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微波测量复习题微波测量复习题微波测量是电磁波技术中的一个重要领域，广泛应用于通信、雷达、无线电导航、天文学等众多领域。
在这个复习题中，我们将回顾一些与微波测量相关的基本概念和技术。
1. 介质特性测量微波测量中常用的一种技术是通过测量介质的电磁特性来获得相关信息。
例如，通过测量材料的介电常数和磁导率，我们可以了解其电磁波的传播特性。
这对于设计和优化微波器件非常重要。
请简要解释介电常数和磁导率的概念，并说明它们对微波传输的影响。
2. 反射系数和驻波比测量反射系数和驻波比是微波测量中常用的两个重要参数。
请解释反射系数和驻波比的概念，并说明它们在微波测量中的应用。
另外，请简要介绍一种测量反射系数和驻波比的实验方法。
3. 矩形波导测量矩形波导是一种常用的微波传输线。
在微波测量中，我们经常需要测量矩形波导中的电磁场分布和传输特性。
请简要介绍一种测量矩形波导中电磁场分布的方法，并解释其原理。
4. 高频网络分析高频网络分析是微波测量中的一项重要技术。
它可以用来测量微波器件的频率响应、传输特性和散射参数等。
请简要解释S参数和T参数的概念，并说明它们在高频网络分析中的应用。
5. 雷达测距原理雷达是一种利用微波技术进行距离测量的设备。
雷达测距的原理是通过测量目标物体反射回来的电磁波的时间延迟来计算距离。
请简要解释雷达测距的原理，并说明其中涉及到的一些关键技术。
6. 微波天线测量微波天线是微波通信和雷达系统中的关键组成部分。
为了保证系统的性能，需要对微波天线进行精确的测量和校准。
请简要介绍一种测量微波天线增益和辐射图案的方法，并解释其原理。
7. 微波频率测量微波频率测量是微波技术中的基础任务之一。
请简要介绍一种测量微波频率的方法，并说明其原理和应用。
8. 微波功率测量微波功率测量是微波系统中的关键任务之一。
请简要介绍一种测量微波功率的方法，并解释其原理和应用。
总结：微波测量是电磁波技术中的一个重要领域，涉及到介质特性测量、反射系数和驻波比测量、矩形波导测量、高频网络分析、雷达测距原理、微波天线测量、微波频率测量和微波功率测量等多个方面。
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。
微波复习1、微波是一般指频率从300M 至3000GHz 范围内的电磁波，其相应的波长从1m 至0.1mm 。
从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性等重要特点。
2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点是：（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。
这一分布与频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数； （3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。
3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们组成的导波系统，都可以称为传输线。
若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM 波传输线，如平行双导线、同轴线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE 波和TM 波传输线，如矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE 或TM 波的叠加。
对传输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、尺寸小和成本低。
一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。
以上划分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。
传输线理论主要包括两方面的内容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性和场的分布规律，称为纵向问题。
横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。
微波技术复习题如图1所示网络，。
022Z R =当终端接匹配负载时，要求输入端匹配。
试求：(1)电阻R1的取值；(2)网络的工作特性参量：电压传输系数T ；插入衰减L(dB)以及插入相移θ。
图1 某微波网络1 二口网络的级联如图所示。
