北京邮电大学05级《微波技术基础》期中试卷及答案分析

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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

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 =

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。

微波技术基础试卷A答案.doc

（2分）（6分）一、填空题（每空2分，共40分）1.入射、反射2.终端、0vzv4/4。

3.电压波腹点、电压波节点4. TEM 、TE 、TM5. TE10、TE11、高通6阻抗参量.转移参量散射参量 7. Zi2=Z2i 、S 12=S 2i 8.行波状态、驻波状态、行驻波状态二、简答题三、解答：（1）由匚=上冬=一0.2/ =也堂=1.5 4+4" \-r L即B-C 段传输行驻波，Z L < Z 01得出：C 为电压波节点，B 为电压波腹点。

（2分）=Z 012/ Z L =900 欧姆。

ZinB = Z|inB 〃R=450 欧姆= Z°|即A ・B 段传输行波。

由 Z inA = Z inA W 出：I" 450V闫=1AA-B 段：k| = |t/B | = 450V|L|=|I A I=IAZjnA = ZjnB =450Q(2分) B.C 段：|f/B | = Kax| =450V|Uc| = |*打=匹J = 300V P/ =EJ = 0.5A nun 2|【c| =，max = P Anin = 0.75ARgx = Z LinB = 900QRmin = Z L =40°Q振幅 |V(d)、|l(d) . | Zin (cl) | 随 d 的变化图（2分）（2）负载吸收的总功率为：P = 1|U A||I A| = 225W1 1 9Z L吸收的功率为:P L=-|U min||l max| = -Z L|l mia| =U2.5W （2 分）完成（要求写清必要步骤）（10分）p =耳地=3.846 ,在阻抗圆图中找到归一化电阻为3.846的点A , I I minmax过A点作等反射系数圆，A点为波腹点，（4分）过A点沿等反射系数圆向信源方向旋转0.032波长数，至B点, Z in =2.5-71.8,故Z所=125-/900。

2008微波技术基础期末考题05A+答案

⎡ −0.0621 + j 0.7448 −0.6621 − j 0.0552 ⎤ =⎢ ⎥ ⎣ −0.6621 − j 0.0552 −0.0621 & S22 和 S12 = S21 ，所以网络满足对称性和互易性，且
S11 + S21 = S12 + S22 = 1 ，所以网络满足幺正性。
可将系统分成五个部分，其[ABCD]矩阵分别为：
⎡1 ⎢0 ⎣
j 40 ⎤ ⎡ 1 0 ⎤ ⎡1 ，⎢ ，⎢ ⎥ 1 ⎦ ⎣ j 20 1 ⎥ ⎦ ⎣0
j 30 ⎤ ⎡ 1 0 ⎤ ⎡1 ，⎢ ，⎢ ⎥ 1 ⎦ ⎣ j 20 1 ⎥ ⎦ ⎣0
j 40 ⎤ 1 ⎥ ⎦
五个部分级联，因而总的[ABCD]矩阵为：
厦门大学《微波技术基础》课程试卷
信息科学与技术
学院电子工程系 05 年级电子科学与技术专业
学生姓名：
主考教师：游佰强试卷类型（A 卷）学号：
2008 年 1 月 16 日
一、基本概念简答及基本运算（40 分） 1) 请举例描述微波技术在当代的主要应用，至少三项，并与其他有类似功能的技术进行对比分析（5 分）；无线通信 vs 光纤通信; 微波能 vs 传统加热;微波探测 vs 传统探测;微波烘干 vs 传统干燥; 微波测距 vs 传统测距;（写出 3 个并简述给满分） 2) 简述纵横关系。他对 TEM 波，TE 波、TM 波的场的求解那些有效?那些无效?（5 分）；纵横关系是用麦克斯韦方程推导出的简化电磁场求解方法的一系列表达式,它描述了横向电磁场与纵向电磁场的关系,它对于纯在支撑场的 TE 或 TM 波求解有效,我们只需要求出传播方向的支撑场,就可以利用这个关系求出其余的所有场分量。这个方法显然不适合于没有传输方向场的 TEM 波的求解无效,TEM 求解需要用位函数的拉普拉斯方程，然后微分得到电场。（判断正确给 3 分，描述清楚其余解法给满分） 3) 写出矩形波导截止频率的计算公式，讨论模式简并现象，由小到大按顺序列出矩形波导的前 7 个模式(设 a = 2b )，并画出 TE30、TE22 的主界面场图（5 分）；

微波技术基础期末考试试题

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。

微波技术基础试卷

解：
三条支路波长均为 l = (2.1´108 ) /(7 ´108 ) = 30cm 。
第二支路：43.5/30=1.45 l ， zl2 = j70 / 70 = j1 ，在圆图 1 点，参考位置 @0.125 l ，驻波系数为无穷大。向电源移动 1.45l至 2 点：zin=j0.51; Zin=35.7 欧。
波）、_半开放_式（支持_TEM、TE、TM__波）三大类。
二、（15 分）如图所示的高频无耗传输系统工作于 700MHz。三条线路上的相速度均为 2.1×108m/s。试求每条支路上的驻波比 VSWR、馈电端 AA'的输入阻抗。（评分标准：本题共计 15 分。推导、计算均正确满分；演算错误扣 5~8 分，采用圆图法而没画出细节扣 2~3 分）
为特性阻抗 Z0；错：长度改变可输入阻抗会改变 7. 回波损耗和反射损耗均与反射信号有关、都与反射系数大小有关，实际上
代表相同的物理意义。错：它们代表不同的物理意义，数值也不同
8. 波导正规模的_电场和磁场的波函数对时间和对距离有对称性和反对称
性。正交性是正规模的_基本_特性，波导中的电磁波至少是分段__连续_
能_应用；
3. 现代无线通信、有线通信是微波的_载体_应用，体现了微波的_信息_性；
4. 导波中场的纵向场分量和横向分量均满足_亥姆霍茨__方程，相互之间满
足_纵横__关系；
5. 均匀传输线电压反射系数与电流反射系数_等值异号__；阻抗、反射系
数、驻波系数具有_一一对应__的关系；
6. 波导中的电磁波无耗传输线的工作状态与传统电路相似，沿线输入阻抗均
（评分标准：本题共计 15 分。推导、计算均正确满分；演算错误扣 5~8 分，采用

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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 =

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