北京邮电大学05级《微波技术基础》期中试卷及答案分析
- 格式：pdf
- 大小：650.17 KB
- 文档页数：10
文档推荐
-
2019北邮数分期中试题与答案页数:3
-
北京邮电大学数学分析考研真题2013-2020页数:22
下载文档原格式
合集下载
微波技术基础期中试卷(2009)
一、解答下列各题（每题8分，共40分）：（1）给出两种介质界面处电磁场的边界条件，并简要解释其含义。
（2）写出导行波的色散关系式，说明式中每一个物理量的含义，并据此分析导行波的类型和特点。
（3）简要说明传输线产生损耗的原因及其产生的影响，并给出一种计算传输线损耗的方法。
（4）何谓导行系统的主模？给出矩形波导的主模并简要阐述其场结构的分布规律，推导矩形波导主模单模传输的条件。
（5）何谓模式简并现象？圆形波导中存在哪些模式兼并现象？其传输主模是什么？该模式截止波长与横截面圆半径a有什么关系？绘出圆形波导主模的场结构图。
二、如图所示的传输系统，其Z0已知，求输入阻抗Zin、各点的反射系数以及各段的电压驻波比。
（15分）三、假设规则导行系统横截面形状待定，设媒质为无耗、均匀、各向同性，媒质中无源，试采用广义柱坐标系，推导导行波横-纵向场关系式。
（15分）四、无耗传输线终端接负载ZL后，传输线上VSWR=3，线上相邻的电压最小和最大值分别距离终端负载50 cm和250 cm，利用史密斯圆图设计单支节串联或并联开路线匹配网络，在原来传输线上实现VSWR=1。
（仅需选做一种并注明采用的是“串联”还是“并联”单支节开路线）。
（15分）五、用空气填充的BJ-100 (a×b=22.86 mm×10.16 mm) 矩形波导，以主模传输10 GHz的微波信号，试解答下列各题：（15分）(1) 求主模的截止波长、波导波长、传播常数和波阻抗。
(2) 若波导宽边尺寸增加一倍，上述各量如何变化？(3) 若尺寸不变，工作频率变为15GHz，此时波导中可能有哪几个模式传播？主模的截止波长、波导波长、传播常数和波阻抗又为多少?。
北京邮电大学《微波工程》05年期末试卷
10
10
100
得分
阅卷
教师
试题一：填空/简答题(将答案按顺序写在答题纸上) (1)信号源输出最大功率的匹配条件是 Zl = Z0 ，负载吸收全部入射功率的匹配条件是
Zl = Z0 。
[ ] (2)已知二端口网络的 S 参数矩阵 S
=
⎡ ⎢ ⎣
S11 S21
S12 S22
⎤ ⎥ ⎦
,则其输入损耗为
，反射损耗
意 三、学生不得另行携带、使用稿纸。要遵守《北京邮电大学考场规则》。有考场违纪或作
事 弊行为者。按相应规定严肃处理。
项 四、学生必须将答题内容做在专用答题纸上，做在试题、草稿纸上一律无效。
考试 微波技术基础
考试时间
2006 年 6 月 4 日
Hale Waihona Puke 课程题号 一二
三
四
五
六
七
八
总分
满分 25
10
15
10
10
10
以试卷所附 Smith 圆图为例。写出所在区域或者点的位置以及名称)
(5)对于负载电容 C。当 f = 0 时，位于阻抗 Smith 圆图上 点。当 f 升高时，在阻抗圆
第 1页 共 4 页
图上沿 时针方向旋转。(注：以试卷所附 Smith 圆图为准，写出所在点的位置以及名称)
(6)在圆波导的常用波型中，场结构与矩形波导结构相似的波型为
第 2页 共 4 页
试题八：计算题
两个二端口网络如下图所示连接： (1)判断两个二端口网络连接关系(串联？并联？级联？) (2)分别求这两个网络的 ABCD 矩阵 (3)他们相连后，新网络的 ABCD 矩阵
试题附图
第五题图
微波技术基础期末试题与答案(一)
《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
《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。
电子测量仪器的微波技术基础考核试卷
1.微波是指频率在______Hz以上的电磁波。（）
A. 300kHz
B. 3MHz
C. 3GHz
D. 30GHz
2.微波在自由空间中的传播速度是______m/s。（）
A. 3×10^5
B. 3×10^6
C. 3×10^7
D. 3×10^8
3.下列哪种微波元件用于改变信号的相位？（）
A.衰减器
B.开关
1.微波是指频率在______Hz以上的电磁波。
2.微波在自由空间中的传播速度是______m/s。
3.微波传输线的主要类型包括______、______、______。
