微波復習題答案

1、百度文庫讓每個人平等地提升Fl我25G + jwC微波技術與天線復習提綱（2010級）一、思考題1. 什么是微波？微波有什么特點？答：微波是電磁波譜中介于超短波與紅外線之間的波段，頻率范用從300MHZ到3000GH乙 波長從0.1mm到lm：微波的特點：似光性、穿透性、寬頻帶特性、熱效應特性、散射特性、 抗低頻干擾特性、視距傳播性、分布參數(shù)的不確定性、電磁兼容和電磁環(huán)境污染。2. 試解釋一下長線的物理概念，說明以長線為基礎的傳輸線理論的主要物理現(xiàn) 象有哪些？ 一般是采用哪些物理量來描述？答：長線是指傳輸線的幾何長度與工作波長相比擬的的傳輸線：以長線為基礎的物理現(xiàn)象：傳輸線的反射和衰落；主要描

2、述的物理呈有：輸入阻抗、反射系數(shù)、傳輸系數(shù)、和駐波系數(shù)。3. 微波技術、天線與電波傳播三者研究的對象分別是什么？它們有何區(qū)別和聯(lián) 系？答：微波技術、天線與電磁波傳播史無線電技術的一個重要組成部分，它們共同的基礎是電 磁場理論，但三者研究的對象和目的有所不同。微波技術主要研究陰道電磁波在微波傳輸系 統(tǒng)中如何進行有效的傳輸，它希望電磁波按一左要求沿傳輸系統(tǒng)無輻射地傳輸：天線是將微 波導行波變成向空間定向輻射的電磁波，或將空間的電磁波變成微波設備中的導行波：電波 傳播研究電波在空間的傳播方式和特點。4. 試解釋傳輸線的工作特性參數(shù)（特性阻抗、傳播常數(shù)、相速和波長）答：傳輸線的工作特性參數(shù)主要有特征阻

3、抗乙”傳輸常數(shù)，相速及波長。1）特征阻抗即傳輸線上入射波電壓與入射波電流的比值或反射波電壓與反射波電流比值的負 值，英表達式為Z產(chǎn)它僅由自身的分布參數(shù)決泄而與負載及信號源無關：2）傳 輸常數(shù)y = a + j0是描述傳輸線上導行波的衰減和相移的參數(shù)，其中，a和戸分別稱為衰減 常數(shù)和相移常數(shù)，其一般的表達式為y = J（R + jwL）（G + jwC） ;3）傳輸線上電壓、電流入射 波（或反射波）的等相位面沿傳播方向傳播的速度稱為相速，即vp=-; 4）傳輸線上電磁波的波長兄與自由空間波長九的關系2 = 5. 傳輸線狀態(tài)參量輸入阻抗、反射系數(shù)、駐波比是如何定義的，有何特點，并 分析三者之間的關

4、系答：輸入阻抗：傳輸線上任一點的阻抗Zm定義為該點的電壓和電流之比，與導波系統(tǒng)的狀態(tài)特性無關，Z加=乙乙-丿乙伽久Z()+ jZx tan pz反射系數(shù)：傳輸線上任意一點反射波電壓與入射波電壓的比值稱為傳輸線在該點的反射系數(shù),對于無耗傳輸線，它的表達式為=忙(42陽Z + zo駐波比：傳輸線上波腹點電壓振幅與波肖點電壓振幅的比值為電壓駐波比，也稱為駐波系數(shù)。 反射系數(shù)與輸入阻抗的關系：當傳輸線的特性阻抗一定時，輸入阻抗與反射系數(shù)一一對應，因此，輸入阻抗可通過反射系數(shù)的測量來確圧；當Z, = Zo時，=0,此時傳輸線上任一點 的反射系數(shù)都等于0,稱之為負載匹配。駐波比與反射系數(shù)的關系：=沖，駐波

