电磁场与微波实验复习题目
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第 1 章 习 题1、 求函数()D Cz By Ax u +++=1的等值面方程。
解:根据等值面的定义:标量场中场值相同的空间点组成的曲面称为标量场的等值面,其方程为)( ),,(为常数c c z y x u =。
设常数E ,则,()E D Cz By Ax =+++1, 即:()1=+++D Cz By Ax E针对不同的常数E (不为0),对应不同的等值面。
2、 已知标量场xy u =,求场中与直线042=-+y x 相切的等值线方程。
解:根据等值线的定义可知:要求解标量场与直线相切的等值线方程,即是求解两个方程存在单解的条件,由直线方程可得:42+-=y x ,代入标量场C xy =,得到: 0422=+-C y y ,满足唯一解的条件:02416=⨯⨯-=∆C ,得到:2=C ,因此,满足条件的等值线方程为:2=xy3、 求矢量场z zy y y x xxy A ˆˆˆ222++=的矢量线方程。
解:由矢量线的微分方程:zy x A dz A dy A dx ==本题中,2xy A x =,y x A y 2=,2zy A z =, 则矢量线为:222zy dzy x dy xy dx ==,由此得到三个联立方程:x dy y dx =,z dz x dx =,zy dz x dy =2,解之,得到: 22y x =,z c x 1=,222x c y =,整理, y x ±=,z c x 1=,x c y 3±=它们代表一簇经过坐标原点的直线。
4、 求标量场z y z x u 2322+=在点M (2,0,-1)处沿z z y xy xx t ˆ3ˆˆ242+-=方向的方向导数。
解:由标量场方向导数的定义式:直角坐标系下,标量场u 在可微点M 处沿l 方向的方向导数为γβαcos cos cos zu y u x u l u ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂α、β、γ分别是l 方向的方向角,即l 方向与z y xˆˆˆ、、的夹角。
《电磁场与微波技术》补充练习题1(1)2《电磁场与微波技术》补充练习⼀、填空:1、波速随频率变化的现象称为波的⾊散,⾊散波的群速度表达式=z ν??-x cλ21。
2、测得⼀微波传输线的反射系数的模21=Γ,则⾏波系数K=1/3;若特性阻抗Z 0=75Ω,则波节点的输⼊阻抗R in (波节)=25欧。
3、微波传输线是⼀种分布参数电路,其线上的电压和电流沿线的分布规律可由传输线⽅程来描述。
4、同轴线传输的主模是TEM 模,微带线传输的主模是准TEM 模。
5、矩形波导尺⼨a = 2cm, b = 1.1cm.若在此波导中只传输TE 10模,则其中电磁波的⼯作波长范围为2.2<λ<4。
6、微波传输线按其传输的电磁波波型,⼤致可划分为TEM 波传输线,TE 、TM 传输线和表⾯波传输线。
7、长线和短线的区别在于:前者为分布(长线)参数电路,后者为集中参数电路。
8、均匀⽆耗传输线⼯作状态分三种:(1)⾏波(2)驻波(3)⾏驻波。
10、从传输线⽅程看,传输线上任⼀点处的电压或电流等于该处相应的⼊射波和反射波的叠加。
11、当负载为纯电阻L R ,且0Z R L 时,第⼀个电压波腹点在终端,当负载为感性阻抗时,第⼀个电压波腹点距终端的距离在0λ范围内。
12、导波系统中的电磁波纵向场分量的有⽆,⼀般分为三种波型(或模):TEM 波;TE 波;TM 波。
13、导波系统中传输电磁波的等相位⾯沿着轴向移动的速度,通常称为相速;传输信号的电磁波是多种频率成份构成⼀个“波群”进⾏传播,其速度通常称为群速。
14、波速随着频率变化的现象称为波的⾊散,⾊散波的相速⼤于⽆限媒质中的光速,⽽群速⼩于⽆限媒质中的光速。
15、矩形波导传输的主模是TE 10模;同轴线传输的主模是TEM 模。
16、线性媒质的本构关系为→→=E D ε,→→=H B µ;17、媒质为均匀媒质时,媒质的ε、µ、υ与空间坐标⽆关。