写出参考面T 1、T 2之间的组合网络的A 参量。
（参考面T 1处即组合网络的端口1，参考面T 2处即组合网络的端口2）解 []⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1j 011B A []⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=θθθθcos sin 1j sin j cos 002Z Z A Z[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1j 013B A[][][][]321A A A A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+=1j 01cos sin sin 1j j sin j cos 000B BZ Z B Z θθθθθZ 0βlT 1j Bj BZ 0Z 0T 2ZZ 0⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=θθθθθθθθsin cos cos sin sin 11j sin j sin cos 00000BZ BZ B Z B Z BZ （l βθ=）24 如下图所示网络，试计算下列工作特性参量（1）输入驻波比ρ（2）电压传输系数Τ（3）插入衰减L（dB）（4）插入相移θ1 尺寸为2mm 04.3414.72⨯的JB-32矩形波导，问： （1）当cm 6=λ时波导中能传输哪些波型？ （2）写出该波导的单模工作条件。
1 解 （1）矩形波导的导行条件是222⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛<b n a m λ依题意，cm 6=λ，cm 214.7=a ，cm 404.3=b当0,1==n m 时得a 26<； 当1,1==n m 时得1570.62622=+<ba ab当2,1==n m 时得3130.342622>+>ba ab ； 当0,2==n m 时得a <6；当1,2==n m 时得 4.951342622=+>ba ab因此，可传输的波型是：TE 10，TE 11，TM 11，TE 20（2）单模传输条件是a a 2<<λ，即14.428cm cm 214.7<<λ2尺寸为2mm 04.3414.72⨯的JB-32矩形波导，问：（1）当cm 6=λ时，能传输哪些波型？（2）测得10TE 波两相邻波节的距离为cm 4.10，?=p λ，?=λ解 （1）计算部分波型的截止波长，得10TE 波的=c λ14.428cm ；20TE 波的=c λ7.214cm ；01TE 波的=c λ 6.808 cm ；11TE 、11TM 波的=c λ 6.157 cm ；21TE 、21TM 波的=c λ 4.951 cm 。
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=∞。
习题一、填空题1、微波是指频率从的电磁波，其相应的波长从。
2、常把微波划分为四个波段：、、、亚毫米波。
3、、、是微波测量的三个基本参量。
4、计量器具合格贴色；计量器具限用贴色。
5、微波测量误差通常采用误差、误差和误差三种方法表示。
6、在处理测量结果时，常有一些数字的位数多于所需的有效数字，对于这些多余的有效数字，应按“”的法则进行处理。
7、是由法定计量结构确定并证实测量器具是否完全满足规定要求而做的全部工作。
8、是企业对不同用途和不同类别的计量器具实行“保证重点、兼顾普通、区别管理、全面监督”的管理办法。
9、测量是测量被测信号幅度与频率的函数关系。
常用仪器为。
10、功率等参数用分贝（dB）表示的相对误差为：。
11、微波频率计按其工作原理可分为两类：和。
12、利用谐振式频率计测量频率时，按照其接入测量系统的方式可以如下两种接法：和。
13、驻波测量所采用的主要仪器是。
14、测量≤6的中小驻波比常用测量方法是。
15、信号功率电平为100 mW ，换算成dBm。
16、微波功率计按照测量原理大致可分为以下两种类型和。
17、微波中小功率测量：一般采用或测量其功率。
18、热电式功率计由微波功率探头和指示线路组成。
功率计探头中的主要部件是。
它的抗过荷能力差，易烧毁。
19、微波频谱分析仪主要有扫频超外差式和射频调谐式两种，目前基本是都用。
20、扫频测量系统一般包括三部分：、和微波稳幅扫频信号源。
21、校准标准包括：开路器、、负载和直通件。
22、矢量网络分析仪可快速、精确地测量被测件S参数的、和群延迟特性。
答案：1、300MHz~3000GHz 1m~0.1mm2、分米波、厘米波、毫米波3、频率、功率、驻波比4、绿合格证、蓝限用证5、绝对、相对、分贝6、小于5舍，大于5进，等于5时取偶数7、检定8、分类管理910、11、谐振式频率计、外差式频率计。