5、比的取值范圍是ipvs：當傳輸線上無反射時，駐波比為1,當傳輸線全反射時，駐波比趨于無窮大。顯然，駐波比反映了傳輸線上駐 波的程度，即駐波比越大，傳輸線的駐波就越嚴重。6. 簡述傳輸線的行波狀態(tài)，駐波狀態(tài)和行駐波狀態(tài)。行波狀態(tài)：行波狀態(tài)就是無反射的傳輸狀態(tài)，此時反射系數(shù)Tl=0,而負載阻抗等于傳輸線的 特性阻抗，即Zl=Z0;駐波狀態(tài)：駐波狀態(tài)就是全反射狀態(tài)，也即終端反射系數(shù)rni=L izi-zo/zi+zoi=itii=i 行駐波狀態(tài)：當微波傳輸線終端接任意復數(shù)阻抗負載時，由信號源入射的電磁波功率一部分 被終端負載吸收，另一部分則被反射，因此傳輸線上既有行波也有純駐波，構成混合波狀態(tài), 故

6、稱之為行駐波狀態(tài)。7. 分析無耗傳輸線呈純駐波狀態(tài)時終端可接那幾種負載，各自對應的電壓波腹 點分布答：終端負載為短路、開路或純阻抗三種情況之一。(1) 終端負載短路時,z=(2n+l) X/4(n=0,1,2,-)處為電壓波腹點。(2) 終端負載開路時，z=nX/2(n=0,l,2,-)處為電壓波腹點。(3) 終端負載為純電感jX.時，z =X - A arctan()(n = 04,2.)處為波腹點：終4 2八 Z。端負載為純電容-jXc時，Z = - A arccot()(n = 0,1,2.)處為波腹點。2 2hZo8. 阻抗匹配的意義，阻抗匹配有哪三者類型，并說明這三種匹配如何實現(xiàn)？答

7、：阻抗匹配的意義：對一個由信號源傳輸線和負載構成的系統(tǒng)，希望信號源在輸出最大 功率時，負載全部吸收，以實現(xiàn)髙效穩(wěn)定的傳輸，阻抗匹配有三種類型，分別是：負載阻抗 匹配、源阻抗匹配和共馳阻抗匹配。負載阻抗匹配：負載阻抗等于傳輸線的特性阻抗稱之為負載阻抗匹配。此時，傳輸線上只有 從信號源到負載方向傳輸?shù)娜肷洳?，而無從負載向信號源方向的反射波。源阻抗匹配：電源內(nèi)阻等于傳輸線的特性阻抗稱之為源阻抗匹配。源阻抗匹配常用的方法是 在信號源之后加一個去耦衰減器或隔離器。共輒阻抗匹配：對于不匹配電源，當負載阻抗折合到電源參考而上的輸入阻抗等于電源內(nèi)阻 的共軌值時，稱之為共輛阻抗匹配。9. 負載獲得最大輸出功率時

8、，負載與源阻抗間關系：Z, = Z；。10. 史密斯圓圖是求解均勻傳輸線有關 阻抗匹配和功率匹配問題的一類曲線 坐標圖，圖上有兩組坐標線，即歸一化阻抗或導納的實部和虛部的等值線簇與 反射系數(shù)的幅和模角 等值線簇,所有這些等值線都是圓或圓弧，故也稱阻抗圓圖或導納圓圖。導納圓圖可以通過對 阻抗圓圖旋轉180。得到。阻抗圓圖的上半部分呈J愛性，下半部分呈 容 性。Smith圓圖與實軸左邊的 交點為短路點,與橫軸右邊的交點為開路點。Smith圓圖實軸上的點代表純電阻點,左半軸上的點為電壓波主L點，右半軸上的點為電壓波在傳輸線上負載向電源方向移動時，對應在圓圖上應 順時針 旋轉,反之在 傳輸線上電源向負

9、載方向移動時，對應在圓圖上應逆時針旋轉。ll.TEM、TE和TM波是如何定義的？什么是波導的截止性？分別說明矩形波導、 圓波導、同軸線.帶狀線和微帶線的主模是什么？答：1） TE波，TM波，TEM波是屬于電磁波的三種模式。TE波指電矢量與傳播方向垂直，或 者說傳播方向上沒有電矢呈:。TM波是指磁矢量與傳播方向垂直。TEM波指電矢量于磁矢量 都與傳播方向垂直；2）Kc是與波導橫截而尺寸、形狀及傳輸模式有關的一個參量，當相移常數(shù)B=O時，意味導 波系統(tǒng)不再傳播，亦稱為截止，此時Kc=K.故將Kc稱為截止波數(shù)3）矩形波導，主模TEio模；圓波導，主模TEii模；同軸線，主模TEM模；帶狀線， 主模T