期末考试«电磁场与微波技术»试卷A一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1. 静电场是(C)A. 无散场B. 旋涡场C.无旋场D. 既是有散场又是旋涡场2. 已知(23)()(22)x y zD x y e x y e y x e =-+-+-r r r r ,如已知电介质的介电常数为0ε,则自由电荷密度ρ为( )A. B. 1/ C. 1 D. 03. 磁场的标量位函数的单位是( C)A. V/mB. AC. A/mD. Wb4. 导体在静电平衡下,其内部电场强度( A )A.为零B.为常数C.不为零D.不确定5. 磁介质在外部磁场作用下,磁化介质出现(C )A. 自由电流B. 磁化电流C. 传导电流D. 磁偶极子6. 磁感应强度与磁场强度的一般关系为( C )A.H B μ=r rB.0H B μ=r rC.B H μ=r r 0ε0εD.0B H μ=r r7. 极化强度与电场强度成正比的电介质称为(C)介质。
A.各向同性B. 均匀C.线性D.可极化8. 均匀导电媒质的电导率不随(B)变化。
A.电流密度B.空间位置C.时间D.温度9. 磁场能量密度等于(D)A. E D r r gB. B H r r gC. 21E D r r gD. 21B H r r g 10. 镜像法中的镜像电荷是(A)的等效电荷。
A.感应电荷B.原电荷C. 原电荷和感应电荷D. 不确定二、填空题(每空2分,共20分)1. 电场强度可表示为_标量函数__的负梯度。
2. 体分布电荷在场点r 处产生的电位为_______。
3. 一个回路的自感为回路的_自感磁链_与回路电流之比。
4. 空气中的电场强度5sin(2)x E e t z πβ=-r r V/m ,则位移电流密度d J r = 。
5. 安培环路定律的微分形式是 ,它说明磁场的旋涡源是 有旋场。
电磁场复习题一、填空题1、在两种媒质分界面的两侧,矢量的法向分量总是连续的;而矢量的切向分量总是连续的。
2、在静电场中,极化强度的定义是,极化体电荷密度与极化强度的关系是,极化面电荷密度与极化强度的关系是。
3、欧姆定律的微分形式是;积分形式是。
4、麦克斯韦方程组的复数形式是、、、。
5、在恒定磁场中,矢量磁感应强关系是;矢量足的方程是。
6的方向相互,相位。
7、均匀平面波垂直入射到理想导体表面上,入射波的电场振幅和相位与反射波的电场振幅和相位的关系分别是和。
8、电流强度I之间的关系式是,而电流密度v式是,电流密度之间的关系式是。
9、磁感应强式中的m值应为,其计算的依据是。
10、矢量分析中的斯托克斯定理是,高斯散度定理是。
11、麦克斯韦方程组的微分形式是、、、。
12、在恒定磁场场中,磁化强度的定义是,磁化体电流密度与磁化强度的关系是,磁化面电流密度与磁化强度的关系是。
13、焦耳定律的微分形式是;积分形式是。
14、电位满足的泊松方程是,矢量磁位A满足的泊松方程是。
15、在线性各向同性的媒质中,电场强度E、电流密度J、电位移矢量D之间的关系分别为,、,磁感应强度B、磁场强度H之间的关系为。
16、在时变电磁场中,电场是场,磁场是。
17,电位移矢量系是。
18)中垂直入射到无损耗介质()表面上,则其电场的反射系数为,折射系数为。
19、在静电比拟法中,导电媒质中的恒定电场中I与介质中的静电场的相对应,与介质中的静电场的相对应。
20、坡印廷矢量的定义是,其物理意义是。
21、从传输线方程看,传输线上任一点处的电压和电流都等以该处相应的波和波的叠加。
二、选择题1、半径为a)。
A.C2、则电介质中的静电场为()。
A B.C D.3、恒定电场分界面的边界条件是()。
ABCD.以上三者都不是都不是4、以下关于时变电磁场的论述中,正确的是()。
A.电场是无旋场B.电场和磁场相互激发C.电场和磁场各自独立D.磁场是有源场5则此波是()。
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
