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1、1 一、填空 、正误判断 (若判断论述为错误，需写出相关的正确论述。) 1.若二端口微波网络互易，则网络参量S 的特征为 S21=S12；网络无耗，则网络参量S 具有幺正性 （ ISS ）性。 2.微波谐振器的基本参量有：谐振频率、品质因数和等效电导。 3.导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无，一般分为三种波型（或模）：TEM 波、 TE 波和 TM 波 4.均匀无耗传输线终端接不同负载时，呈不同的工作状态；当负载阻抗与长线的特性阻抗 0 Z相等时，长线工作在 行波状态，此时，长线上 1 ， 反射系数 0 ，沿线输入阻抗 in Z Z 0 。 5.同轴线传输的主模是 TEM 模，矩形波导传输的
2、主模是 10 TE模，圆波导传输的主模为 11 TE模，微带线传输 的主模为准TEM 模。 6.魔T由于具有对口隔离，邻口 3dB耦合及完全匹配的关系，因此它在微波领域获得了广泛应用。 7.无耗传输线的工作状态与传统电路相似，沿线输入阻抗均为特性阻抗 Z0； （错误，一般情况下，沿线输入阻抗是线上位置的函数） 二、简述题 1. 写出理想二端口衰减器和相移元件的S矩阵。 衰减器： 0 0 l l e e S 相移元件： 0 0 j j e e S 2.解释矩形波导中“简并模”的概念，并给出矩形波导中一对简并模。 答：矩形波导中截止波长（或截止频率）相同而场分布不同的一对波型称为“简并模”，例如矩
3、形波导中的TE11和TM11 是简并波。 三、如图所示一微波传输系统，其Z0已知。求输入阻抗Zin及a点的反射系数 a。 解：根据传输线的阻抗四分之一变换性 0 2 1 4Z Z Z Z d c 根据传输线的阻抗二分之一重复性 01 4ZZZ cinb 又 02 2ZZinb 021 3 4 /ZZZZ inbinbb 根据传输线的阻抗四分之一变换性，则 0 2 0 4 3 Z Z Z ZZ b ain 7 1 0 0 ZZ ZZ a a a 四、若矩形波导截面尺寸a=2b=8cm ，试问当频率为5GHz时，波导中将能传输哪些模式？若要求只传输主模，工作频率 应当如何选择？ 解：cm f c
4、6 105 103 9 8 由矩形波导中TEmn和 TM mn波型的导行波截止波长的表达式，即 22 2 b n a m c 则cmTE c 16) 10 （cmTE c 8) 01 （ cmTE c 8) 20 （cmTE c 4) 02 （cmTMTE c 16.7) 1111或 （ 根据 TE 、TM波的传输条件： c，可知波导中能够传输的波型有 TE10、TE O1、TE20、TE11和 TM11。 主模传输，需要cmcm168，所对应得频率范围为 1.875GHzf3.75 GHz。 ZO ZO 2ZO Z1=2ZO 2 44 Zin ab c d 2 五、用圆图完成（要求写清必要步
5、骤） 一无耗传输线特性阻抗Z0=50 ，长度为 10cm，f=800MHz ，假如输入阻抗Zin=j60 （1）求出负载阻抗ZL； （2）为了替代 ZL需用多长的终端短路传输线？ 解：（ 1） 2.1 50 60 0 j j Z Z z in in 波长：cm f c 5 .37 10800 103 6 8 传输线电长度：2 6 7.05 .3710l 所以，在阻抗圆图中， 查到归一化输入阻抗对应的点A（对应电长度 0.14）； 以A为起始点沿着等反射系数圆（纯电抗圆），以逆时针方向（向负载的方向）旋转0.267波长数（传输 线的电长度），则到达负载所在点B（0.267-0.14=0.127
6、），查 B点对应的归一化阻抗值，即为归一化 负载阻抗值； 得：07.1jzL 5.535007.1 0 jjZzZ LL （2）终端短路线长度：从阻抗圆图的短路点（对应圆图的实轴左端点），沿外围纯电抗圆，向信源方向（顺 时针）旋转至07. 1jzL 点（即 B点），旋转过的波数为0.5-0.127=0.373，即为与负载具有相等电抗的短路线 的电长度。故，短路线的长度为：cm145 .37373.0373.0 六、一微波元件的等效网络如图所示，其中2。试利用网络级联的方法计算该网络的下列工作特性参量。 （1）电压传输系数 T （2）1端口的反射系数S11及输入驻波比。 解：可看作（ 1）短截线
7、、（ 2）串联阻抗及（3）并联导纳三部分单元电路的 级联，各单元电路的转移矩阵分别为： 0 1 0 cos sin sincos 0 0 0 0 1 Z j jZ Z j jZ A 10 1 2 jX A 1 01 3 jB A 00 00 00 0 321 1 01 1 0 Z X Z jXBj jZBZ jB Z X Z j jZ AAAA 归一化转移矩阵与转移矩阵单元的关系如下：DdZCcZBbAa, 00 0 0 Z X jXBj jBZ a电压传输系数 )2( 22 0 0 21 XBj Z X BZ dcba ST )2( 0 0 0 0 11 XBj Z X BZ jXB Z X BZ dcba dcba S 22 2 0 0 2 2 0 0 22 2 0 0 2 2 0 0 2 2 1 1 XB Z X BZBX Z X BZ XB Z X BZBX Z X BZ 0.25 O B C A 短路点 0.373 Z0 jX jBZ0 Z0