10、EM模；微帶線主模：準TEM模。12. 簡述矩形波導傳輸特性的主要參數(shù)定義：相移常數(shù)，截至波長，截至波數(shù), 波導波長，相速度，TE波和TM波的波阻抗1）相移常數(shù)和截止波數(shù)：相移常數(shù)0和截止波數(shù)/的關系是0 =2）相速電磁波的等相位而移動速度稱為相速，即Vp=3）波導波長幾：導行波的波長稱為波導波長，它與波數(shù)的關系式為人=pF4）波阻抗：某個波形的橫向電場和橫向磁場之比，即Z = L13. 導波系統(tǒng)中工作波長與波導波長的區(qū)別。答：導行波的波長稱為波導波長，用ng表示，它與波數(shù)的關系式為x 22311百度文庫讓每個人平等地提升Fl我其中，2n/k為工作波長。14. 為什么空心的金屬波導內(nèi)不能傳播T

11、EM波？空心金屬波導內(nèi)不能存在TEM波。這是因為：如果內(nèi)部存在TEM波，則要求磁場完全在波 導的橫截而內(nèi)，而且是閉合曲線。有麥克斯韋第一方程可知，閉合曲線上磁場的積分等于與 曲線相交鏈的電流。由于空心金屬波導中不存在軸向即傳播方向的傳導電流，故必要求有傳 播方向的位移電流，由唯一電流的立義式可知，要求一左有電場存在，顯然這個結論與TEM 波的左義相矛盾，所以，規(guī)則金屬內(nèi)不能傳輸TEM波。15.圓波導中的主模為TE11模，軸對稱模為TMoi模，低損耗模為TEoi模。16. 說明圓波導中TEO1模為什么具有低損耗特性。答：TEO1模磁場只有徑向和軸向分量，故波導管壁電流無縱向分量，只有周向電 流。

12、因此當傳輸功率一泄時，隨著頻率升髙，管壁的熱損耗將單調(diào)下降，故英損 耗相對英它模式來說是低的，故可將工作在TEO1模的圓波導用于毫米波的遠距 離傳輸或制作高Q值的諧振腔。17. 什么叫模式簡并現(xiàn)象？矩形波的和圓波導的模式簡并有何異同？答：波導中的電磁波是各種TMmn模和TEmn模的各種線性組合，m為x方向變化的半周 期數(shù)，n是y方向變化的半周期數(shù)：如過當兩個模式TMmn和TEmn的截止波長相等時， 也就說明這兩種模式在矩形波導里岀現(xiàn)的可能性相同，這種現(xiàn)象就叫做簡并。18. 圓波導中波型指數(shù)m和n的意義是什么？圓波導中單模傳輸?shù)臈l件是什么？ 答：m表示場沿圓周分布的整波數(shù)，n表示場沿半徑分布的最

13、大值個數(shù)。圓波導中單模傳輸?shù)?條件：2.62a A (x, y, z)=(x, y)Uk H r (x, y, z)=工懇(x,刃人(z)式中，：M&y）、幾（x,y）是二維實函數(shù)，代表了橫向場的模式橫向分布函數(shù)：匕（z）、人（z）是一維標量函數(shù)，它們反映了橫向電磁場各模式沿傳播方向的變化規(guī)律。24. 列出微波等效電路網(wǎng)絡常用有5種等效電路的矩陣表示，并說明矩陣中的參 數(shù)是如何測量得到的。答:（1）阻抗參量當端口開路時,12=0,網(wǎng)絡阻抗參量方程變?yōu)?/-（）5=Z2S=Z丿當端口開路時.11=0,網(wǎng)絡阻抗參量方程變?yōu)?25厶 /,-0（2）導納參量當端口短路時,U2=0,5網(wǎng)絡導納參量方程變