1.设一个矢量场 k z j y i x3)12(+++,则散度为( )A. 0B. 3C. 6D. 92.在半径为a 的一个半圆弧线上均匀分布有电荷Q ,求圆心处的电场强度。
( ) A.20212aQ επ B.2026a Q επC. 2022aQ επ D.202aQεπ3.电矩为l q p=的电偶极子在均匀电场E 中所受的作用力F 和库仑力矩L 为( ) A. 0,0==L F B. E p L F ⨯==,0C. 0,==L E q FD. E p L E q F⨯==,4.1C 和2C 两个电容器,其上分别标明200PF500V (耐压值)和300PF900V 。
把它们串起来,在两端加上1000V 电压,则( ) A .1C 被击穿,2C 不被击穿 B .1C 不被击穿,2C 被击穿C .两者都被击穿D .两者都没有被击穿5.在物质中没有自由电子,称这种物质为( )A.导体B.半导体C.绝缘体D.等离子体 6.关于稳恒磁场强度H 的下列说法中哪个是正确的?( ) A. H 仅与传导电流有关。
B. 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零。
C. 若闭合曲线上各点H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。
D. 以闭合曲线L 为边界的任意曲面的H 通量均相等。
7.在0,0≠=H E的磁介质区域中的磁场满足下列方程( )A. 0,0=⋅∇=⨯∇H HB. 0,0≠⋅∇=⨯∇H HC. 0,0=⋅∇≠⨯∇H HD. 0,0≠⋅∇≠⨯∇H H8.匀强磁场,其磁感应强度方向垂直纸面向外,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则( )A .两粒子的电荷必然同号。
B .两粒子的电荷可以同号,也可以导号。
C .两粒子的动量大小必然不同 D. 两粒子的运动周期必然不同9. 在真空中,用铁块做成的单摆在与摆平面垂直的垣定磁场中摆动时,所做运动为( ) A .原摆平面内自由摆动 B .原摆平面内阻尼摆动 C .脱离原摆平面自由摆动 D .脱离原摆平面阻尼摆动 10.对于各向同性介质,若磁导率为μ,则能量密度m w 为( )A. HB. 2H C. 2H μ D.221H μ11.位移电流不同于真实电流的地方在于( ) A .位移电流不会产生磁场 B .位移电流不会产生电场 C .位移电流不会产生焦耳热D .位移电流的方向与真实电流的方向规定不一致12.波印亭矢量H E S⨯=的物理义意是( )A .电磁波单位时间内在传播方向上的面能量密度B .电磁波单位时间内在传播方向上的体能量密度C .电磁波在传播方向上的体能量密度D .电磁波单位时间内在传播方向上的能量13.波在传播方向上,波面走过一个波长的距离时,波面相位改变( ) A. 0 B. π C. π2 D. π4 14.电磁波的相速度是指( )A .波的等相位面沿电磁波传播方向移动的速度B .波所携带的能量沿电磁波传播方向移动的速度C .波所携带的信息沿电磁波传播方向移动的速度D .相位变化的速度15.在两种非磁性媒质的分界面上,电磁场应满足的边界条件是( ) A. t t E E 21=,t t H H 21= B. n n E E 21=,n n H H 21= C. t t E E 21=,n n H H 21= D. n n E E 21=,t t H H 21=二、多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题的四个备选答案中,选出正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
