微波技术与天线试卷和答案B

1微波技术与天线试卷B一、填空题（每空2分，共40分）1．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。2．均匀无耗传输线工作状态分三种:行波状态、驻波状态、行驻波状态3．当传输线的负载为纯电阻RLZ0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0/4z范围内。4．微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共扼匹配、无反射匹配阻抗匹配的方法中最基本的是采用/4阻抗匹配器、枝节匹配器作为匹配网络。5．表征微波网络的参量有：阻抗参量；导纳参数、转移参数、散射参数、传输参数6．微波谐振器有别于传统谐振器在于它的高频率时Q值高的特性。频率大于300MHz一般就需要使用微波谐振器，这是由于高于300MHz时使得传统LC回路欧姆损耗、介质损耗、辐射损耗增大等原因。微波谐振器常见有传输线型和金属波导型等类型。二、（20分）长度为3λ/4，特性阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300Ω；其输入端电压为600V。试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图，并求其最大值和最小值。解答：00LZZZZLL=-1/3=1/3exp(jπ)（2分）VVVeeVVeeVdVLLjjLdjLdjLL450600)3/4()311()4/3()||1()()3(2/3)2(（4分）|)(/)(||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|)]/2cos(3/29/10[450)]2cos(||2||1[|||)(|2/12/122/12/12dIdVdZddVdIddVdVinLLLLLLLL（2分）振幅|V(d)|、|I(d)|、|Zin(d)|随d的变化图（4分）20300600900120000.150.30.450.60.75z(lamda)00.20.40.60.811.2|V(d)||Zin(d)||I(d)|（2分）（2分）（2分）（2分）三、计算题（要求写清必要步骤）（共20分，每小题10分）1．一无耗传输线特性阻抗500Z，长度为cm10，MHzf800，假如输入阻抗60jZin(1)求出负载阻抗LZ；(2)为了替代LZ需用多长的终端短路传输线？(1)解：2.15060~jjZin（2分）cm5.371080010368267.05.3710l（2分）所以，在阻抗圆图中以2.1j点向负载方向沿等反射系数圆旋转267.0波长数到lZ~点，得到07.1~jZl，故Ω5.535007.1jjZl。（2分）(2)解终端短路线长度要从短路点向信源方向旋转至lZ~点，旋转过的波长数为373.0，故短路线的长度为cm14373.0。（4分）2．已知传输线特性阻抗为500Z，线长82.1l，VU50max，VU13min，距离300|)(|/|)(||)(|1200|)(|/|)(||)(|5.0|]|1[|||)(|300|]|1[|||)(|1|]|1[|||)(|600|]|1[|||)(|maxminminminmaxmax0minmin0maxmaxdIdVdZdIdVdZAZVdIVVdVAZVdIVVdVininLLLLLLLL3始端最近的电压波腹点至始端距离为032.01maxd。求inZ和lZ。、解：846.3minmaxUU，（2分）在阻抗圆图中找到归一化电阻为846.3的点A，过A点作等反射系数圆，A点为波腹点，（3分）过A点沿等反射系数圆向信源方向旋转032.0波长数，至B点，对应的归一化阻抗为8.15.2~jZin，故Ω90125jZin。（3分）再由B点沿等反射系数圆向负载方向旋转32.0波长数，至C点，对应22.027.0~jZl，故Ω115.13jZl。（2分）四、（10分）定性的阐述矩形波导中主模的场结构分布规律。解答：10TE模场分量有yE、xH、zH。（2分）yE、xH、zH与坐标y无关，沿y轴均匀分布；（2分）yE、xH、zH沿x轴的变化规律为)sin(xaEy)sin(xaHx)cos(xaHZ（2分）所以，在axx,0处，0,0xyHE，zH达到最大值，（2分）在2ax处，yE、xH达到最大值，0zH；（2分）yE、xH、zH沿z轴的变化规律为（3分）)cos(ztEy)cos(ztHx)2cos(ztHZ，相位相差2。（2分五、（10分）用BJ-100（a=22.86mm,b=10.16mm）波导做成的102TE模式矩形腔，今在zl端面用理想导体短路活塞调谐，其频率调谐范围为9.3GHz-10.2GHz，求活塞移动范围。解答：a=22.86mm,b=10.16mm222()()()2mnpcmnpfabl222()()2cal（3分）922929.510()()10.2102cal（3分）3.844.55cmlcm