微波技术与天线课后题答案

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1、1-1 解： f=9375MHz, 此传输线为长线1-2解： f=150kHz, 此传输线为短线1-3答： 当频率很高，传输线的长度与所传电磁波的波长相当时，低频时忽略的各种现象与效应，通过沿导体线分布在每一点的损耗电阻，电感，电容和漏电导表现出来，影响传输线上每一点的电磁波传播，故称其为分布参数。用表示，分别称其为传输线单位长度的分布电阻，分布电感，分布电容和分布电导。1-4 解： 特性阻抗 f=50Hz X1=L1=25016.6510-9/cm=5.2310-6/cm B1=C1=2500.6661010-12=2.0910-9S/cm1-5 解： 将 代入 1-6 解： ZL=Z0 1

2、-7 解： 由 得 由 得 1-8 解： (a) (b) (c) (d) 1-9 解： 1-10 解： 1-11 解： 短路线输入阻抗 开路线输入阻抗 a) b) c) d) 1-12 解： 1-13 解： 表1-4 短路线长度0.1820.250.150.62输入阻抗j2.2j1.38j0.94输入导纳-j0.460-j0.024-j1.061-14 解： 表1-5 开路线长度0.10.190.370.48输入阻抗-j1.38-j0.4j0.94j7.9输入导纳j0.73j2.5-j1.06-j0.131-15 解： 表1-6 负载阻抗0.3+j1.30.5-j1.630.250.45-j1

3、.2-j2.0驻波比9.161.86345.7反射系数0.80.30.50.60.711-16 解： 表1-7 负载阻抗0.8+j0.3-j1.1j1.01.06+j3输入阻抗0.488-j0.610.23+j0.850-j110.13-j0.067输入阻抗()24.4-j30.511.5+j42.30-j50506.67-j3.331-17 解： 1-18 解： 用公式求 用圆图求 短路分支线的接入位置 d=0.016时 最短分支线长度为 l=0.1741-19 解： 由圆图求得 1-20 解： 1-21 解： 并联支节输入导纳 此时 （纯电阻） 变换段特性阻抗 1-22 解： 由 得 由

4、得 1-23 解： 原电路的等效电路为 由 得 向负载方向等效(沿等图)0.25电长度 得 则 由 得 由负载方向等效0.125电长度(沿等图)得 1-24 答： 对导行传输模式的求解还可采用横向分量的辅助标位函数法。将横向电场或磁场用标位函数的梯度表示。该标位函数可用纵向分布函数U(z).I(z)及横向分布函数表示。对应横向电场与横向磁场的纵向分布函数U(z).I(z)具有电压与电流的量纲，故称其为对应导行模式的模式电压与模式电流。其满足的传输线方程为 无论TE波还是TM波，其模式电流电压满足的传输线方程与长线方程一样。故称其为广义传输线方程。1-25 答： 导行波不能在导波系统中传输时所对

5、应的最低频率称为截止频率，该频率所确定的波长称为截止波长 当 时，波被截止，不能传播 当 时，波可以传播1-26 答： 当波截止时， 。 当波传播时，。 一为衰减波，无法传播。一为传输波，可以沿导波装置传播。1-27 答： 当电磁波在导波系统中的传播相速与频率有关时，不同频率的波同时沿该导波装置传输时，等相位面移动的速度不同，有快有慢，故该现象为“色散”。1-28 答： 对比自由空间均匀平面波的波阻抗定义，定义波导的波阻抗为 ，且Et,Ht与传播方向满足右手定则 1-29 解： 由 得 1-30 解： 1-31 证： 1-32 解： 由 得 1-33 解： 高次模TM波有 不传播 TE模 可以

6、传播 可以传播 不能传播 不传播 可以传播TEM TE11 TE21波型1-34 解： 1-35 解： (1) 由可知时(2)时1-36 解：t/b=0.05, W/b=0.7 查图1-51(a)得代入式(1-68a)计算得由得1-37 解：由式(1-72)可求A=2.991.52 W=0.32mm1-38 解：由可知1-39 答：耦合传输线在偶模激励时，单位长度的偶模分布阻抗与导纳之比开方定义为偶模特性阻抗，即。同理，奇模激励时，单位长度的奇模分布阻抗与导纳之比的开方定义为奇模特性阻抗，即。将偶模特性阻抗与偶模相连与单位长电容表示时，所得分布电容称为偶模电容，用表示即同理将奇模特性阻抗用奇模

7、相连与单位长电容表示时，所得分布电容称为奇模电容，用表示，即1-40 解：查图1-57得s/b=0.03 W/b=0.7 s=0.06mm W=1.4mm1-41 解：由图1-57得s/b=0.12 s=0.72mm W/b=1.36 W=8.16mm1-42 解：由图1-60可查得1-43解： s/h=0.5 W/h=1 由图1-60可查得2-1 答： 将微波元件等效为网络进行分析，就是用等效电路网络参数代替原微波元件对原系统的影响。它可将复杂的场分析变成简单易行的路分析，为复杂的微波系统提供一种简单便捷的分析工具。2-2 答： 波导等效为双线的等效条件是两者的传输功率相等，由于模式电压，电

8、流不唯一，导致等效特性阻抗，等效输入阻抗也不唯一，而归一化阻抗仅由反射系数确定，反射系数是可唯一测量的微波参量。因而归一化阻抗也是唯一可确定的物理量。故引入归一化阻抗的概念。2-3 答： 归一化电压与电流和不归一电压U，电流I所表示的功率要相等，由此可得的定义为 的量纲相同，均为。故也称其为归一化功率波2-4 答： (a) 由 得 (b) 由 得 (c) 由 得 (d) 由 传输线方程已知终端条件的解双曲函数的形式，将，代入得 即 当 时 (e) 将 代入(d)中解 可得 2-5 解： (a) (b) 2-6 解： (a)等效电路如图所示 由 得 即 (b)等效电路如图所示 由 得 (c)等效电路如图所示 由 得 2-7 证： 由 将 代入 得 2-8 证： 由 将 代入得 即 代入有 2-9 证： 由互易时 detA=1 可得 即 且 2-10 证： 且 2-11 解： 设波节处的参考面为 则 将参照面内移到 由对称性可知 由无耗网络的性质可知 2-12 解： 插入相移 插入衰减 电压传输系数 输入驻波比 2-13 解： 由 可知 由 可得