电磁场与微波技术考试试题第一部分:选择题1.以下哪种物质不会导电?A. 金属B. 纯水C. 石墨D. 盐水2.在静磁场中,以下哪个定律描述了磁感应强度的闭合路径上的积分?A. 法拉第电磁感应定律B. 麦克斯韦方程组C. 安培环路定理D. 洛伦兹力定律3.一根长直导线内有电流I,通过导线的磁感应强度为B,若将导线对折成一角度小于90°的弯导线,则弯导线内的磁感应强度为原来的:A. 1/2B. 2C. 1/4D. 44.以下哪个元器件常用于阻止直流电流通过但允许交流电流通过?A. 二极管B. 电容器C. 电阻器D. 电感器5.以下哪个微波技术常用于无线通信系统?A. CDMAB. DSLC. NFCD. HDMI第二部分:填空题1. 法拉第电磁感应定律的数学表达式为________。
2. 电磁波的传播速度在真空中为________。
3. 洛伦兹力的数学表达式为________。
4. 电感的单位为________。
5. 麦克斯韦方程组共有________条方程。
第三部分:简答题1. 什么是电磁感应?请简要描述其原理。
2. 电磁波的特点有哪些?请列举至少三个。
3. 什么是极化?请简要解释线极化和圆极化的概念。
4. 什么是微波?其在通信领域有何应用?5. 请解释电感和电容对电路的影响。
第四部分:论述题请述说电磁场与微波技术在现代通信领域的重要性,并举例说明其在实际应用中的作用。
第五部分:应用题某通信系统需要传输频率为10 GHz的微波信号,请问该信号所对应的波长是多少?(给出计算步骤)总结:本次考试试题包含了选择题、填空题、简答题、论述题和应用题,涵盖了电磁场与微波技术的基础知识和实际应用。
通过解答这些题目,可以加深对电磁场与微波技术的理解和掌握。
电磁场与微波技术 复习题一、单项选择题1. 导体的静电平衡条件归结为以下几条,其中错误的是( )A. 导体内部不带电,电荷只能分布于导体表面B. 导体内部电场为零C. 导体表面电场线沿切线方向D. 整个导体的电势相等2.设区域V 内给定自由电荷分布)(x ρ,在V 的边界S 上给定电势φ/s 或电势的法向导数n ∂∂φ/s,则V 内的电场( )A. 唯一确定B.可以确定但不唯一C.不能确定D.以上都不对3.有关复电容率ωσεεj -='的描述正确的是( ) A. 实数部分ε代表位移电流的贡献,它不能引起电磁波功率的耗散;虚数部分是传导电流的贡献,它引起能量耗散B. 实数部分ε代表传导电流的贡献,它不能引起电磁波功率的耗散;虚数部分是位移电流的贡献,它引起能量耗散C. 实数部分ε代表位移电流的贡献,它引起电磁波功率的耗散;虚数部分是传导电流的贡献,它不能引起能量耗散D. 实数部分ε代表传导电流的贡献,它引起电磁波功率的耗散;虚数部分是位移电流的贡献,它不能引起能量耗散4.金属内电磁波的能量主要是( )A. 电场能量B. 磁场能量C. 电场能量和磁场能量各一半D. 一周期内是电场能量,下一周期内则是磁场能量,如此循环5. 已知矢势ψ∇+='A A ,则下列说法错误的是( )A. A 与A '对应于同一个磁场BB. A 和A '是不可观测量,没有对应的物理效应C. 只有A 的环量才有物理意义,而每点上的A值没有直接物理意义 D. 由磁场B 并不能唯一地确定矢势A6.良导体条件为( ) A.εωσ≥1 B. εωσ<<1 C. εωσ>>1 D. εωσ≤1 7. 平面电磁波的特性描述如下:⑴ 电磁波为横波,E 和B 都与传播方向垂直⑵ E 和B 互相垂直,E ×B 沿波矢K 方向⑶ E 和B 同相,振幅比为v以上3条描述正确的个数为( )A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个8. 频率为91030⨯HZ 的微波,在0.7cm ⨯0.6cm 的矩形波导管中,能以什么波模传播?( )A. 01TEB. 10TEC. 10TE 及01TED. 11TE9.共轭匹配要求长线输入阻抗与信号源内阻互为共轭,设信号源内阻为g g g jX R Z +=,长线输入阻抗为in in in jX R Z +=,则共轭匹配时要求( )A. g in g in X X R R ==,B. g in g in X X R R =-=,C. g in g in X X R R -==,D. g in g in X X R R -=-=,10. 