4.微波元件的基本功能包括______、______、______。
5.特性阻抗是微波传输线的一个重要参数，其单位是______。
12.微波测量中，使用______可以测量信号的时间延迟。
13.微波测量中，使用______可以测量信号的幅度。
14.微波测量中，使用______可以测量信号的相位。
15.微波测量中，使用______可以测量信号的带宽。
16.微波测量中，使用______可以测量信号的方向。
17.微波测量中，使用______可以测量信号的脉冲宽度。
B.开关
C.滤波器
D.匹配器
19.微波测量中，使用______可以测量信号的相位。（）
A.相位计
B.频率计
C.功率计
D.时间计
20.下列哪个微波元件主要用于放大微波信号？（）
A.衰减器
B.开关
C.放大器
D.匹配器
21.微波测量中，使用______可以测量信号的带宽。（）
A.带宽计
B.频率计
C.功率计
14. ABCD
A. 300kHz
B. 3MHz
C. 3GHz
D. 30GHz
2.微波在自由空间中的传播速度是______m/s。（）
A. 3×10^5
B. 3×10^6
C. 3×10^7
D. 3×10^8
3.下列哪种微波元件用于改变信号的相位？（）
A.衰减器
B.开关
1.微波是指频率在______Hz以上的电磁波。
2.微波在自由空间中的传播速度是______m/s。
3.微波传输线的主要类型包括______、______、______。
4.微波元件的基本功能包括______、______、______。
5.特性阻抗是微波传输线的一个重要参数，其单位是______。
12.微波测量中，使用______可以测量信号的时间延迟。
13.微波测量中，使用______可以测量信号的幅度。
14.微波测量中，使用______可以测量信号的相位。
15.微波测量中，使用______可以测量信号的带宽。
16.微波测量中，使用______可以测量信号的方向。
17.微波测量中，使用______可以测量信号的脉冲宽度。
B.开关
C.滤波器
D.匹配器
19.微波测量中，使用______可以测量信号的相位。（）
A.相位计
B.频率计
C.功率计
D.时间计
20.下列哪个微波元件主要用于放大微波信号？（）
A.衰减器
B.开关
C.放大器
D.匹配器
21.微波测量中，使用______可以测量信号的带宽。（）
A.带宽计
B.频率计
C.功率计
14. ABCD
微波技术基础试题二.doc
2007/2008学年第二学期期末考试试题答案及评分标准（A卷）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、测得一微波传输线的反射系数的模『| = *。
则行波系数K = 若特性阻抗乙）=75Q , 则波节点的输入阻抗R in（波节）= 25Q O3、均匀无耗传输线的特性阻抗为乙），终端负载获得最大功率时，负载阻抗Z L = Z（） o4、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模。
7、在矩形波导小，当工作波长久给定时，若要实现TE"）单模传输，则波导尺寸必须满足a< A <2a , A>2h o8、对于二端口网络來说，常用的工作参量有（请用文字叙述，用符号叙述不得分）电压传输系数、插入衰减、插入相移、输入驻波比。
9、表征二端口微波网络特性的参量可以分为两大类，请问反映网络参考面上入射波电压和反射波电压Z间关系的参量有散射参暈和传输参暈。
（注：请用文字叙述，用符号叙述不得分）。
二、简答题（20分，每题5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）：Hz" EzHO ； ------------------------------------------- 1分 （2） ----------------------------------------------------------------------------------------------- 横电波（TE 波），又称磁波（H 波）： E z = o ， H 严; ----------------------------------- 1 分 ⑶横电磁波（TEH ）： Ez = O ，Hz = °。
《微波技术基础试题》课件
微波器件和电路
1
微波谐振器件和滤波器件
介绍不同类型的谐振器件和滤波器件的
微波开关器件
2
原理和应用。
