《微波技术与天线例题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微波技术与天线例题（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、例1：如图所示无耗传输系统，设Z已知。求:(1) 输入阻抗Zm ；(2) 线上各点的反射系数匚，rb, rc ；(3) 各段传输线的电压驻波比几加Pbc oZo 12z0Z1=Z/2rp Z/4 J九/4 Zl =Zo解：（1） b点右侧传输线的输入阻抗Z泌和b点的等效阻抗Zb分别为Zl2乙+彳=tz. Zintz4zjII7(3) 器1 + ?911 _911Pbc = H1 1 -1+口-3-2u3/反射系数是对应传输线上的点，不同点的反射系数是不一样的；/电压驻波比是对应传输线上的段，只要该段传输线是均匀的，既不发生 特性阻抗的突变.串联或并联其他阻抗，则这段传输线的电压驻波比就 始终保
2、持不变，也就是说没有产生新的反射，这段传输线上各点反射系 数的模是相等的。例2:如图所示，主线和支线特性阻抗均为Z。，信号源电压的幅值为Eg, 内阻Rg=Z0 , R二2Z/3, R2=Zo/3,试画出主线与支线上电压.电流幅念解：BB截面处阻抗为两端终端接有负载的九/4线输入阻抗之并联，即Z； m 3、RZz _2 3d ZbB =乙閃 Zbb2 = qZqII 3Zo = Zo3 0 鲨二益=3Z R2 1z 03 0由于ZBB=Z0,故AB段为行波状态，所以Zaa二Z。EEEUAA =E=z= 必 R +Z# 必乙+Z2gAA00EE ET g _g _ gR +Z右Z（）+ Z2ZgA
3、A000主线上电压电流幅值分布:X/4RgEgZ。ZbbiRiAB段行波状态，电压.电流幅值无变化均为UAA. IAA;BC段为行驻波状态，由于R,=2ZO/3ZO,故Ug为最小，b为最大（BC长 九/4） UbbEB，此段驻波比p二Zo/R=3/2,故UCC=UBB/ p =EJ3OBB处并联的支线有分流作用，流向BC线段BB处电流Ibbi；【bbi为肚 段的电流最小值，Ice为最大值。u E /2 E3 E E二上皿二I = pi 二三二_BB 1 ryo 7 / O q 丁 3 CC F BB 1 q 77主线上电压电流幅值分布:AB段行波状态，电压.电流幅值无变化均为UAA. IAA;
4、BC段为行驻波状态，由于R1=2ZO/3ZO,故Ug为最小，b为最大（BC长 九/4）此段驻波比p二Z/R尸3/2,故UCC=UBB/ p =EJ3OBB处并联的支线有分流作用，流向BC线段BB处电流Ibbi；【bbi为BC 段的电流最小值，Ice为最大值。EJ2 二坨3Z/23Z02 3Z。2Z0E丿2o Eg/2 石ICC plBBDD为最大值。6Z。支线上电压电流幅值分布:支线BD长为九/4,端接R2=Zo/3Zo,其驻波比p二乙亦2=3；BB处电压为最大值，UBB=Eg/2;DD处电压为最小值，UDD= UBB/p= E/6 ；BB处流向DD端的电流Ibb2,【BB2为DD段的电流最小
5、值,E E EJ = _ = _s_ 8丄 BB2 丄 BB 1 BB E E.阻抗圆图的应用举例K根据终接负载阻抗计算传输线上的驻波比例3:已知双导线的特性阻抗Z=400欧，终端负载阻抗Z产240+j320欧, 求线上的驻波系数。解：（1）计算归一化负载阻抗:0.125E240+）32 7 Zo 400=0.6 + yo.8（2）确定驻波系数r =0.6和x=08两个圆的交点为A; 以0点为圆心.0A为半径画等反 射系数圆，交正实半轴于B, B点 对应归一化电阻厂=3,即驻波比 P=3AB0。C=0.6/0. 3750.25D2. 根据终端接负载阻抗确定传输线上的波腹点和波节/谷点例4:已知
6、同轴线的特性阻抗Z=50欧，终端负载阻抗Z=325-j20欧，求 线上驻波的电压最大点和最小点的位置。 解：归_化负载阻抗：Z=0.65-j0.4厶| 彳对应电长度0.412向波源c顺时针到电压最小点,有(0.5-0.412)九=0.088九继续到电压最大点，有(0.088+0.25)九=0.338九0.2 入Z向波源V3. 根据负载阻抗及线长计算输入端的输入阻抗或输入导纳例5（例1-6）:已知传输线的特性阻抗Z=50欧，假设传输线的负载阻抗为 Z|=25+j25欧，求离负载z二02九处的阻抗。解：归一化负载阻抗:Z=0.5+j0.5对应电长度0.088顺时针旋转02到0.088+0.2=0.