微波传输线是一种什么电路?( )A. 集总参数B. 分布参数C. 纯阻D. 无耗二、多项选择题1. 电荷守恒定律微分式为0=∂∂+⋅∇tJ ρ ,下列相关描述正确的有( ) A . 微分形式具体描述了空间各点上电荷变化与电流流动的微观或局部关系B . 空间中某点电荷密度随时间发生变化,此点即成为电流的散度源,发出或汇集电流C . 电流由电荷减少的地方流出,汇集到电荷增加的地方D . 此式又称为电流连续性方程2. 关于库仑定律,下面讨论正确的有( )A . 两个点电荷之间的静电力的大小与两个电荷的电量成正比、与电荷之间距离的平方成反比,方向在两个电荷的连线上B . 当多个点电荷存在时,其中一个点电荷受到的静电力是其他各点电荷对其作用力的矢量叠加C . 对于连续分布的电荷系统,静电力的求解不能简单地使用库仑定律,必须进行矢量积分D . 库仑定律只给出了点电荷之间作用力的大小和方向,并没有说明作用力传递的方式或途径3. 真空中静电场满足高斯定理,其微分式为0/ερ=⋅∇E,则下列诠释正确的有( )A . 空间中任意点电场的散度只与当地的电荷分布,即电荷密度有关B . 静电荷是静电场的散度源,即凡是有电荷存在的地方就会扩散出(或汇集起)电力线,激发起呈扩散状的静电场C . 电场的散度与电场本身是不同的物理量,电场的散度是标量,是散度源的强度,而电场则是矢量D . 没有电荷的地方,源的强度为零,即电场的散度为零,但电场强度不一定为零4. 对于静电场的描述正确的有( )A . 有源场B . 无旋场C . 呈现扩散状的分布形式D . 电力线不构成闭合回路5. 关于静磁场的描述正确的有( )A . 静磁场的散度在空间中处处为零,空间不存在磁力线的扩散源和汇集源B . 静磁场的散度是标量,而磁感应强度本身是矢量,二者是不同的两个物理量C . 虽然磁场的散度处处为零,但空间的磁场不一定处处为零D . 以上描述都不正确6. 对于安培环路定理的讨论正确的有( )A . 空间任意点静磁场的旋度只与当地的电流密度有关B . 稳恒电流是静磁场的旋涡源,凡是有电流存在的地方就会激起旋涡状的静磁场C . 电流密度决定了旋涡源的强度和方向D . 没有电流的地方,磁场的旋度为零,但磁场不一定为零7. 介质的极化主要有哪两类?( )A . 在外加电场的影响下,无极分子正负电荷的中心相对位移B . 在外加电场的影响下,有极分子正负电荷的中心相对靠近C . 有极分子的取向沿电场方向呈现一定的规则性D . 有极分子在外电场作用下进行无序化排列8. 对于位移电流的描述正确的有( )A . 在时变场情况下,磁场仍然是有旋场,但其旋涡源除了传导电流外,还有位移电流B . 位移电流代表的是电场随时间的变化率C . 位移电流是一种假想的电流D . 变化的电场会激发磁场,这就是位移电流的物理意义9. 非导电媒质中的均匀平面波满足E a H n⨯=η1,则下列描述哪三个是正确的() A . 电场与磁场的振幅之比等于媒质的本征阻抗B . 电场方向与磁场方向垂直且都垂直于传播方向C . 电场相位与磁场相位相同D . 电场相位落后于磁场相位10.反射系数圆有下述特点( )A. 圆上不同的点代表传输线上不同位置的反射系数B. 反射系数具有2/λ的重复性C. 不同的工作状态对应的反射系数位于反射系数圆的不同区域D. 电长度增大的方向是向波源方向,是顺时针方向旋转11.矩形波导的尺寸选择,通常主要考虑下述因素的影响,其中哪三个正确( )A. 不需要考虑波导的重量、体积等因素B. 满足功率容量的要求C. 波导的衰减要小D. 保证主模工作时有足够的单模工作频率12.为了将微波元件等效为微波网络,要解决如下三个问题( )A. 确定微波元件的参考面B. 由横向电磁场定义等效电压、等效电流和等效阻抗,以便将均匀传输线等效为双线C. 确定一组网络参数、建立网络方程,以便将不均匀区等效为网络D. 从麦克斯韦方程出发,解电磁场的边值问题三、判断题1. 电荷只直接激发其邻近的场,而远处的场则是通过场本身的内部作用传递出去的.( )2. 由电流激发的磁场都是无源的.( )3. 位移电流实质上是电场的变化率.