探讨微波开关器件的性能和工作原理，
以及其在通信和雷达系统中的应用。
3
微波放大器件
详述微波放大器件的类型和特点，以及
微波混频器件
4
其在通信和射频应用中的作用。
解释微波混频器件的原理和用途，在无
线通信和雷达系统中的重要性。
新发展趋势
探讨微波技术的最新研究方向和 趋势，如5G通信和毫米波技术。
新应用领域
介绍微波技术在新兴领域中的应 用，如物联网和无线能量传输。
未来发展方向
展望微波技术的未来发展方向， 如高频率和高速通信技术。
微波技术基础试题
本课件是关于微波技术基础试题的PPT，通过这个课件，我们将学习微波技 术的概述、器件和电路、传输线和天线、系统和应用以及技术的前沿和展望。
微波技术基础概述
发展历史
介绍微波技术自诞生以来的重要里程碑，以及对现代科技的影响。
基础知识概述
总结微波技术的核心概念和基本原理。
微波电磁场基础
解释微波电磁场的特性和应用，以及如何理解和分析微波信号。
5
微波功率分配器件
介绍微波功率分配器件的原理和技术， 以及其在无线电频率应用中的重要性。
微波传输线和天线
微波传输线基 础
• 解释不同类型 的微波传输线， 如同轴线和微 带线的特点和
• 优介势绍。 微波传输 线的设计和匹 配技术。
微波散射参数 研究
• 探讨微波散射 参数的定义和 应用，以及其 在天线设计中
• 的 介重 绍要 微性 波。散射 参数测试和优 化方法。
微波技术基础期末试题二与参考答案[1]
（3） ab
1 b 4 ， 1 b 3
bc cd
1 c 4， 1 c 1 d 2 1 d
四． （共 20 分，每小题 10 分）圆图完成（要求写清必要步骤） 1 ． 在 特 性 阻 抗 Z 0 500 的 无 耗 传 输 线 上 ， 测 得 U
六． （10 分）一微波元件的等效网络如图所示，利用网络级联方法计算当 理想传输线 为何值时，网络不引起反射。
解：将等效网络分解为 3 个网络的级联，归一化传输矩阵分别为
cos A 1 j sin
1 j sin ， A2 cos 0
2． 已知传输线的特性阻抗为 50Ω，终端接阻抗为 Z L 25 j 75 的负 载，采用并联单支节匹配，确定支节的位置 d 和长度 l。 解：负载阻抗归一化
Z Z 0.5 j1.5 Z L L 0
在阻抗圆图上找到负载对应的A点，沿等驻波系数圆旋转 180o，得到B点， 可读出负载的归一化导纳为
即当 1、2 端口反相输入时，1、2 端口的输出为零，3 端口有“和”输出，4 端口为零输出。
6
七． （10 分）写出匹配双 T 的 S 矩阵，分析 4 个端口的匹配、隔离、平分 特性；并求当 1、2 端口反相输入时，各个端口的输出为多少？ 解：匹配双 T 的 S 矩阵为
0 0 1 1 0 0 1 S 2 1 1 0 1 1 0
1 1 0 0
匹配特性：如果 3、4 端口匹配，则 1、2 端口自动匹配 隔离特性：由S 12 =S 21 =0，可知 1、2 端口隔离，同理，由S 34 =S 43 =0，可知 3、4 端口隔离， 平分特性： 由S 31 =S 41 =
1 b 4 ， 1 b 3
bc cd
1 c 4， 1 c 1 d 2 1 d
四． （共 20 分，每小题 10 分）圆图完成（要求写清必要步骤） 1 ． 在 特 性 阻 抗 Z 0 500 的 无 耗 传 输 线 上 ， 测 得 U
六． （10 分）一微波元件的等效网络如图所示，利用网络级联方法计算当 理想传输线 为何值时，网络不引起反射。
解：将等效网络分解为 3 个网络的级联，归一化传输矩阵分别为
cos A 1 j sin
1 j sin ， A2 cos 0
2． 已知传输线的特性阻抗为 50Ω，终端接阻抗为 Z L 25 j 75 的负 载，采用并联单支节匹配，确定支节的位置 d 和长度 l。 解：负载阻抗归一化
Z Z 0.5 j1.5 Z L L 0
在阻抗圆图上找到负载对应的A点，沿等驻波系数圆旋转 180o，得到B点， 可读出负载的归一化导纳为
即当 1、2 端口反相输入时，1、2 端口的输出为零，3 端口有“和”输出，4 端口为零输出。
6
七． （10 分）写出匹配双 T 的 S 矩阵，分析 4 个端口的匹配、隔离、平分 特性；并求当 1、2 端口反相输入时，各个端口的输出为多少？ 解：匹配双 T 的 S 矩阵为
0 0 1 1 0 0 1 S 2 1 1 0 1 1 0
1 1 0 0