14、為:d*2-oA= y12u2當端口短路時,X=A山L碼乂網(wǎng)絡導納參量方程變?yōu)?Ul=0,（3）轉移參量V =-L()人=KU厶y =A22 Ur6()-0SMS當端口開路時.12=0,網(wǎng)絡轉移參量方程變?yōu)?U2=0,網(wǎng)絡轉移參量方程變?yōu)?當端口短路時，All：端口開路時，端口到端口電壓傳輸系數(shù)的倒數(shù)彳A21：端口開路時，A22：端口短路時，A12：端口短路時，SWT)/i=a2(-a)（4）散射矩陣 S=訓 A = 5 端口與端口之間的轉移導納:12 （_人）端口到端口電流傳輸系數(shù)的倒數(shù)：端口與端口之間的轉移阻抗。SJSq.（一，2）2當端口接匹配負載時，a2=0,網(wǎng)絡散射參蜀方程變?yōu)椋贺恷

15、j s =久bl=Sua b2 = Sixaayn2-0勺()當端口接匹配負載時，al=O,S參量各參數(shù)的物理意義為：S11：端口接匹配負載時，S21：端口接匹配負載時，S22：端口接匹配負載時，S12：端口接匹配負載時，（5）傳輸矩陣當用al、bl作為輸入量,a2、b2作為輸岀量，此時有以下線性方程:網(wǎng)絡散射參量方程變?yōu)椋簞t端口的反射系數(shù)； 端口到端口波的傳輸系數(shù):端口的反射系數(shù)：端口與端口波的傳輸系數(shù)。b = Sna2S丄122人=S竝雖24 = A】E +兀 b2 =T2lb2 +人衛(wèi)2225. 雙口網(wǎng)絡中S滬5 、26. S參數(shù)如何測量。答：對于互易雙端口網(wǎng)絡，S12=S21,故只要測

16、量求得Sil、S22及S12三個量就可以了。設終 端負載阻抗為乙，終端反射系數(shù)為冷，則有：6=嘰 代入b=Sla+Sna2得輸入端參考面處的反射系數(shù)為久=Sj“ +S”偽b2 = S2ia + S22Tfb2令終端短路、開路和接匹配負載時，測得的輸入端反射系數(shù)分別為r;和廠加 代入上式解511 =rm得：S2 = 2（rw-rvxr（,-rw）S _ 匚 _2幾 +、.22 27. 多口網(wǎng)絡S矩陣的性質(zhì)：網(wǎng)絡互易有ST二S,網(wǎng)絡無耗有SS二I網(wǎng)絡對稱時有Sii=Sjj.28. 簡述微波元器件中有源元器件和無源元器件在微波電路中的作用。答：阻抗匹配元器件是用于調(diào)整傳輸系統(tǒng)與終端之間的阻抗匹配元件

17、，它們的作用是為了消 除反射，提髙傳輸效率，改善系統(tǒng)穩(wěn)泄性。主要包括螺釘調(diào)配器、多階梯阻抗變換器及漸變 性變換器等。29. 微波元器件按照變換性質(zhì)分為,線竹:非互易元器件,非線性元器件。30.阻抗匹配元器件的定義，作用，并舉例說明有哪些阻抗匹配元件。答：阻抗匹配元器件是用于調(diào)整傳輸系統(tǒng)與終端之間的阻抗匹配元件，它們的作用是為了消 除反射，提髙傳輸效率，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。主要包括螺釘調(diào)配器、多階梯阻抗變換器及漸變 性變換器等。31.寫出理想的雙口元件的S矩陣，理想衰減器的S =,理想相移器S二,理想隔離器S二32.功率分配元器件的定義，并舉例說明有哪些？答：將一路微波功率按比例分成幾路的元件稱為功

18、率分配元件，主要包括立向耦合器、功率 分配器以及各種微波分支器件。33.簡述雙分支定向耦合器的工作原理，并寫出3dB雙分支定向耦合器的S矩陣。答：假設輸入電壓信號從端口“”經(jīng)A點輸入，則到的D點的信號有兩路，一路由分支線直達，其波行程為Xg/4,另一路由A-B-C-D,波行程為3Xg/4,；故兩條路徑到達的波行 程差為Xg/2,相應的相位差為兀，即相位相反。因此若選擇合適的特性阻抗，使到達的兩路 信號的振幅相等，則端口 “”處的兩路信號相互抵消，從而實現(xiàn)隔離。同樣由A-C的兩路信號為同相信號，故在端口 ”有耦合輸出信號，即端口 ” 為耦合端。耦合端輸出信號的大小同樣取決于各線的特性阻抗。01J