( )4. 平面电磁波垂直射到金属表面上,透入金属内部的电磁波能量全部变为焦耳热.( )5. 电磁波在全反射过程中,反射平均能流密度在数值上等于入射平均能流密度,即能量全反射,所以全反射过程中第二介质不起作用.( )四、填空题1. 1820年, 发现电流的磁效应;1831年, 发现电磁感应定律,并提出场的概念;1864年, 把电磁规律总结为方程组,并从理论上预言电磁波的存在;1905年, 建立起关于新时空观的理论.A. EinsteinB. FaradayC. OerstedD. MaxwellE. Lorentz2. 能量守恒定律的积分式是-⎰⋅σ d s =⎰⋅dV f ν +dV w dtd ⎰,它的物理意义是______________ ____ _。
第五章习题5-1传输线长度为1m ,当信号频率分别为975MHz 和6MHz 时,传输线分别是长线还是短线?答:1) 频率为975MHz 时,信号的波长为0.3077m<1m ,传输线是长线;2) 频率为6MHz 时,信号的波长为50m>1m ,传输线是短线;5-2已知同轴电缆的特性阻抗为75Ω,其终端接负载阻抗Z L =25+j50Ω,计算终端反射系数2Γ。
答:217550257550250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z 5-3 一无耗传输线特性阻抗为Z 0=100Ω,负载阻抗Z L =75-j68Ω,试求距离终端为λ/8和λ/4处的输入阻抗。
答:1006850687568257568250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z 100685068)(100685068100685068822'228/++=-+-=+-=Γ=Γ--j j j j j e j j e j z j λλπβλ 100686850)1(100685068100685068422'224/+-=-+-=+-=Γ=Γ--j jj j e j j ej z j λλπβλ 5-4设无耗线终端接负载阻抗L L j X Z Z +=0,其实部0Z 为传输线特性阻抗,试证明:负载的归一化电抗L ~X 与驻波系数ρ的关系为ρρ1~L -=X 。
答:00L 00L 00L 0L 22Z j X jX Z jX Z Z jX Z Z Z Z Z L L +=++-+=+-=Γ,2202224114α+=+=ΓZ X X L L 11,11+-=ΓΓ-Γ+=ρρρ,1212411222+++-=+ρρρρα, 1222+-=ρρρα,ρρα11~L -==X 5-5先将习题图5-5各图传输线电路等效再求各电路的输入端反射系数Γin 和输入阻抗Z in 。
Part I: Understanding MWO Software:Final Examination Samples(Dec 20, 2008)完成七级微带低通滤波器的基本设计(类似题目可能有高通、带通或Layout设计,也可能是要求设计基于分立元件的器件)===== 设计具体要求 ======通带频率范围:0GHz~0.8GHz增益参数S21:通带内0GHz~0.8GHz S21>-5dB阻带内1.2GHz~1.8GHz S21<-40dB反射系数S11:通带内0GHz~0.8GHz S11<-20dB要求优化参数Cost<0.5(最佳为Cost=0)基板参数:Er=4.2 H=1mm T=0.02mm计算50欧姆特性阻抗时,TXLine频率参数使用截止频率0.8GHz微带线长统一使用八分之一波长,对微带线宽进行优化(限制微带线线宽最小值为0.1mm)。
附图:Tip:一定要非常熟悉元件库。
对于设计主要步骤、变量设置、优化目标及方法(可以尝试用不同的方法使目标函数跳出局部最小)、附加工具使用等要熟练,传输线理论要熟悉。
====== 讨论:(实际考题目仅包含1~2个此类问题)样例如下===========1.如果要求的阻带特性是S21<-40dB,上面的基本结构/元件参数无法达到要求,那么你准备采用什么对策?2.讨论由于微带线加工过程中的误差对你所设计的滤波器造成的影响。