12、通过式接法、吸收式接法。
13、测量线14、直接测量法15、+2016、吸收式微波功率计、通过式微波功率计17、热电式功率计、热敏电阻式功率计18、铋-锑热电偶膜片19、扫频超外差式20、微波测量装置和指示设备。
微波技术基础一、填空题（40分，每空2分）1、传输线的工作状态是指沿线电压、电流及阻抗的分布规律。
对于均匀无耗传输线，根据终端所接负载阻抗的大小和性质的不同其工作状态分为三种： 行波状态、 驻波状状态、行驻波状态。
2、驻波状态下=Γ|| 1 ，=ρ ∞ 。
行波状态下=Γ|| 0 ，=ρ 13、均匀无耗传输线的特性阻抗为0Z ，终端负载获得最大功率时，负载阻抗=L Z 0Z 。
4、长线和短线的区别在于：前者为 分布 参数电路，后者为 集中 参数电路。
5、阻抗圆图的正实半轴为 电压波腹点或电流波节点 的轨迹，负实半轴为 电压波节点或电流波腹点 的轨迹。
6、圆波导传输的主模为 TE11 模，微带线传输的主模为 准TEM 模。
7、在矩形波导中，当工作波长λ给定时，若要实现10TE 单模传输，则波导尺寸必须满足a a 2<<λ，b 2>λ。
8、二端口微波网络组合方式有 级联方式、串联方式、并联方式。
9、归一化阻抗=Z ~0Z Z = Γ-Γ+11二、简答题（25分，1--3题各五分，4题十分）1、电磁波的波型是如何划分的，有哪几种波型。
答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型：--------------2分 （1）横磁波（TM 波），又称电波（E 波）:0=H Z，0≠E Z ；-----------------1分 （2）横电波（TE 波），又称磁波（H 波）：0=EZ，0≠H Z ；----------------1分（3）横电磁波（TEM ）：0=EZ，0=H Z 。
---------------------------------1分2、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ 答：（1）传输线的特性阻抗定义为传输线上入射波电压)(z U i 与入射波电流)(z Ii之比，或反射电压)(z U r与反射波电流)(z I r之比的负值，即)()()()(0z z z z IU I U z rrii-==-------3分 （2）输入阻抗的定义为该处电压U(z)与电流I(z)之比，即)()()(z I z U z z in =-----2分 3、什么是简并波？答：由于不同的m 、n 代表不同的波形，具有不同的场分布；------------------2分 但对同一组m 、n 值TE 波和TM 波有相同的截止波长（频率）。
一、筒答题：一、简答题(1)微波的频段范围是多少？(2)请写出L, S, X, C, Ku, K, Ka波段中的2个频段范围。
⑶请写出时谐场中无源区的Maxwell方程。
(4)请写出时谐场中无源区电磁场各场量在介质.导体界而处边界条件。
(5)INp等于多少dB?(6)传输线的传播常数与哪四个量有关，其物理意义是什么？(7)请写出回波损耗与插入损耗的计算式。
(8)请依次写出反射系数，透射系数，驻波系数的范围。
工程上对驻波系数要求较为严格，通常在哪个范围？(9)微波技术中通常说的感性负载，容性负载指的是什么，在Smith圆图上各卜|的区域在哪儿？(10)发射机的输出功率在什么情况下最大？(11)有耗传输线与无耗传输线在传播常数上有何不同？低耗传输线与无耗传输线在传播常数上有何不同？(12)无失真传输线的条件是什么？(13)如果介质的£r = 3 - j/,试写出其损耗正切角tan 6的表达式？(14)对于TE模，哪个场量为0,在最早求解时是求解什么分量的什么方程？(15)同轴线的主模是什么？其截止频率是多少？(16)矩形波导的主模是什么？其截止频率是多少？(17)圆形波导的主模是什么？其截止频率是多少？(18)平行平板波导的主模是什么？其截止频率是多少？(19)特性阻抗与波阻抗各的物理意义是什么？碰到什么问题时，两者可以等效？(20)介质损耗产生的原因是什么，导体损耗产生的原因是什么？(21)平行平板波导结构上的尺寸要求是什么？(22)为使波导能以某个模进行传输，其工作波长与该模的截止波长的关系怎样？(23)导波结构(不填充介质)中波的群速与光速的关系如何？(24)试写出第类Bessel函数和第二类Bessel函数在变量为。
时的值。
(25)同轴线的内外径分别为a和b,在工程上应用时应该选用什么频段的信号？(26)同轴电缆的特性阻抗大部分情况下为多少？为什么取这个数值？(27)接地介质片的主模是什么，截止频率是多少？(28)接地介质片中，介质与其上自由空间11»的场在传播特性上有何差别？(29)请画出带状线(注意接地标志)及其场分布的简图。