匹配特性：如果 3、4 端口匹配，则 1、2 端口自动匹配 隔离特性：由S 12 =S 21 =0，可知 1、2 端口隔离，同理，由S 34 =S 43 =0，可知 3、4 端口隔离， 平分特性： 由S 31 =S 41 =
微波试题及答案
微波试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 微波是指频率在______的电磁波。
A. 300MHz-3GHzB. 3GHz-30GHzC. 30GHz-300GHzD. 300GHz-3000GHz答案：B2. 下列哪个不是微波的特性？A. 波长短B. 频率高C. 穿透力强D. 绕射能力弱答案：C3. 微波通信通常使用的频段是______。
A. UHFB. SHFC. VHFD. HF答案：B4. 微波传输的信号是______。
A. 模拟信号B. 数字信号C. 模拟信号和数字信号D. 只有数字信号5. 微波天线的增益与下列哪个因素无关？A. 天线尺寸B. 工作频率C. 天线材料D. 馈电方式答案：C6. 微波中继站的主要作用是______。
A. 放大信号B. 改变信号频率C. 转换信号格式D. 传输信号答案：A7. 微波通信中，______是影响通信质量的主要因素之一。
A. 天线增益B. 信号衰减C. 信号频率D. 信号带宽答案：B8. 微波通信中，多径效应会导致______。
A. 信号衰减B. 信号增强C. 信号失真D. 信号反射答案：C9. 微波通信中，______是实现信号调制的主要方式。
B. 调幅C. 调相D. 所有以上答案：D10. 微波通信中，______是实现信号解调的主要方式。
A. 鉴频B. 鉴幅C. 鉴相D. 所有以上答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 微波的波长范围通常在______毫米到______毫米之间。
答案：1-102. 微波通信中，天线的指向性通常很强，因此也被称为______天线。
答案：定向3. 微波通信中，信号的传输损耗主要来源于______和______。
答案：大气吸收；雨衰4. 微波通信中，______技术可以有效地提高信号的传输质量。
答案：分集5. 微波通信中，______是实现信号传输的主要设备。
答案：中继器6. 微波通信中，______是实现信号放大的主要设备。
最新北京邮电大学秋季学期微波工程基础期末考试试题-答案
不是 （填“是”或“不是”）互易网络， 是 （填“是”或“不是”）有耗网络；当端口2接匹配负载时，端口1看去的回波损耗为 13.98dB ；当端口2短路时，端口1看去的回波损耗为 7.96dB 。
答案：（1）回波损耗为20lg 20lg(0.2)16.5dB RL =-Γ=-=（2）短路时有11111222211222V S V S V V S V S V -+--+-⎧=-⎪⎨=-⎪⎩，则12122111121111220.41V VS S S S S V V S --++Γ==-=-=-+，回波损耗为20lg 20lg(0.4)7.96dB RL =-Γ=-=5、微波谐振器品质因数Q的定义为。
6、矩形波导谐振器在某频率处谐振，其长度满足的条件是 谐振器的长度必须是半波导波长的整数倍 。
横截面长度为a 、宽度为b 、纵向长度为d 的矩形腔中，mnl TE模的谐振波长为r λ=8、纯电感性负载，可用长度的终端 短路 传输线代替（要求传输线长度最短）。
试题二：计算题（10分）如图所示，使用四分之一波长阻抗变换器设计一个匹配网络，要求该匹配网络将50Ω的负载变换为0Γ=∠。
0.6897题二图----1分----2分---2分----2分试题三：证明题（10分）如图所示的任意等|Г|圆与实轴Гr 相交 的点所在的等电阻圆的电阻值r 即为 该等|Г|圆所对应的传输线的驻波比。
解： 等电阻圆的方程为：-------2分设与等|Г|圆相交的点的反射系数为（Гr0,0）,则--------------2分0111r r r r Γ-=-++------------2分 则011r r r -Γ=+---------------------2分0011r r r Γ+=-Γ=SWR 驻波比，得证。
-------------2分还可采用其他方法证明。
试题四：计算题，作图题（20分）使用史密斯圆图，设计双支节匹配器(并联短路支节), 两支节间距为λ/8，要求将题三图----2分----1分画图正确得1分，用短路线作图也正确，画图形式可变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Z in =
