、方向性、输入驻波比、频带宽度.1.为什么矩形波导不能传输TEM 波？答：假定矩形波导能传输TEM 波，根据TEM 波的定义可知:Ez=0，Hz=0，电磁场为横向波.由高斯定理可知，磁力线在波导横面是闭合曲线.由安培环路定理可知，要产生这种磁场，必须存在纵向电流.由于矩形波导是单导体，所以不能有传导电流，只能有位移电流，必存在纵向电场Ez ≠0，与假设矛盾，故矩形波不能传输TEM 波.2.矩形波导的尺寸选择依据及尺寸的经验确定.答：选择依据:①必须保证单模传输，有效抑制高次模的干扰.即a<λ<2a;②损耗与衰减尽量小，保证较高的传输效率.即a<λ<1.8a;③功率容量大;④色散尽量小，以免信号失真。

微波技术基础考试真题一、填空题（40分，每空2分）1、微波是指波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波。

则其对应的频率范围从______赫兹到_____赫兹。

2、研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。

一种是的分析方法，一种是分析方法。

3、微波传输线种类繁多，按其传输的电磁波型，大致可划分为三种类型、、4、测得一微波传输线的反射系数的模，则行波系数；若特性阻抗，则波节点的输入阻抗5．矩形波导尺寸，。

若在此波导中只传输模，则其中电磁波的工作波长范围为6．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1）（2）（3）7．微波传输系统的阻抗匹配分为两种：和阻抗匹配的方法中最基本的是采用和作为匹配网络。

8.从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的波和波的叠加。

9.阻抗圆图是由等反射系数圆和_____组成。

得分二、简答或证明题（20分，第1题8分，第2题6分，第3题6分）1、设特性阻抗为的无耗传输的行波系数为，第一个电压波节点到负载的距离证明：此时终端负载阻抗为：（8分）2、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？（请用铅笔画出示意图）（6分）3、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？（6分）得分三、计算题（40分）1、如图所示一微波传输系统，其已知。

求输入阻抗、各点的反射系数及各段的电压驻波比。

（10分）2、已知传输线特性阻抗为，线长，，，距离始端最近的电压波腹点至始端距离为。

求和。

（利用阻抗和导纳圆图完成，请用铅笔画图，写清必要步骤）（10分）3、当波的工作频率接近矩形波导的截止频率时将出现极大的衰减，故通常取工作频率的下限等于截止频率的1.25倍。

设工作频率范围是4.8GHZ～7.2GHZ，需在矩形波导中实现单模传输，试求：1)矩形波导的尺寸；（3分）2)λ=5cm的波在此波导中传输时的相位常数b、相波长λp和相速；（3分）3)若f=10GHz，此波导中可能存在的波型。