天线原理2012(A)
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正考
西安电子科技大学
《天线原理》考试试题
(答案必须写在答题纸上)
考试时间: 120 分
任课教师: 班 号: 学生姓名: 学 号:
一、(32分)填空
1、天线在),(φθ方向的辐射强度),(φθU 定义为:__________________________,平均辐射强度av U 定义为:______________________________________,方向系数),(φθD 定义为:____________________________________________________。
2、天线辐射效率的定义为:
ri r in
ri L
P R e P R R =
=
+。式中:
r
P 表示
____________________,in P 表示_________________________。 要提高天线的辐射效率,可以从下面两个方面入手:
a.___________________________,
b._____________________________。 3、对称振子馈电结构如右图所示,写出
U 型管的两个作用: a.__________________; b.__________________。
4、发射天线工作频率为300MHz ,辐射功
率为30W ,方向系数为2,在距天线
1km 远处空间电场强度的大小为______________________________;若将天线的辐射 功率提高到60W ,则辐射场的大小增加______________dB 。
5、列举一个园极化天线:_______________ 和一个宽带天线:____________。
6、在边射直线阵中,若单元数相同,间距相同,电流分布分别为:“等幅分布”、“递减分布”、“递增分布”和“切比雪夫分布”。问: (1)哪种阵方向系数最大?__________________;
(2)哪种阵副瓣电平最高?__________________; (3)哪种阵具有等副瓣特性?__________________。
二、(10分)设工作频率为300MHz ,在自由空间中,发射天线的增益为20dB 、效率为0.5、输入功率为100W ;接收天线的增益为10dB 、效率为0.8、馈线匹配效率为1;收发天线相距2500km 、最大辐射方向相互对准、极化匹配。求接收天线的接收功率。
三、(15分)如图1所示,4
/λ
单极子天线置于无限大理想导体平面,试求:
(1) 求出E 面方向图,并概画其图形; (2) 天线的输入阻抗; (3) 天线方向系数。
图1
四、(15分)坐标如图2所示,两半波振子天线齐平排列,间距4/λ=d ,振子
1#和振子2#的激励电流分别为11=I 和j I -=2。求:
(1) 空间归一化方向图;
(2) E 面归一化方向图并概画其图形; (3) H 面归一化方向图并概画其图形;
图2
五、(18分)如图3所示,矩形口径a ×b 位于xoy 面,口径中心为坐标原点,
口径场a E
为均匀分布,极化为y
方向:
=d
()0ˆ,'/2,'/2;','0,else
a yE x a y
b E x y ⎧≤≤⎪=⎨
⎪⎩
其中0E 为常数。试求:
(1) 天线的远区场表达式、E 平面和H 平面归一化方向图; (2) 口径效率和方向系数;
(3) 假定天线口径远远大于工作波长,请给出E 平面和H 平面的半功率波瓣宽度及第一副瓣电平。
图3
六、(10分)叙述前馈单抛物面天线的组成、配置和基于发射模式的工作原理。