19、034. 簡述E-T和H-T分支的主要區(qū)別，并畫出它們的等效電路。答：ET和HT分支都是在主波導寬邊面上的分支，其軸線平行于主波導的而模的電場 方向，不同點在于ET分支相當于分支波導與主波導串聯(lián)，而HT分支相當于并聯(lián)于主波導 的分支線。ffl 5 - 17 E ifii V型分支：R斛構及籌效電礙ffi 5 - 1811-丁分支信構及零效電賂35. 簡述天線的定義和功能答：用來輻射和接收無線電波的裝豊稱為天線?；竟δ埽?）天線應能將導播能量盡可能多地轉變成電磁波能量；2）天線具有方向性：3） 天線有適當?shù)臉O化。4）天線應有足夠的工作頻帶。36. 簡述天線近場區(qū)和遠場區(qū)的特點cos Q近場區(qū)：

20、11一丿時-si-n6?W$0 在近區(qū)，電場E0和Er與靜電場問題中的電偶極子的電 場相似,磁場H4和恒定電流場問題中的電流元的鐵場相似, 所以近區(qū)場稱為準靜態(tài)場：Msin恥磊磊洛JTU%）血加加0cD _珂乂一鳥門:SfQsine觀 0_4?r門:九侃0扁陽陽000 av.max尸（恥）二沁L*血 maxEmax4tt廣戸（仇0）sin eded2547. 對稱振子天線在臂長等于多少時方向性最好？答:h二n時，方向系數(shù)最好4&半波對稱振子的方向系數(shù)：1.64 O49. 半波振子的2 9 o s= 78. 2 o50. 天線的有效面積答：有效接收而積是衡量一個天線接收無線電波能力的重要指標。它

21、的定義為：當天線以最大 接收方向對準來波方向進行接收時，接收天線傳送到匹配負載的平均功率為PLmax,并假泄此功率是由一塊與來波方向相垂直的而積所截獲，則這個而積就稱為接收天線的有效接收面積，記為Ac,即有式中.Sav為入射到天線上電磁波的時間平均功率流密度，其值為51. 簡述天線增益的定義。答：天線增益是這樣泄義的。即輸入功率相同時，某天線在某一方向上的遠區(qū)產(chǎn)生的功率流 密度S1與理想點源（無方向性）天線在同一方向同一距離處產(chǎn)生的功率流密度S0的比值，稱為該天線在該方向上的增益系數(shù)，簡稱增益.常用G表示。52. 寫出陣列天線的方向圖乘積定理，并作說明。答：|E店牛|F(%)|cos與由上式可

22、得到如下結論：在各天線元為相似元的條件下，天線陣的方向圖函數(shù)是單元因 子與陣因子之積。這個特性稱為方向圖乘積定理，式中，|F(&0)|稱為元因子；cos出稱為陣因子。2元因子表示組成天線陣的單個輻射元的方向圖函數(shù)，其值僅取決于天線元本身的類型和 尺寸。它體現(xiàn)了天線元的方向性對天線陣方向性的影響。陣因子表示各向同性元所組成的天線陣的方向性，其值僅取決于天線元本身的類型和尺 寸。它體現(xiàn)了天線元的方向性對天線陣方向性的影響。53. 采用天線陣可增強方向性，其主要原理是什么？答：為了加強天線的方向性，將若干輻射單元按某種方式排列所構成的系統(tǒng)稱為天線陣。構 成天線陣的輻射單元稱為天線元或陣元。天線陣的輻

23、射場是各天線元所產(chǎn)生場的矢量疊加， 只要各天線元上的電流振幅和相位分布滿足適當?shù)年P系，就可以得到需要的輻射特性。二、課后習題1.4有一特性陽抗為Zo = 50Q的無耗均勻傳輸線，導體間的媒質(zhì)參數(shù)為嚴2.25,兒=1, 終端接有R, = 1Q的負載。當/ =時，其線長度為2/4。試求：(I)傳輸線實際長度：(2)負載終端反射系數(shù)：(3)輸入端反射系數(shù)：(4)輸入端阻抗。(1)傳輸線上的波長:c/axiox/iooxioe石 V2.25=2m因而，傳輸線的實際長度：/ = Ag/4 = 2/4 = 0.5w(2)終端放射系數(shù)為:1-501 + 50495?(3)輸入端的反射系數(shù)為=輸入阻抗：乙區(qū)證