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。
《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。
一、思考题1.什么是微波？微波有什么特点？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHz到3000GHz，波长从0.1mm到1m。
(通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。
)特点: 似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。
2. 试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？3. 微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么？它们有何区别和联系？4. 试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）5. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并分析三者之间的关系6. 阻抗匹配的意义，阻抗匹配有哪三者类型，并说明这三种匹配如何实现？7. 史密斯圆图是求解均匀传输线有关和问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的的等值线簇与反射系数的等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。
阻抗圆图上的等值线分别标有，而特征参数和，并没有在圆图上表示出来。
导纳圆图可以通过对旋转180°得到。
阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表示或和或。
圆图上的电刻度表示，图上0~180 °是表示。
8. TEM、TE 和TM 波是如何定义的？什么是波导的截止性？分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么？9. 描述波导传输特性的主要参数有哪些，如何定义？10.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？试说明为什么规则金属波导内不能传输TEM波？答：如果内部存在TEM波，则要求磁场应完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。
由麦克斯韦第一方程知，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，所以必要求有传播方向的位移电流。
【关键字】技术微波技术与天线复习提纲（2010级）一、思考题1.什么是微波？微波有什么特点？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHZ到3000GHZ，波长从到；微波的特点：似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。
2.试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？答：长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线；以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落；主要描述的物理量有：输入阻抗、反射系数、传输系数、和驻波系数。
3.微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么？它们有何区别和联系？答：微波技术、天线与电磁波传播史无线电技术的一个重要组成部分，它们共同的基础是电磁场理论，但三者研究的对象和目的有所不同。
微波技术主要研究阴道电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，它希望电磁波按一定要求沿传输系统无辐射地传输；天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电磁波，或将空间的电磁波变成微波设备中的导行波；电波传播研究电波在空间的传播方式和特点。
4.试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）答：传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z0，传输常数，相速及波长。