1 + Γ( l ) 1 + Γ(0) e − j 2 β l Z0 = Z0 ； 1 − Γ( l ) 1 − Γ(0)e − j 2 β l
+ −γ z − γz ⎧ ⎪V ( z ) = V0 e + V0 e ⎨ + −γ z − γz I ( z ) = I e + I ⎪ ⎩ 0 0e
试题一：简答题(将答案按顺序写在答题纸上)（每空 1.5 分，共 69 分）
(1)通常情况下，我们研究的微波信号，频率范围是 300MHz~300GHz。 (2)微波传输线长线理论是指当传输线长度和工作波长可比拟时， 传输线的分析需要考虑 导 分布参数效应；主要的分布参数为分布电阻 R、分布电感 L、分布电容 C 和分布电 分布电导
(10)基模是指 波导中截止波长最大的模 。矩形波导中的基模是 TE10 模，圆波导中的基 模是 TE11 模，同轴线中高次模的基模是 TE11 模。矩形波导中的单模传输条件是
⎧ ⎪λc ( TE20 ) < λ0 < λc ( TE10 ) ⎧ a < λ0 < 2a ⎧ a < λ0 < 2a ⎧2b < λ0 < 2a or ⎨ 或⎨ 或⎨ 。 ⎨ a > 2 b a < 2 b λ < λ λ > 2 b ⎩ ⎩ c ( TE ) 0 ⎩ 0 ⎪ ⎩ 01
波阻抗电磁波，相对于传输方向，按照右手法则，横向电场同横向磁场之比_; 本征阻抗等幅均匀平面电磁波的波阻抗仅由媒质参量 μ、ε决定，即 η =
为媒质的本征阻抗。
µ ，称之 ε
(4) 频率为 w 时，无耗传输线的特征阻抗 Z0 的表达式为 Z 0 =
L 。特性参量为 Z0、β C
的 无 损 传 输 线 ， 终 端 短 路 ， 线 长 为 l （ l< λ /4 ） ， 其 输 入 阻 抗 Zin 的 表 达 式 为
YL = yl Z 0 = (0.38 − j0.25) 50 = 0.0076 − j0.005
————2 分
（4）输入导纳 Yin ，沿等反射系数圆 ，顺时针旋转 0.4λ，到达归一 从圆图上归一化负载导纳对应点出发 归一化负载导纳对应点出发， 沿等反射系数圆， 化输入导纳对应的点 。从圆图上读出归一化负载导纳的值为 yin = 0.78 − j 0.93 ，则输入导 纳值为
− jβ l = e − al 可保证波为衰减波） （注：截止时 β = − ja ，则 e
不同场结构 而有 相同传输参量 的现象 。矩形波导中的简并 (9)波导中“简并”的意义是具有 具有不同场结构 不同场结构而有 而有相同传输参量 相同传输参量的现象
波为 TEmn 波和 TMmn 波。圆波导中的简并波是 TE0m 波和 TM1m 波。
（2）负载处的反射系数Г(0) 从圆图上负载阻抗对应的反射系数圆，读出反射系数圆的半径为 0.48，故反射系数幅度 为|Г|=0.48；读出负载处的反射系数Г(0)的相角为 40.8o，故负载处反射系数为
Γ(0) = 0.48∠40.8° = 0.36 + j 0.31
————3 分
（3）负载的导纳 YL 在圆图上做归一化负载阻抗关于圆心对称的点，得归一化负载导纳对应的点，读出归 一化负载导纳的值为 yl = 0.38 − j 0.25 ，则负载导纳值为
(1) λ / 4 = 250 − 50 = 200(cm) ，所以: λ = 800(cm) ————2 分
d min / λ = 50 / 800 = 0.0625 ，圆图得到等反射系数圆
也可以直接换算出反射系数的大小： Γ = 0.5 ————2 分
（2）利用 SMITH 圆图： y L = 1 / z L = 1.35 + 1.3 j 可以不在解题中列出，但是至少能在圆 图中清晰标出该点。 ——————2 分 —————3 分 ————— 2 分 ————— 2 分
⎧ dV ( z ) ⎪ − dz = ( R + jω ⋅ L ) ⋅ I ( z ) G，该微波传输线上的电报方程可以写为 ⎪ 或 ⎨ dI z ( ) ⎪− = ( G + jω ⋅ C ) ⋅ V ( z ) ⎪ ⎩ dz
∂ I ( z, t ) ⎧ ∂ V ( z, t ) − = RI ( z , t ) + L ⎪ ⎪ ∂z ∂t 。 ⎨ ⎪ − ∂ I ( z, t ) = GV ( z , t ) + C ∂ V ( z, t ) ⎪ ∂z ∂t ⎩
+
−
由来？区别？
⎧ dV ( z ) − = ( R + jω ⋅ L ) ⋅ I ( z ) ⎪ ⎪ dz 时谐场传输线方程 ⎨ ⎪ − dI ( z ) = ( G + jω ⋅ C ) ⋅V ( z ) ⎪ ⎩ dz
