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1、1.微波微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从 300MHZ 到 3000GHZ，波长从 0.1mm 到 1m；微波的特点：似光性、穿透性、宽频带 特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、分布参数的 不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。2.长线长线是指传输线的几何长度与工作 波长相比拟的的传输线；以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落。 主要描述的物理量有：输入阻抗、反射系数、传输系数、和驻波系数。3.微微 波技术波技术、天线与电磁波传播史无线电技术的一个重要组成部分，它们共同的 基础是电磁场理论，但三者研究的对象和目的有所不同。微波技术微波技术主要研究 阴
2、道电磁波在微波传输系统中如何进行有效的传输，它希望电磁波按一定要 求沿传输系统无辐射地传输；天线是将微波导行波变成向空间定向辐射的电 磁波，或将空间的电磁波变成微波设备中的导行波；电波传播研究电波在空 间的传播方式和特点。4.：传输线的工作特性参数主要有特征阻抗特征阻抗 Z0，传输，传输 常数，相速及波长常数，相速及波长。1)特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值 或反射波电压与反射波电流比值的负值，其表达式为,它仅由自身的分布参数 决定而与负载及信号源无关；2）传输常数传输常数是描述传输线上导行波的衰减和 相移的参数，其中，和分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为;3) 传输线
3、上电压、电流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度 称为相速相速，即；4）传输线上电磁波的波长波长与自由空间波长的关系。5. 输入输入 阻抗阻抗：传输线上任一点的阻抗Zi n定义为该点的电压和电流之比， 与导波系统的状态特性无关， 反射系数反射系数：传输线上任意一点反射 波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线， 它的表达式为驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为 电压驻波比，也称为驻波系数。反射系数与输入阻抗的关系反射系数与输入阻抗的关系：当传输线的特 性阻抗一定时，输入阻抗与反射系数一一对应，因此，输入阻抗可通过反射 系数的测量来确定；当
4、时， =0，此时传输线上任一点的反射系数都等于 0， 称之为负载匹配。驻波比与反射系数的关系驻波比与反射系数的关系：，驻波比的取值范围是；当传 输线上无反射时，驻波比为 1，当传输线全反射时，驻波比趋于无穷大。显 然，驻波比反映了传输线上驻波的程度，即驻波比越大，传输线的驻波就越 严重。6. 阻抗匹配的意义阻抗匹配的意义：对一个由信号源传输线和负载构成的系统，希 望信号源在输出最大功率时，负载全部吸收，以实现高效稳定的传输，阻抗 匹配有三种类型，分别是：负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配。负负 载阻抗匹配载阻抗匹配：负载阻抗等于传输线的特性阻抗称之为负载阻抗匹配。此时， 传输线上只有从信号
5、源到负载方向传输的入射波，而无从负载向信号源方向 的反射波。源阻抗匹配源阻抗匹配：电源内阻等于传输线的特性阻抗称之为源阻抗匹配。 源阻抗匹配常用的方法是在信号源之后加一个去耦衰减器或隔离器。共轭阻共轭阻 抗匹配抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗等于 电源内阻的共轭值时，称之为共轭阻抗匹配。7. 史密斯圆图史密斯圆图是求街均匀传输 线有关 阻抗匹配 和 功率匹配 问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线， 即归一化阻抗或导纳的 实部和虚部 的等值线簇与反射系数的 幅和模角 等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。阻 抗圆图上的等值线分别标有| 刻
6、度和电压驻波比 ，而特征参数 和 特征参数，并没有在圆图上表示出来。导纳圆图可以通过对 阻抗圆图 旋 转 180得到。阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表示 rmin 或 行 波系数 k 和 rmax 或 驻波比 r 。圆图上的电刻度表示 电长度，图上 0180是表示 反射系数的相位 。8.1）TETE 波，波，TMTM 波，波，TEMTEM 波是属于电磁 波的三种模式。TE 波指电矢量与传播方向垂直，或者说传播方向上没有电矢 量。TM 波是指磁矢量与传播方向垂直。TEM 波指电矢量于磁矢量都与传播 方向垂直；2）Kc 是与波导横截面尺寸、形状及传输模式有关的一个参量， 当相移常数 =0