3.PORT 代表什么意义?上面结构中紧靠PORT 的两段微带线是作什么用的?4.上面设计的滤波器采用了对称结构,对于低通你认为那几部分对器件特性影响最大?5.上面这样的结构你认为能够用来做带通、高通滤波器吗?为什么?请用示意图论证你的推论;6.讨论微带线级数对器件设计的影响。
*** 以上6问仅供参考,实际问题范围更宽、面更广,请认真复习指导书,按要求完成实验报告要求的的检索讨论部分,请认真思考。
电磁场与微波实验复习题目
1、设计一低通滤波器(1),要求如下:
通带频率范围:0MHz~400MHz
增益参数S21 :通带内0MHz~400MHz S21 >-0.5dB
阻带内600MHZ 以上S21 <-50dB
反射系数S11 :通带内0MHz~400MHz S11<-10dB
请参考如图所示电路结构为我们设计。
如下图所示,此滤波器电路原理图是对称结构,那么,处于对称位置上的两个元器件,其参量变化分别对仿真结果有何影响?(至少两组,如L1 和L5,或C1 和C4)
提示:初始值(L0=15,L1=30,L2=30,C0=15,C1=20)
评分标准:没有得到理想cost 值和输出曲线图扣5~10 分
实验步骤出现错误的,一个错误扣5 分
问题回答错误,扣10分。
2、参考如图所示电路结构,设计高通滤波器(1)
通带频率范围:450MHz 以上
增益参数S 21 :阻带内0MHz~300MHz S 21 〈--40dB
通带内450MHZ 以上S 21 〉-1dB
反射系数S 11 :通带内450MHz S 11 <-15dB
要求优化参数Cost<0.5 (提示:有可能陷入局部极小,采用多次优化)
利用Tuner观察幅频特性曲线,探讨相应参数对幅频特性影响。
提示:初始值(L1=15,L2=8,C1=C2=5)
评分标准:没有得到符合要求cost 值和输出曲线图扣5~10 分
实验步骤出现错误的,一个错误扣5 分
问题回答错误,扣10分。
3、参考如图所示电路结构,设计带通滤波器(1)
通带频率范围:500MHz~600MHZ
增益参数S 21 :阻带内0MHz~400MHz S 21 〈-40dB
700MHz 以上S 21 〈-40dB
通带内500MHz~600MHZ 21 〉-0.5dB
反射系数S 11 :通带内500MHz~600MHZ S 11 <-15dB
要求优化参数Cost<0.5(最佳为Cost=0) (提示:有可能陷入局部极小)
利用Tuner观察幅频特性曲线,探讨相应参数对幅频特性影响。
提示:初始值(L1=100,L2=5,L3=50,C1=1,C2=50,C3=5),可反复采用不同算法Optimize (6 次),
评分标准:没有得到理想的cost 值和输出曲线图扣5~10 分
实验步骤出现错误的,一个错误扣3~5 分
问题回答错误,扣10分。
4、参考如图所示电路结构在仿真频率范围0~8GHz 内设计分布参数低通滤波器(1)
通带频率范围:0GHz~4GHz
增益参数S 21 :通带内0GHz~4GHz S 21 >-0.5dB
阻带内5.5GHz 以上S 21 <-40dB
反射系数S 11 :通带内0GHz~4GHz S 11 <-20dB
要求优化参数Cost<0.5(最佳为Cost=0) 基板参数:Er=2.16 H=0.2mm T=0.001mm。
计算50 欧姆特性阻抗时,TXLine 频率参数使用截止频率4GHz。
微带线长统一使用八分之一波长,对微带线宽进行优化。
PORT 在电路原理图中有什么作用?图中紧靠PORT 的两段微带线有特殊用途吗?具体是什么?
提示:初始值(W1=W2=W3==W4=1,W1、W2 为底下两段开路线线宽,W3、W4 为中间3 段微带线线宽,变量(线宽)范围取0.01~4(0.05<W/H<20))
评分标准:没有cost 值和输出曲线图扣5~10 分
实验步骤出现错误的,一个错误扣3~5 分
问题回答错误,扣10分。