⎧ d 2V ( z ) − γ 2V ( z ) = 0 ⎪ 2 ⎪ dz 得到波动方程 ⎨ d 2 I ( z ) ⎪ − γ 2 I (z) = 0 2 ⎪ ⎩ dz
(3)简述概念：
输入阻抗传输线上某点，向负载看过去，该点电压同电流之比; 特性(特征)阻抗无界均匀媒质中，传输均匀平面波时(也可答 TEM 波时)，横向电场
同横向磁场之比，(a)或者直接写出公式：
µ L 或 ，给个说明的，可给满分。 （b） ε C
或“传输线上行波电压与行波电流之比”;
V (l ) Z = V0 = − V0 Z = 0 定义： in I 0+ I 0− I (l ) ，
∵ γ = α + j β , 无耗线γ = j β
，
z = −l
+ jβ l − − jβ l ⎧ V ( z ) = V e + V ⎪ 0 0 e + jβ l − − jβ l ⇒⎨ I ( z ) = I e + I ⎪ ⎩ 0 0e
V ( z ) V0+ e jβ l + V0− e − jβ l Z in = = + jβ l I ( z ) I 0 e + I 0− e − jβ l
= I 0+ e −γ z + I 0− eγ z
V0+ V0− ⇒ Z0 = + = − − I0 I0
V0+ e −γ z − V0− eγ z ⇒ Z0 = I ( z)
V ( z) V e Z in = = I ( z) I e
+ −γ z 0 + −γ z 0
+V e +I e
− γz 0 − γz 0
(1) λ / 4 = 250 − 50 = 200(cm) ，所以: λ = 800(cm) ————2 分
旋转到 g=1 的等电导圆上， y B = 1 − j1.15
y L → y B = (1 − j1.15) ，所以： l = 0.15λ = 1.2m
并联开路线： yb = j1.15 ，所以 d = 0差酌情扣分) ————2 分
答案 2：串联单枝节开路线匹配
1 + Γ(0)e − j 2 β l 1 + Γ(l ) = Z0 = Z 0 1 − Γ(0)e − j 2 β l 1 − Γ(l )
|Г|与驻波比ρ之间的关系式为 ρ =
1+ | Γ | ；回波损耗定义为 RL = −20lg | Γ | 。 1− | Γ |
(7)采用多节阻抗变换器的目的是为了获得更大的带宽，进行宽带匹配 。
试题二：计算题、作图题（16 分）
传输线电路如下图所示，利用 Smith 圆图求解下列问题： （1）线上驻波比ρ； （2）负载处的反射系数Г(0)； （3）负载的导纳 YL； （4）输入导纳 Yin； （5）离负载最近的第一个波节点离负载的距离 l1； （6）离负载最近的第一个波腹点离负载 的距离 l2。
其中 γ
= α + j β = ( R + jω L )(G + jωC )
+ −γ z − γz ⎧ ⎪V ( z ) = V0 e + V0 e + −γ z − γz 波动方程的行波解 ⎨ I ( z ) = I e + I ⎪ ⎩ 0 0e
I ( z) = 满足约束关系
γ [V0+ e −γ z − V0− eγ z ] R + jω L
(6) 距离负载 l 处，电压反射系数 Г 的定义为 Γ(l ) =
V0−e − jβ l = Γ(0)e − j 2 β l ；距离负载 l + jβ l V0 e
处 ， 电 压 反 射 系 数 Г 与 输 入 阻 抗 Zin 、 特 性 阻 抗 Z0 及 相 位 常 数 β 之 间 的 关 系 式 为
Z in = jZ 0 tan β l ，该传输线呈感性（填“感性”/“容性”） ，该阻抗在阻抗圆图上表示时，
随着频率的升高，它将沿 顺 （填“顺”/ “逆”）时针方向旋转；如果 λ/2> l >λ/4 ，其 Zin 将 呈 容 性 （ 填 “ 感 性 ” / “ 容 性 ” ）； 如 果 负 载 为 ZL ， 其 Zin 的 表 达 式 为
R + jω L R + jω L = γ G + jωC
特征阻抗 定义 定义特征阻抗
Z0 =
Z = 无耗时 0
L C
由传输线本身特性决定 ———— ————由传输线本身特性决定
γ V0+ −γ z V0− γ z + −γ z − γz I ( z) = [V0 e − V0 e ] = e − e R + jω L Z0 Z0
(8)TEM 波、 TE 波、 TM 波的波阻抗表达式分别为 Z TEM =