24、5禺= 2500。1. 6設某一均勻無耗線特性阻抗為Zo = 50Q ,終端接有未知負我乙,現(xiàn)在傳輸線上測 得電壓最大值和最小值分別為lOOmV和20mV,第一個電壓波廿點的位宜離負載/叭=2/3 試求該負載阻抗乙。解：根據(jù)駐波比定義:100反射系數(shù)的模條|rJ = =-=-由電斥波節(jié)點離負載的位置：敘+令中求的負載反射系數(shù)的相位二龍/3,所以0二彳e負載阻抗為心時唱5乎普Us1.10性阻抗Zu=150Q的均勻無耗傳輸線，終端接何負載Z/=250 + ./100n用/1/4的阻抗變換器實現(xiàn)阻抗匹配，試求2/4阻抗變換器的特性阻抗乙及離終端距離/。解:負栽反射系數(shù):r,=乙-Z 250 + 八0

25、0-15052Zz+Z0 _250 + J100 + 150 _I7 + /17=0.343Z0.54第一個波腹點離負戟距離：r= x0.54 = 0.043/1 0.2927t即在距離負轂0.0432的位置插入久/4枝節(jié)的阻抗變換器，可實現(xiàn)匹配=JZq x 乙護=ZQ= 150fl-0,343V 1 + 0.343= 214.450第二種解：第一個波節(jié)點離負載距離：Lni = x0.54 +- = 0.2932 4兀4即在距離負載0.2932的位置插入久/4枝節(jié)的阻抗變換器，可實現(xiàn)匹配Z。 = JZqxZop =Z0/ yp = 104.9Q1.12在特性阻抗為600Q的無耗雙導線上測得同心

26、=200rJ/|min=40K,笫一個電壓 波節(jié)點的位jLnI =0.15/1，求負載乙，用并聯(lián)枝節(jié)進行匹配，求出枝節(jié)的位苣和長度。解(1) lhp=llmin I晉可得反射系數(shù)的模值由電壓波節(jié)點離負載的位置：/min = i = 0.22A2兀JpL = arc tan+ = arctan- + = 0.42 久1-p 21-52另外一組解：4-+ 0.152 = 0.082=一 arctan_ arctan= 0.082l-p1-51.13 一均勻無耗傳輸線的特性阻抗為Zo = 70Q，負載阻抗為乙=70+jl40Q,工作波KA=20cm 試計算串聯(lián)枝節(jié)匹配器的位置和長度。解：負載反射系數(shù)

27、：二互厶二70 + J140_ 70二吁+ 05二至*乙+Z。 70 +140 + 702駐波比:串聯(lián)枝節(jié)距離負載的位過:=arctan- + = 2.5cm1 In 7p 昇串聯(lián)短路枝節(jié)長度：Z, =Aarctan = 3.5cw2兀Qp第二組解：串聯(lián)枝節(jié)距離負載的位置：d = - arctan-= + = 0 2兀Jq 4兀4串聯(lián)短路g 敘嘶令4 = 6初1.17.特性阻抗為50Q的無耗傳輸線.終端接阻抗為弓=25十/75G的負載采用單并 聯(lián)短路支節(jié)匹配。使用Smith圓圖和公式計算兩種方法求支節(jié)的位置和長度。nrr 負裁反射系數(shù)：r/=玉Z. = 2W二50二丄+ 2二亙嚴s = VI尹

28、。7乙+Z。25 + J75-50 3 丿3 33卿屮n凹1十皿14十6石駐疲比；p = j =7= =l-|r|1-V5/34并聯(lián)枝節(jié)接入位宜離負我的距離d= arctan= 0396222jt Jp 4jt 4并聯(lián)短路枝節(jié)的長度/,= arctan - + - = 0.433211-p2另一組解：并聯(lián)枝節(jié)接入位宜離負載的距離arctan4= + + - = 0.2822 龍J p 4/r4并聯(lián)短路技節(jié)的長度/, =-arctan - = O.O67AI-p2. 3矩磁導截面尺寸為 axh = 23mmx Ormn 9 波導內(nèi)充滿空氣，信號源頻率為10GH“（1）波導中可以傳播的模式；（2

