《微波技术与天线》习题答案

微波技术与天线(第二版)刘学观课后习题答案

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微波技术与天线

* 1、1设一特性阻抗为得均匀传输线终端接负载,求负载反射系数,在离负载,及处得输入阻抗及反射系数分别为多少？

解:

1、3设特性阻抗为得无耗传输线得驻波比,第一个电压波节点离负载得距离为,试证明此时得终端负载应为

证明:

* 1、5试证明无耗传输线上任意相距λ/4得两点处得阻抗得乘积等于传输线特性阻抗得平方。

证明:令传输线上任意一点瞧进去得输入阻抗为,与其相距λ/4处瞧进去得输入阻抗为,则有:

=

所以有:

故可证得传输线上相距得二点处阻抗得乘积等于传输线得特性阻抗。

1、6 设某一均匀无耗传输线特性阻抗为Z0=50Ω,终端接有未知负载Z1。现在传输线上测得电压最大值与最小值分别为100mV与20mV,第一个电压波节得位置离负载lmin1=λ/3,试求该负载阻抗Z1。

解: 根据驻波比得定义: ρ=|Umax|/|Umin|=100/20=5

反射系数得模值 |Г1|=ρ-1/ρ+1=2/3

由 lmin1=λФ1/4(pai)+λ/4=λ/3

求得反射系数得相位Ф1=(pai)/3,因而复反射系数 Г1=2ej(pai)/3/3

负载阻抗为 Z1=Z0(1+Г1)/(1-Г1)=82、4 64、30

*

* 例2-1 设某矩形波导得尺寸为a=8cm,b=4cm,试求工作频率在3GHz时该波导能传输得模式。 解: 由f=3GHz,得 λ=c/f=0、1m

λcTE10=2a=0、16m>λ λcTE01=2b=0、08m

可见,该波导在工作频率为3GHz时只能传输TE10模。

*

1 可编辑修改精选全文完整版

课程名称：微波技术与天线答案

共 4 页试卷： A、 考试形式： 闭 卷

一、 填空题（每空1分，共10分）

1、300MHz 3000GHz。 2、相等，λ/2。 3、TE10 4、TE01

5、电激励、磁激励、电流激励 6、越强

二、选择题（每题2分，共20分）

1、B 2、 D 3、A 4、A 5、C 6、B 7、C 8、D 9、D 10、B

三、简答题（每题6分，共24分）

1、有一三端口元件，测得其[S]矩阵为：00.9950.1[]0.995000.100s

问：此元件有那些性质？它是一个什么样的元件？

答：（1）由S11=S22=S33=0知，此元件的三个端口均匹配。 1分

（2）由S23=S32=0知，此元件的端口2和端口3是相互隔离的。 1分

（3）Sij=Sji(i、j=1,2,3)知，此元件是互易的。 1分

（4）由S11=S22=S33知，此元件是对称的。 1分

（5）由[S]+[S]≠[I]知，此元件是有耗的。 1分

此元件是一个不等分的电阻性功率分配元件。 1分

2、智能天线将在那几个方面提高移动通信系统的性能？

答：1.提高通信系统的容量和频谱利用率； 1.5分

2.增大基站的覆盖面积； 1.5分

3.提高数据传输速率； 1.5分

4.降低基站发射功率，节省系统成本，减少了信号干扰与电磁环境污染。

1.5分

3、解释对称振子的波长缩短效应，分析产生的原因。

答：对称振子的相移常数β大于自由空间的波数k，亦即对称振子上的波长短于自由空间波长，称为波长缩短想象。 2分 2 原因：（1）对称振子辐射引起振子电流衰减，使振子电流相速减小，相移常数β大于自由空间的波数k，致使波长缩短。 2分

微波技术与天线复习题答案

《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Ω50的均匀传输线终端接负载Ω=1001R ，求负载反射系数1Γ，在离负载λ2.0，λ25.0及λ5.0处的输⼊阻抗及反射系数分别为多少？

解：31)()(01011=+-=ΓZ Z Z Z

πβλ8.0213

1

)2.0(j z j e e --=Γ=Γ

31

)5.0(=Γλ （⼆分之⼀波长重复性）

31

)25.0(-=Γλ

Ω-∠=++=ο79.2343.29tan tan )2.0(10010

l

jZ Z l

jZ Z Z Z in ββλ

Ω==25100/50)25.0(2λin Z （四分之⼀波长阻抗变换性）

Ω=100)5.0(λin Z （⼆分之⼀波长重复性）

1.2

求外导体直径分别为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 ε的介质，求其特性阻抗及MHz f 300=时的波长。 解：同轴线的特性阻抗ab

Z r

ln

60

0ε= 则空⽓同轴线Ω==9.65ln 600a

b

Z 当25.2=r ε时，Ω==

9.43ln

60

0a

b

Z rε 当MHz f 300=时的波长：

m f c r

p 67.0==

ελ

1.3题

设特性阻抗为0Z 的⽆耗传输线的驻波⽐ρ，第⼀个电压波节点离负载的距离为1m in l ，试证明此时的终端负载应为1

min 1

min 01tan tan 1l j l j Z Z βρβρ--?

=

证明：1

min 1min 010)(1

min 101

min 010in tan l tan j 1/tan tan 1min 1min l j Z Z Z Z l j Z Z l j Z Z Z Z l in l βρβρρ

ββ--?

=∴=++?=由两式相等推导出：对于⽆耗传输线⽽⾔：）（Θ

1.4

传输线上的波长为：m f

r

2c

g ==

ελ

因⽽，传输线的实际长度为： m l g5.04