7、288z=0. 2九处的归一化阻抗z=2-jl.O4,反归一化得Z= 100寸52欧X/3 解：对称于右实轴5的左实轴处K二如沪0.2Zo从左实轴rzw,=0.2处（最小点位置）A向负载4. 根据线上的驻波系数及电压波节点的位置确定负载阻抗例6（例1-7）:在特性阻抗为Z=50欧的无耗传输线上测得驻波比是5,电压 最小点出现在z二九/3处，求负载阻抗。逆时针（向负载）九/3到负载位置 归一化负载阻抗Z=0.77+j 1.4&负载阻抗Z产385+j74欧5. 根据输入端的输入阻抗或输入导纳及线长计算负载阻抗或负载导纳例7:已知无耗双导线的归一化输入导纳in=0.35-j0.735 ,线长/=0.
8、6X,特性阻抗Z=400欧，求负载导纳。解：导纳圆图电长度0. 107逆时针转0. 6到0. 207 yi=l9-j208 0.6九一Z。 YinI- A向负载Y= y/Zo二(1.9-j2.08)/400=(0.00475-j0.0052)S6. 阻抗匹配例8（例1-8）:设负载阻抗为Z,=100+j50欧接入特性阻抗为Z=50欧的传输线 上，要用支节调配法实现负载芍传输线匹配，求离负载的距离及支节的长=(0.5-0.463)21+ 0.159%= 0.196 九或 f =(0.5-0.463)九 + 0.338九ys=-j 1,电长度0.375,Z2= (0.375-0.25)九=025
9、九ys=+j 1,电长度0.125,/=( 0.25+0.125) Z, =0.375 X例9 （例4-2）求如图所示双端网络的Z矩阵和Y矩阵。厶乙4% 厶解： 宙z矩阵的定义：01 I1 IJUH ZcU：11S=o=Za +ZcZA +ZcZcZ12=ZcZb +乙Y = Z-1Z 品b +（乙 + ZJZcZb +Zc JZcZa +Zc1例10：求长度为e的均匀传输线段的zx Y矩阵。Ze解：U（z） = Scos（0z）+ZoSin（0z） /（z） = I cos（伐）+ j 牛 sin（0Z） Uz） = U2 cos。- 2乙 sin O /j（z） = -/2 cos& +
10、j sin 0 乙一 jcotOZ=乙 1丿 sin。1j sin 0一 jcotO一 JcotOJsinOj sin 9一 JcotO例11：求串联阻抗z的A矩阵。解：根据A参量的定义，有2=0_，2t/2=0人11人22 - 1 = Q含2由网络对称性人22 = 41 = 1由网络互易性Aj 人22 1221 = 1人21如果两个端所接的特性阻抗均为Z。,则归一化A矩阵为小a12a22Z/Z例12：求长度为e的均匀传输线段的s矩阵。解：T和丁2面上的归一化反射波电压 和归一化入射波电压有关系b、= a2eb2 = af - j 根据S矩阵的定义，有b-，S2 =。2=04=0S21A=0a
11、2=04=0于是，长度为。的均匀传输线段的S矩阵为S卜20270|為（0）| =COSCOS0)例13（例8-2）画出两个沿兀方向排列间距为2 /2且平行于乙轴放置的振子天线在等幅同相激励时的H面方向图。解：由题意知，d二2/2,加二1,二0,得到二元阵的H面方向图函数为由图可见，最大辐 射方向在垂直于天线阵 轴（即0二士 71/2）方 向。这种最大辐射方 向在垂直于阵轴方向（位于阵轴两侧）的天 线阵称为边射式（或侧 射式）直线阵，简称边 射阵或侧射阵。肺0）| =（一 71sinCOS69 =270处，所以，阵方向图共有三个零值方向，即0=0 . 0=180 . 0=270，阵方向图包含了一个主瓣和两个旁瓣。课堂练习一、简答题：1、什么是微波（波长、频率）？2、电长度的定义？什么是长线？3、特性阻抗的定义？
