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1、南 京 航 空 航 天 大 学 第1页 （共 7 页） 二一一 二一二 学年 第二学期微波技术与天线考试试题 考试日期：2012 年 05 月 27 日 试卷类型： A 试卷代号： 班号班号 学号学号 姓名姓名 题号题号 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 八八 九九 十十 总分总分 得分得分 一、一、 填空题： （每题填空题： （每题 2 分，共分，共 40 分）分） 1长度为 L 的终端开路无耗传输线，特性阻抗为 Z0，其输入阻抗 Zin= ，当 L/4 时等效电抗为 (容、感) 性。 2均匀无耗传输线的特性阻抗为 0 50Z =，终端阻抗30 L Z =，信号源端匹配， 则距离终端
2、/ 2处，电压反射系数 /2z = = ，沿线电压驻波比 = 。 3均匀无耗传输线的特性阻抗为 0 50Z =，传输线上电压驻波比为 3，则在传输线 上电压波腹点处输入阻抗为 ，电压波节点处输入阻抗为 . 4. 散射参数 S11的定义及物理含义为： 。 S21的定义及物理含义为： 5某对称、可逆、无耗二端口网络 2 11 5 . 0 j eS=，则该二端口网络 222112 ,SSS分别 为 ， ， 。 本题分数 得 分 第2页（共6页） 6. 图 1 所示 2 端口网络的散射参数为：S = 1 2 S T1 T1 T2 T2 图 1 图 2 7. 已知图 2 所示二端口网络的散射矩阵为S =
3、 2221 1211 SS SS ，现将网络的参考面 T1移到 T1， T2移到 T2，则由 T1、 T2确定的二端口网络的散射矩阵为 S = 8. 若两个二端口网络的转移参量矩阵分别为 1 A 、 2 A ，这两个二端口网络级联得 到的新网络的转移参量矩阵为A = 。 图 3 图 4 10. 图 3 所示的二端口网络，其阻抗参数为Z = 匹配负载 第3页（共6页） 11如图 4 所示的定向耦合器中，若 1 端口为输入端口，隔离端为 端口，而耦 合端为 端口。 12若用单节 /4 阻抗变换器将 30负载匹配到 50特性阻抗的传输线，则该阻抗 变换器的特性阻抗为 。若要展宽其带宽，可以采用的方法
4、有 _ _。 13. 设电基本振子的中心置于坐标系的坐标原点，并使振子轴沿 z 轴方向。则电基 本振子的归一化方向函数为 ( , )F = ，H 平面为 平面。 14矩形口径非均匀场的口面利用系数v_1，设相同尺寸的矩形口径，均匀场的 方向性系数为 1 D ，半功率主瓣宽度为 0.5,1 ；余弦场的方向性系数为 2 D ，半功率主瓣 宽度为 0.5,2 ；则 1 D （大于，等于，小于） 2 D ， 0.5,1 （大于，等于，小于） 0.5,2 。 15某天线阵的方向性系数18D =，其增益为10G =，则整个天线阵的辐射效率为 = 。 16试以下天线参数定义为： 场强方向图： ， 方向性系数
5、：_ _。 17无限大导体平面上水平放置的天线关于该平面的镜像一定是_像， 无限大导体平面上垂直放置的对称振子关于该平面的镜像一定是_像。 18垂直接地单极子天线长度 /4l=，其输入阻抗为自由空间中半波振子的 倍，其方向性系数为自由空间中半波振子的 倍。 19普通五元端射阵最大辐射方向0 m =（ m 为最大辐射方向与阵轴的夹角） ，阵元 第4页（共6页） 间距为 d，该端射阵相邻元电流相位差= ，该五元阵的 可见区为 。 20. 阵元 A、B 组成的二元阵，相距 d=，IA = IB，则二元阵的阵因子为 F1（， ） ， 元函数为 F2（， ） ， 则天线阵的方向性函数为： . 二、二、
6、解答题： （解答题： （5 题，题，共共 60 分）分） 1 （12 分）已知传输线的特性阻抗 0 50Z =，负载阻抗6080 L Zj=，如图 5 所示，用开路单分支匹配器进行匹配，求接入分支线的位置d 和分支线长度l。 （请 在圆图上标明相应的参数和作图线） l d 0 Z L Z 图 5 本题分数 得 分 第5页（共6页） 2.（12 分）求如图 6 所示的特性阻抗为 0 Z，电长度为的均匀无耗传输线的阻抗 矩阵Z和散射矩阵S。 0 Z 图 6 3.（12 分）说明可逆网络和无耗网络散射参数各具有什么性质，并证明可逆无耗 三端口网络，三个端口不能同时匹配。 第6页（共6页） 4. （12 分）地面上方有一直立半波振子天线，距地面高度为二分之一波长，如 图 7 所示，将地面当作无限大的理想导电平面，试求该天线方向性函数。 / 2 y z o /2 图 7 5. (12 分)计算具有下列归一化方向性函数的天线的方向性系数。 (1) 2 cos)(=F (2) = 2 2 0 1 )( F
