微波技术-第3章(网络2)

《微波技术与天线》习题答案

章节 微波传输线理路

1.1

设一特性阻抗为50的均匀传输线终端接负载1001R，求负载反射系数1，在离负载2.0，25.0及5.0处的输入阻抗及反射系数分别为多少？

解：31)()(01011ZZZZ

8.02131)2.0(jzjee

31)5.0( （二分之一波长重复性）

31)25.0(

79.2343.29tantan)2.0(10010ljZZljZZZZin

25100/50)25.0(2inZ （四分之一波长阻抗变换性）

100)5.0(inZ （二分之一波长重复性）

1.2

求内外导体直径分别为0.25cm和0.75cm的空气同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数25.2r的介质，求其特性阻抗及MHzf300时的波长。

解：同轴线的特性阻抗abZrln600

则空气同轴线9.65ln600abZ

当25.2r时，9.43ln600abZr

当MHzf300时的波长：

mfcrp67.0

1.3题

设特性阻抗为0Z的无耗传输线的驻波比，第一个电压波节点离负载的距离为1minl，试证明此时的终端负载应为1min1min01tantan1ljljZZ

证明：

1min1min010)(1min101min010intanltanj1/tantan1min1minljZZZZljZZljZZZZlinl由两式相等推导出：对于无耗传输线而言：）（

1.4

传输线上的波长为：

mfr2cg

因而，传输线的实际长度为：

mlg5.04

终端反射系数为：

961.0514901011ZRZR

《微波技术与天线》习题答案

章节 微波传输线理路

1.1

设一特性阻抗为50的均匀传输线终端接负载1001R，求负载反射系数1，在离负载2.0，25.0及5.0处的输入阻抗及反射系数分别为多少？

解：31)()(01011ZZZZ

8.02131)2.0(jzjee

31)5.0( （二分之一波长重复性）

31)25.0(

79.2343.29tantan)2.0(10010ljZZljZZZZin

25100/50)25.0(2inZ （四分之一波长阻抗变换性）

100)5.0(inZ （二分之一波长重复性）

1.2

求内外导体直径分别为0.25cm和0.75cm的空气同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数25.2r的介质，求其特性阻抗及MHzf300时的波长。

解：同轴线的特性阻抗abZrln600

则空气同轴线9.65ln600abZ

当25.2r时，9.43ln600abZr

当MHzf300时的波长：

mfcrp67.0

1.3题

设特性阻抗为0Z的无耗传输线的驻波比，第一个电压波节点离负载的距离为1minl，试证明此时的终端负载应为1min1min01tantan1ljljZZ

证明：

1min1min010)(1min101min010intanltanj1/tantan1min1minljZZZZljZZljZZZZlinl由两式相等推导出：对于无耗传输线而言：）（

1.4

传输线上的波长为：

mfr2cg

因而，传输线的实际长度为：

mlg5.04

终端反射系数为：

961.0514901011ZRZR

第一章

1-1解： f=9375MHz, /3.2,/3.1251cfcml ， 此传输线为长线。

1-2解： f=150kHz, 4/2000,/0.5101cfml ，此传输线为短线。

1-3答： 当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。用1111,,,RLCG表示，分别称其为传输线单位长度的分布电阻，分布电感，分布电容和分布电导。

1-4 解： 特性阻抗 901012101.66510500.66610LLZCC

f=50Hz X1=ωL1=2π×50×16.65×10-9Ω/cm=5.23×10-6Ω/cm

B1=ωC1=2π×50×0.666×10×10-12=2.09×10-9S/cm

1-5 解： ∵ 22jzjzirUzUeUe

2201jzjzirIzUeUeZ

将 2223320,2,42irUVUVz 代入

33223420220218jjzUeejjjV

3412020.11200zIjjjA

34,18cos2jtezuztRUzetV

34,0.11cos2jteziztRIzetA

1-6 解： ∵ZL=Z0 ∴220jzirUzUeU

212321100jjzzUzeUze

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绪篇 电磁场理论概要

第1章 电磁场与电磁波的基本概念和规律

1.1 电磁场的四个基本矢量

1.1.1 电场强度E

1.1.2 高斯(Gauss)定律

1.1.3 电通量密度D

1.1.4 电位函数p

1.1.5 磁通密度B

1.1.6 磁场强度H

1.1.7 磁力线及磁通连续性定理

1.1.8 矢量磁位A

1.2 电磁场的基本方程

1.2.1 全电流定律：麦克斯韦第一方程

1.2.2 法拉第一楞次(Faraday-Lenz)定律：麦克斯韦第二方程

1.2.3 高斯定律：麦克斯韦第三方程 1.2.4 磁通连续性原理：麦克斯韦第四方程

1.2.5 电磁场基本方程组的微分形式

1.2.6 不同时空条件下的麦克斯韦方程组

1.3 电磁场的媒质边界条件

1.3.1 电场的边界条件

1.3.2 磁场的边界条件

1.3.3 理想导体与介质界面上电磁场的边界条件

1.3.4 镜像法

1.4 电磁场的能量

1.4.1 电场与磁场存储的能量

1.4.2 坡印廷(Poyllfing)定理

1.5 依据电磁场理论形成的电路概念

1.5.1 电路是特定条件下对电磁场的简化表示

1.5.2 由电磁场方程推导出的电路基本定律

1.5.3 电路参量

1.6 电磁波的产生——时变场源区域麦克斯韦方程的解

1.6.1 达朗贝尔(DAlembert)方程及其解

1.6.2 电流元辐射的电磁波

1.7 平面电磁波 1.7.1 无源区域的时变电磁场方程

1.7.2 理想介质中的均匀平面电磁波

1.7.3 导电媒质中的均匀平面电磁波