微波技術(shù)與天線考試復(fù)習(xí)重點(diǎn)(含答案)

1、 微波技術(shù)與天線復(fù)習(xí)提綱（2011級(jí)） 一、思考題 1. 什么是微波？微波有什么特點(diǎn)？ 答：微波是電磁波譜中介于超短波與紅外線之間的波段，頻率范圍從300MHZ到3000GHZ，波長從0.1mm到1m；微波的特點(diǎn)：似光性、穿透性、寬頻帶特性、熱效應(yīng)特性、散射特性、抗低頻干擾特性、視距傳播性、分布參數(shù)的不確定性、電磁兼容和電磁環(huán)境污染。2. 試解釋一下長線的物理概念，說明以長線為基礎(chǔ)的傳輸線理論的主要物理現(xiàn)象有哪些？一般是采用哪些物理量來

2、描述？ 答：長線是指?jìng)鬏斁€的幾何長度與工作波長相比擬的的傳輸線；以長線為基礎(chǔ)的物理現(xiàn)象：傳輸線的反射和衰落；主要描述的物理量有：輸入阻抗、反射系數(shù)、傳輸系數(shù)和駐波系數(shù)。3. 均勻傳輸線如何建立等效電路，等效電路中各個(gè)等效元件如何定義？ 4. 均勻傳輸線方程通解的含義 5. 如何求得傳輸線方程的解？ 6. 試解釋傳輸線的工作特性參數(shù)（特性阻抗、傳播常數(shù)、相速和波長） 答：傳輸線的工作特性參數(shù)主要有特征阻抗 Z0，傳輸常數(shù) ，相速及波長。1

3、)特征阻抗即傳輸線上入射波電壓與入射波電流的比值或反射波電壓與反射波電流比值的負(fù)值，其表達(dá)式為 ,它僅由自身的分布參數(shù)決定而與負(fù)載及信號(hào)源無關(guān)； 0R jwL Z G jwC? ? ?2）傳輸常數(shù) 是描述傳輸線上導(dǎo)行波的衰減和相移的參數(shù)，其中， 和 分別 j ? ? ? ? ? ? ?稱為衰減常數(shù)和相移常數(shù)，其一般的表達(dá)式為 ;3)傳輸線上電 ( )( ) R jwL G jwC ? ? ? ?壓、電流入射波（或反射波）的等相位面沿傳播

4、方向傳播的速度稱為相速，即p v ?? ?；4）傳輸線上電磁波的波長 與自由空間波長 的關(guān)系 。 ? 0 ? 0 2r? ? ? ? ?? ?16. 16.負(fù)載獲得最大輸出功率時(shí)，負(fù)載與源阻抗間關(guān)系： 負(fù)載獲得最大輸出功率時(shí)，負(fù)載與源阻抗間關(guān)系：。 * g in Z Z ?17. 17.史密斯圓圖是求解均勻傳輸線有關(guān) 史密斯圓圖是求解均勻傳輸線有關(guān) 阻抗匹配 阻抗匹配 和 功率匹配 功率匹配 問題的一類曲線坐 問題的一類曲線坐標(biāo)

5、圖，圖上有兩組坐標(biāo)線，即歸一化阻抗或?qū)Ъ{的 標(biāo)圖，圖上有兩組坐標(biāo)線，即歸一化阻抗或?qū)Ъ{的 實(shí)部和虛部 實(shí)部和虛部 的等值線簇與 的等值線簇與 反射系數(shù) 反射系數(shù) 的 幅和模角 幅和模角 等值線簇，所有這些等值線都是圓或圓弧，故也稱阻抗 等值線簇，所有這些等值線都是圓或圓弧，故也稱阻抗圓圖或?qū)Ъ{圓圖。導(dǎo)納圓圖可以通過對(duì) 圓圖或?qū)Ъ{圓圖。導(dǎo)納圓圖可以通過對(duì) 阻抗圓圖 阻抗圓圖 旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn) 180 180°得到。 °得到。

6、阻抗圓圖的 阻抗圓圖的上半部分呈 上半部分呈 感 性，下半部分呈 性，下半部分呈 容 性。 性。Smith Smith 圓圖與實(shí)軸左邊的交點(diǎn)為 圓圖與實(shí)軸左邊的交點(diǎn)為 短路 短路 點(diǎn)，與橫軸右邊的交點(diǎn)為 點(diǎn)，與橫軸右邊的交點(diǎn)為 開路 開路 點(diǎn)。 點(diǎn)。Smith Smith 圓圖實(shí)軸上的點(diǎn)代表 圓圖實(shí)軸上的點(diǎn)代表 純電阻 純電阻 點(diǎn)，左半軸上的點(diǎn)為電壓波 點(diǎn)，左半軸上的點(diǎn)為電壓波 節(jié) 點(diǎn)，右半軸上的點(diǎn)為電壓波 點(diǎn)，右半軸上的點(diǎn)為

7、電壓波 腹 點(diǎn)。在傳輸線上 點(diǎn)。在傳輸線上負(fù)載向電源方向移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)在圓圖上應(yīng) 負(fù)載向電源方向移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)在圓圖上應(yīng) 順時(shí)針 順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)，反之在傳輸線上電源向 旋轉(zhuǎn)，反之在傳輸線上電源向負(fù)載方向移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)在圓圖上應(yīng) 負(fù)載方向移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)在圓圖上應(yīng) 逆時(shí)針 逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)。18. TEM、TE和TM波是如何定義的？什么是波導(dǎo)的截止性？分別說明矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、同軸線、帶狀線和微帶線的主模是什么？ 答：1）TE 波，TM 波，

8、TEM 波是屬于電磁波的三種模式。TE 波指電矢量與傳播方向垂直，或者說傳播方向上沒有電矢量。TM 波是指磁矢量與傳播方向垂直。TEM 波指電矢量和磁矢量都與傳播方向垂直；2） 是與波導(dǎo)橫截面尺寸、形狀及傳輸模式有關(guān)的一個(gè)參量，當(dāng)相移常數(shù)β=0 時(shí)，意味 c k導(dǎo)波系統(tǒng)不再傳播，亦稱為截止, 此時(shí) ， 故將 稱為截止波數(shù) k kc ? c k3）矩形波導(dǎo)的主模是TE10模；圓波導(dǎo)的主模是TE11模；同軸線的主模是TEM模；帶狀線的主模是

9、TEM模；微帶線的主模是準(zhǔn)TEM模。19.簡述述矩形波導(dǎo)傳輸特性的主要參數(shù)定義：相移常數(shù)，截至波長，截至波數(shù)，波導(dǎo)波長，相速度，TE波和TM波的波阻抗 1） 相移常數(shù)和截止波數(shù)：相移常數(shù) 和截止波數(shù) 的關(guān)系是 ? c k 2 2 c k k ? ? ?2） 相速 ：電磁波的等相位面移動(dòng)速度稱為相速，即 p v2 2 1r rpccu vk k? ?? ? ??3） 波導(dǎo)波長 ：導(dǎo)行波的波長稱為波導(dǎo)波長，它與波數(shù)的關(guān)系式為 g ?2 2