7、时，意味导波系统不再传播，亦称为截止, 此时 Kc =K, 故将 Kc 称为截止波数 3）TEM 模或准 TEM 模波导：同轴线，主模 TEM 模； 色散 模式（TE/TM）波导：矩形波导，主模 TE10 模；圆波导，主模 TE11 模； 混 合模开放式介质波导：光纤，主模 HE11 带状线主膜、TEM 模和微带线主 模：准 TEM 模 9. 描述波导传输特性波导传输特性的主要参数有：相移常数，截止波数， 相速、波导波长、群速、波阻抗及传输功率相移常数和截止波数：相移常数 和截止波数的关系是相速：电磁波的等相位面移动速度称为相速，即波导波长：导行波的波 长称为波导波长，它与波数的关系式为波阻抗
8、：某个波形的横向电场和横向 磁 场之比，即传输功率：波导中某个波形的传输功率为 10.空心金属波导空心金属波导内不 能存在 TEM 波。这是因为：如果内部存在 TEM 波，则要求磁场完全在波导 的横截面内，而且是闭合曲线。有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场 的 积分等于与曲线相交链的电流。由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向 的传导电流，故必要求有传播方向的位移电流，由唯一电流的定义式可知， 要求一定有电场存在，显然这个结论与 TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金 属内不能传输 TEM 波。11.模式简并现象模式简并现象 答：波导中的电磁波是各种 TMmn 模 和 TEmn 模的各种线性
9、组合，m 为 x 方向变化的半周期数，n 是 y 方向 变化的半周期数；如过当两个模式 TMmn 和 TEmn 的截止波长相等时，也 就说明这两种模式在矩形波导里出现的可能性相同，这种现象就叫做简并。 12. 答：m 表示场沿圆周分布的整波数，n 表示场沿半径分布的最大值个数。 圆波导中单模传输的条件：13. 微波集成传输线微波集成传输线的特点及分类。 答：1 体积 小、重量轻、性能优越、一致性好、成本低；2 具有平面结构，通过调整单 一平面尺寸来控制其传输特性。16.微波元器件微波元器件答：在微波系统中，实现信号 的产生、放大、变频、匹配、分配、滤波等功能的部件，称之为微波元器件， 按其变换
10、性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件 三大类。线性互易元器件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性并满 足互易定理，主要包括：各种微波连接匹配元件、功率分配元器件、微波滤 波器件及微博谐振器件等。线性非互易元器件主要是指铁氧化体器件，它的 散射矩阵不对称，但仍工作在线性区域，主要包括隔离器、环形器等；非线 性器件能引起频率的改变，从而实现调制、变频等，主要包括微波电子管、 微波晶体管、微波固态谐振器、微波场效应管及微博电真空器件等。17.阻抗阻抗 匹配元器件匹配元器件答：阻抗匹配元器件是用于调整传输系统与终端之间的阻抗匹配 元件，它们的作用是为了消除反射，提高传输效率，
11、改善系统稳定性。主要 包括螺钉调配器、多阶梯阻抗变换器及渐变性变换器等。18.功率分配元器件功率分配元器件 答：将一路微波功率按比例分成几路的元件称为功率分配元件，主要包括定 向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。19.答： E-T 和和 H-T 分支都 是在主波导宽边面上的分支，其轴线平行于主波导的模的电场方向，不同点 在于 E-T 分支相当于分支波导与主波导串联，而 H-T 分支相当于并联于主波 导的分支线。20.微波谐振器微波谐振器答：微波电路中有一种器件，在振荡器中作为振 荡回路，放大器中作为谐振回路，在带通或带阻滤波器中作为选频元件等， 实现上述功能的器件即为微波谐振器件。一般分
12、为两大类：传输线型谐振器 和非传输线谐振器。有三个基本参量：谐振频率、品质因数以及等效电导 21.答：用来辐射和接收无线电波的装置称为天线天线。基本功能：1）天线应能 将导播能量尽可能多地转变成电磁波能量；2）天线具有方向性；3）天线有 适当的极化。4）天线应有足够的工作频带。分类：按用途分，可将天线分 为通信天线、广播电视天线、雷达天线等；按工作波长分，分为长波天线、 中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等；按辐射元的类型分，分为 线天线和面天线。22.天线的电参数天线的电参数有：主瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向 系数。23.天线的方向性天线的方向性答：1）主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰，
13、但如果干 扰与有用信号来自同一方向，即使主瓣宽度很窄，也不能抑制干扰，另一方 面当来波方向易于变化时，主瓣太窄难以保证稳定的接收，如何选择主瓣宽 度，应根据具体情况而定。2）旁瓣电平尽可能低，在任何情况下，都希望 电平尽可能地低。3）要求天线方向图中，最好有一个或多个可控制的零点， 以便将零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变， 以抑制干扰，这也称为零点自动形成技术 24. 答：所谓衰落衰落，一般是指信号 电平随时间的随机起伏。引起衰落的原因大致分为两大类：吸收性衰落和干 涉型衰落。吸收性衰落：由于传输煤质电参数的变化，使得信号在煤质中的 衰减发生相应的变化，如大气中的云雾等都对电波有吸收作用，由于气象的 随机性，因而这种吸收的强弱也有起伏，形成信号的衰落。干涉型衰落：由 随机多径干涉现象引起的信号幅度和相位的随机起伏称为干涉型衰落。