29、）該模式的截止波長心 相移常數(shù)0、波導波長心，相速詠。解（1）由信號源頻率可求得其波長為rc 二 3x10/ 一 10x1 o=30 mm矩形波導中，7Tl0.的截止波長為=2a = 46infi=a =23m/n可見，波導中只能傳輸模。（2）碼的截止波長為:波導波長:相移常數(shù):相速：=?=39-5727矩形波導截面尺寸為a x b = 60mm x 30mm 9 波導內(nèi)充滿空氣，信號源頻率為3G尹工作在主胳試求該波導能承受的最大功率是多少？解：由信號源頻率可求得其波長為：乂 =孚=色遽 JOcm f 3xlO9能承受的最大功率，比二06血一（二尸=06x6x3xJl-（巴F=597MW （注

30、意 單位的匹配）【2. 10（2知矩形波導的尺寸為a X b 23 X 10 rnm* 試求： 傳輸模的譏模工作頻帶； 在“.不變怙況下如何才能獲陽更寬的頻?。拷?1.入百2u -16 mm.人tk “ = 23 mmF 23 mmA46 mm時單模傳輸因此帕模丁作頻率$23 mm V V 46 mm即6. 5 Glix / 13 GHz丿川栽.I藝是使第一尙次模 k模的賤止極牢何隔加1大.許波S就是一種。2.14為什么一般矩形（主模工作條件下）測量線探針開槽開在波導寬壁的中心線上？答：一般矩形（主模工作條件下）測量線探針開槽開在波導寬壁的中心線上，是波導中有傳 導電流，把槽開在寬壁的中心線上

31、不會切斷管壁電流，保證了管壁電流暢通，不至于引起波 導內(nèi)的電磁波的反射。4.2試求卜圖所示網(wǎng)絡的A矩陣，并求不引起附加反射的條件。oo解：網(wǎng)絡m以分解成3個了網(wǎng)絡級聯(lián)，網(wǎng)絡的pci矩陣.為:1 0jB l/siii&/Zocos。一刁0鳳 sin 0j2Zq cos &十丿 sin 01 Zo - JBZq sin 0由A矩陣可得輸入阻抗為：A=co 0 s yZ0 sin 3cos(91jBo01JZQ sin ecos 0 一 ZqBq sin 0Z _ AZr + P _Z? cos 0 一 Z；Z(jBq sin 3jZQ sin 0，n CZi 十 D 丿2Z乙 cos 8 十 j

32、sin 6Z ZQ - j玖Z& sin 8+ cos 0 - ZQBQ sin 0不引起反射的條件：zin=z0 可推出：Zo sin 04.4試求圖不終端接叢配負載時的輸入阻抗，井求出輸入端叢配的條件。II?II解：終端接匹配負載Zo時的輸入阻抗為：1（Z + b）JX Zo（l- BX） + y（2_Y-l）Z. =1=jB乙+聲+丄-盛+聲Z。0jB不引起反射的條件：Zm=Z0從而求得X = 1十BZ；2B般可取 X 二 Zq、B = MZo4.5設某系統(tǒng)如題4.5圖所示，雙口網(wǎng)絡為無耗互易對稱網(wǎng)絡，在終端參考面兀處 接匹配負載；測得距參考面7；距離人二0.125心處為電壓波節(jié)點，駐波系數(shù)為1.5, 試求該雙口網(wǎng)絡的散射矩陣。解：參考面7；處的反射系數(shù)廠，其模值和相位如下：2 A丨廠 | =畀=0-2 器 十子= 0.125，v 0 = -f因此，有：T j 0.2由s）參數(shù)的定義知：S=r = -70-2根據(jù)網(wǎng)絡互易：S12 =521=0.2 x(l,試求短振子的（1）輻射電阻：（2）方向系數(shù);（3）有效氏度（歸丁輸入屯流）解：由于力2,短振子的電流可以近似表