1)特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值，其表达式为,它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关；2）传输常数是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，和分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为;3)传输线上电压、电流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速，即；4）传输线上电磁波的波长与自由空间波长的关系。
5.传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并分析三者之间的关系答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗Zin定义为该点的电压和电流之比，与导波系统的状态特性无关，反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线，它的表达式为驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。
微波考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 微波是指频率在（）范围内的电磁波。
A. 300MHz-3GHzB. 3GHz-30GHzC. 30GHz-300GHzD. 300GHz-3THz2. 下列哪种波不属于微波（）。
A. 毫米波B. 厘米波C. 分米波D. 米波3. 微波传输的特点是（）。
A. 直线传播B. 绕射能力强C. 衍射能力强D. 反射能力强4. 微波天线的主要类型不包括（）。
A. 抛物面天线B. 喇叭天线C. 阵列天线D. 线天线5. 微波通信中，（）是实现信号放大的关键设备。
A. 调制器B. 放大器C. 混频器D. 滤波器6. 微波信号的调制方式不包括（）。
A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时7. 微波通信系统中，（）是实现信号解调的关键设备。
A. 调制器B. 放大器C. 混频器D. 滤波器8. 微波通信中，（）是实现信号传输的主要介质。
A. 光纤B. 同轴电缆C. 微波D. 卫星9. 微波通信中，（）是实现信号传输的主要方式。
A. 有线传输B. 无线传输C. 光纤传输D. 卫星传输10. 微波通信中，（）是实现信号传输的主要技术。
A. 数字通信B. 模拟通信C. 光纤通信D. 卫星通信二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 微波通信的特点包括（）。
A. 传输速度快B. 传输距离远C. 抗干扰能力强D. 成本低12. 微波天线的主要类型包括（）。
A. 抛物面天线B. 喇叭天线C. 阵列天线D. 线天线13. 微波通信中，调制器的主要作用包括（）。
A. 将信号转换为微波信号B. 将微波信号转换为信号C. 放大信号D. 滤除噪声14. 微波通信中，放大器的主要作用包括（）。
A. 将信号转换为微波信号B. 将微波信号转换为信号C. 放大信号D. 滤除噪声15. 微波通信中，滤波器的主要作用包括（）。
A. 将信号转换为微波信号B. 将微波信号转换为信号C. 放大信号D. 滤除噪声三、判断题（每题2分，共20分）16. 微波是指频率在300MHz-3GHz范围内的电磁波。
微波测量复习题1.表征微波信号的三个重要基本参数，简要阐述微波测量与低频电子电路测量的区别和联系。
（1）功率、频率、阻抗。
（2) ①低频电子电路的几何尺寸通常远小于工作波长，属于集中参数电路。
便于测量的电压电流和频率是基本测试量。
微波元器件的几何尺寸通常和工作波长相比拟，属于分布参数电路。
功率，频率和阻抗是基本测试量。
②非TEM波传输线系统中电压、电流的定义失去了唯一性，如单导体传输线波导－模式电压，模式电流。
而在TEM波传输线系统工作于主模且在行波条件下，行波电压V、电流I和传输功率P仍满足与低频电路相同关系式。
③它们在测量任务测量方法和测量仪器方面都有所不同。
2.测量的基本要素与之间互动关系被测对象、测量仪器、测量技术、测量人员和测量环境测量过程—基本要素之间的互动关系:1制定出测试策略（测量算法）和操作步骤（测试程序）2选择测试仪器，组建测试系统。
3分析测量误差并显示测量出结果。
3.什么是测量环境，举例说明测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。
比如温度、湿度、力场、电磁场、辐射、化学气雾和粉尘，霉菌以及有关电磁量（工作电压、源阻抗、负载阻抗、地磁场、雷电等）的数值、范围及其变化。
4.测量误差来源有哪些？（1）测量对象变化误差（对应测量基本要素）（2）仪器误差（3）理论误差和方法误差（4）人身误差（5）环境影响误差5.计量与测量的关系•计量的任务是确定测量结果的可靠性。
•计量是测量的基础和依据。
•没有计量，也谈不上测量。
•测量发展的客观需要才出现了计量。
•测量是计量应用的重要途径。
•没有测量，计量将失去价值6.微波信号源的主要性能指标与含义微波信号源就是产生微波信号的装置，又称为微波信号发生器。
主要性能指标：频率特性，输出特性，调制特性。
（1）频率特性--频率范围，频率的准确度和稳定度，频率分辨率，频率切换时间，频谱纯度。
（2）输出特性--输出电平，电磁兼容性，输出电平的稳定度、平坦度、准确度（3）调制特性--让微波信号的某个参数值随外加控制信号而改变*微波三极管的主要特征是利用静电控制原理控制交变电子流的大小，来实现信号产生和放大的功能。
这种控制是借助改变控制栅极电压，影响阴极附近的电场来实现的。
7.给出定向耦合器耦合度、隔离度、方向性参数定义与之间关系输入至主线的功率P1与副线中正向传输的功率P3之比称为定向耦合器的耦合度C=10lg(P1/P2)(dB)副线中正方向传输的功率P3与反方向传输的功率P4之比称为定向耦合器的 方向性D=10lg(P3/P4)隔离度D ’表示输入至主线的功率P1与副线反方向传输的功率P4之比D ’=10lg(P1/P4) 方向性＝隔离度－耦合度8.为什么说采集输出端口匹配良好和方向性很高的定向耦合器作为取样，可以大大改善信号源的匹配？请给出主要推导过程。
(见微波测量技术（一）, ppt132-133)223Da Cb b +=设3b 幅度保持为常数，K b =322)(a CD C K b -+=有端口②向左看，可等效为一信号源，其 输出为ge b ，反射系数为ge Γ22a b b ge ge Γ+=CDC K b ge ge -=Γ=⇒; 等效源反射系数由方向性（隔离度，耦合度）而定22b a L Γ=Lge ge b b ΓΓ-=12 ge Γ很小采用输出端口匹配良好和方向性很高的定向耦合器作为取样，可以大大改善信号源的匹配。
8.深入理解定向耦合器方向性影响：一个放大器输出功率100W ，输出阻抗50欧，送至一大功率负载，负载驻波为1.5，现通过方向系数分别为25dB 和40dB 的双定向耦合器测试反射、入射功率，以及驻波大小，试计算方向性产生的误差大小？（不考虑功率计和路径传输损耗影响）(见微波测量技术（一）, ppt135, 136)2.0||5.1=Γ⇒=ρ 若理想定向耦合器反射功率为4W-C真实反射功率=主反射功率+方向性反射 功率=主反射功率+入射功率—（D+C ） =（4W —C ）+（100W —D —C ） =（4W —C ）+（0.316W —C ）50Ω传输线系统中（端接匹配阻抗），电压（幅度）与功率的关系式5022⨯=V P反射电压最大同相叠加，最小反相叠加，功率计信号源P 1P 2P 3P 4AB负载62.520|62.520|min max -=+=reflected reflected V V ⇒34.1;144.0||7.1;256.0||min min max max ==Γ==Γρρ9.频率合成方式有哪几种？简述直接频率合成原理。
频率合成方式：直接式合成，锁相环式合成，直接数字频率合成（DDS ），混合式合成 直接式合成原理：用晶振产生稳定的参考频率作为激励源，使参考信号通过谐波发生器产生具有丰富谐波的窄脉冲，再通过混频、分频、倍频、滤波等方法，进行频率变换和组合来产生所需的大量离散频率。
10.基本锁相环有哪几个部分组成和各自作用？ 基本锁相环由鉴相器（PD ）、低通滤波器（LDF ）、电压控制振荡器（VCO ）及基准晶体振荡器等部分组成。
VCO 输出频率0f 反馈至鉴相器，与基准频率r f 进行相位比较。
鉴相器（PD ）的输出0V 与r f 和0f 的相位差成正比，经环路滤波器形成调谐信号，调整调谐振荡器的频率，使0f 的相位趋于r f 。
由负反馈理论可知，最终达到稳态时，VCO 的输出频率0f 等于r f 。
可见，锁相环的输出频率0f 和基准频率r f 具有同等稳定度。
12.试给出锁相环实现倍频（Nf1）的原理框图。
13.秒的定义秒是铯－133原子基态的两个超精细能级之间的跃迁所对应辐射9192631770周期所持续的时间。
14.简要叙述频率测量基本方法有源法：外差法、计数法（外差法：零差法、恒差法、测差法） 无源法：谐振式波长计 直接法（微波技术频率计），间接法15.请给出直接式频率计数器的原理框图，并说明主要误差来源误差来源：（1）计数器计数的准确性（量化误差）， （2）闸门启闭时间相对误差，晶振频率稳定性、准确度、分频电路和闸门开关速度及其稳定性等因素（标准频率误差） （3）时基信号所引起的闸门时间准确性（时基误差）16.微波计数器使用注意事项。
①晶体在经受各种物理扰动时会改变它的振动频率，从而影响计数器的精度，这些不同扰动的累积效应即晶体的老化，校准计数器是对老化的补偿。
②调节灵敏度，避免噪声触发17.波长计工作原理。
利用分布式参数的微波腔体谐振器对频率的选择作用测量频率的一类器件。
18.同轴TEM 型波长计的工作原理结构：一段同轴线，一端为固定短路面，另一端用短路活塞封闭，其长度可以通过活塞调节，但长度与波长非精确对应。
2λpl =为保证单值性2minmax≤=λλdownup f f19.说明圆柱腔式波长计工作原理，并说明H011波长计的优点 场结构稳定，无极化简并模式，损耗小（随着频率升高而减小）。
腔体侧壁和两个端壁内表面只有φ向电流，非接触式活塞Q 值高，高精度波长计20.反应式波长计串并联电路接入方式对谐振腔入口到主线分岔点之间电长度有什么要求？ 串联接入：L=λ/2 并联接入:L=λ/4 21.反应式波长计工作原理分析，证明谐振时，负载功率曲线3dB 带宽等于错误!未找到引用源。
谐振时，0f f →LQ 120==∆δωω22)2/1/(11min2max 222P P k P +=++=曲线半腰宽度（3dB 带宽）等于22.频谱仪与示波器在测量信号上各有何特点？频谱仪测的是信号在频率上的特性(频域上) 示波器测的是信号在时间上的特性(时域上)示波器：显示的是信号的幅度随时间变化的一条曲线，通过该曲线可得到信号的波形、幅度和重复的周期。
频谱仪测量：显示的是不同频率点的功率幅度分布，离散图谱能获得谐波分量、寄生、交调、噪声边带等。
23.频谱仪分辨率带宽参数设置对测试有什么影响？较小分辨率带宽，提高动态范围－扫描时间增大；对于调制信号须有足够带宽，否则极大影响测试结果1. 选择最好的分辨率带宽---------不是最低2. 改进测量精度（幅值和频率）3. 优化低电平测量灵敏度4. 为失真测量提高动态范围5. 识别内部失真6. 优化瞬态测量的测量速度7. 选择最好的显示检测模式8. 测量突发信号－时间选通频谱分析仪24.功率单位换算与对应50欧姆传输线（匹配状态）上对应电压幅值计算 A(dBm)=10lg 错误!未找到引用源。
A(dBW)=10lg 错误!未找到引用源。
0dBm-30dBm27dBm0dBW=30dBm0.5W 1W1mW3-10mW0.31V 0.01mV 7.07V 10V25.微波检波二极管使用注意事项（1）额定功率（连续波，脉冲波）（2）阻抗匹配（瞬态测试，灵敏度）（3）平方律适用功率范围（4）灵敏度（5）输入驻波，频率范围，输出检波电平极性26.试给出几种单次窄脉冲（几十ns），脉冲功率（W级）测试方法，包括脉冲包络测试，画出简要测试框图。
需要同时进行脉冲包络和脉冲功率测试，一般采用检波二极管。
比较实用的是替代法校准。
（1）标准源－检波器——得到功率与检波幅值对应关系。
（2）待测源－检波器——得到输出功率脉冲包络对于窄脉冲（几十ns），前沿较小测试需注意，检波器输出视频带宽严重影响测试结果。
27.功率方程级数方式推导，并说明资用功率PA，无反射负载功率PO，任意负载功率PL的意义，给出各自表达式。
(见微波测量技术（三）P74-75,P86))/()()/()(0000Z Z Z Z Z Z Z Z L L L g g g +-=Γ+-=ΓLL g g a b b a Γ=ΓΓ-=)1/(L g g Lg nL n L g nL n g g g g g L g g g b b b b b b a ΓΓ-=ΓΓ-ΓΓ-=ΓΓ++ΓΓ+ΓΓ+=11)1(22入射频率：2222|1||1|||||L g L g g i P b a P ΓΓ-=ΓΓ-== 反射频率：22222|1|||||||||L g L g L r b a b P ΓΓ-Γ=Γ==负载净功率220|1|||1L g L r i L P P P P ΓΓ-Γ-=-= 0P 为功率源传输到无反射负载上的功率，它表征源的输出功率。
当*Γ=ΓgL 时，负载上的功率最大：20220||1|1|||1L g g L A P P P Γ-=ΓΓ-Γ-=* A P 称为信号源的资用功率，它表示信号源可能输出的最大功率。
传输到任意附在上的净功率L P 与信号源资用功率A P 之间的关系为：22222|1|||1|1|)||1)(||1(L g L L g L g AL P P P ΓΓ-Γ-=ΓΓ-Γ-Γ-=28.频谱仪测相位基本原理与使用局限性频谱分析就是将待测信号同时引入一系列带宽相同，但中心频率以带宽为步进等差递增的带通滤波器，再分别通过各频率检波器检波，得出各频率点功率的大小，最后再通过显示屏显示出来。
