《微波技術(shù)》習(xí)題解(一、傳輸線理論)_第1頁(yè)
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1、21微波技術(shù)習(xí)題機(jī)械工業(yè)出版社 微 波 技 術(shù)(第2版) 董金明 林萍實(shí) 鄧 暉 編著習(xí) 題 解一、 傳輸線理論1-1 一無(wú)耗同軸電纜長(zhǎng)10m,內(nèi)外導(dǎo)體間的電容為600pF。若電纜的一端短路, 另一端接有一脈沖發(fā)生器及示波器,測(cè)得一個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)回一次需0.1ms,求該電纜的特性阻抗Z0 。解 脈沖信號(hào)的傳播速度為該電纜的特性阻抗為補(bǔ)充題1 寫出無(wú)耗傳輸線上電壓和電流的瞬時(shí)表達(dá)式。解 (本題應(yīng)注明z軸的選法)如圖,z軸的原點(diǎn)選在負(fù)載端,指向波源。根據(jù)時(shí)諧場(chǎng)傳輸線方程的通解ZLZ0z0補(bǔ)充題1圖示 1-2 均勻無(wú)耗傳輸線,用聚乙烯(er=2.25)作電介質(zhì)。(1) 對(duì)Z0=300 W的平行雙導(dǎo)線,

2、導(dǎo)線的半徑 r =0.6mm,求線間距D。(2) 對(duì)Z0 =75W的同軸線,內(nèi)導(dǎo)體半徑 a =0.6mm,求外導(dǎo)體半徑 b 。解 (1) 對(duì)于平行雙導(dǎo)線(講義p15式(2-6b) W得 , 即 (2) 對(duì)于同軸線(講義p15式(2-6c) W得 , 即 1-3 如題圖1-3所示,已知Z0=100, ZL=Z0 ,又知負(fù)載處的電壓瞬時(shí)值為u0 (t)=10sint (V), 試求: S1 、S2 、S3 處電壓和電流的瞬時(shí)值。解 因?yàn)閆L=Z0 ,負(fù)載匹配, 傳輸線上只有入射行波,無(wú)反射波, 即:以負(fù)載為坐標(biāo)原點(diǎn),選z軸如圖示,由z0ZL =Z0Z0S1S2S3l/8l/4l/2題圖1-3得 ,

3、(1) 面處,z =l/8 , (2) 面處,z =l/4 , (3) 面處,z =l/2 , 1-4 已知傳輸線長(zhǎng)l=3.25m ,特性阻抗Z0=50, 輸入端加e(t)=500sint (V),電源內(nèi)阻Zg=Z0 ,工作在=1m 。求:(1)負(fù)載電阻ZL= Z0 ,(2) ZL=0時(shí),輸出端口上的uL (t), iL (t)。z0ZLZ0lZge(t)題1-4圖示解 (1)坐標(biāo)軸z軸的選取如圖示, ZL = Z0,負(fù)載匹配, 只有入射波, 無(wú)反射波。始端的輸入阻抗為: Zin( 0 ) = Z0 , 得始端的電壓、電流的瞬時(shí)值為: ,沿線電壓、電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為:從而得輸出端口上的uL

4、(t), iL (t) 為 (2) ZL=0,終端短路, G2 = -1, 全反射,傳輸線為純駐波工作狀態(tài),終端為電壓波節(jié)點(diǎn)及電流波腹點(diǎn);又Zg=Z0, 為匹配源,與(1)相同;故而1-5 長(zhǎng)為8mm的短路線,特性阻抗Z0=400,頻率為600MHz和10000MHz時(shí),呈何特性,反之,若要求提供Z = j200,求該兩種頻率下的線長(zhǎng)。解 (1) f1=6000MHz時(shí), (a) 對(duì)8mm的短路線, 因?yàn)?0<8/50<1/4, 所以, 8mm短路線工作在f1時(shí)呈電感性。(b) 若要求提供Z = j200,即X=200的感抗,設(shè)在f1下的線長(zhǎng)為l1 , 則:由 得 (2) f2 =

5、10000MHz時(shí), (a) 8mm的短路線,因?yàn)?1/4<8/30<1/2 , 故8mm短路線工作在f 2時(shí)呈電容性。(b) 設(shè)要求提供Z = j200,即X=200的感抗,設(shè)在f2下的線長(zhǎng)為l2 , 則00.250.50.80.6A0.125B0.4650.520.165題1-6 阻抗圓圖1-6 一長(zhǎng)度為1.34m的均勻無(wú)耗傳輸線, Z0=50W,工作頻率為300MHz , 終端負(fù)載ZL=40+j30 W,求其輸入阻抗(設(shè)傳輸線周圍是空氣)。解法一 用阻抗圓圖的入圖點(diǎn)為A, 點(diǎn)A沿其等|G | 圓順時(shí)針轉(zhuǎn) 到點(diǎn)B,B即為的對(duì)應(yīng)點(diǎn), 讀得得 解法二 用公式 1-7 已知: f =

6、796MHz,線的分布參數(shù)R0 = 10.4 W /Km, C0 = 0.00835 mF/km,L0=3.67 mH /km,G0=0. 8 mS /km,若負(fù)載ZL = Z0,線長(zhǎng)l = 300mm。電源電壓Eg =2 V,內(nèi)阻Zg = 600 W ,求終端電壓、電流值。解 z軸的原點(diǎn)選在波源端,指向負(fù)載。wL0=2p ´796´106 ´3.67´10-6 = 1.84´10 4 W/m ,R0 = 10.4 W /Km << wL0w C0=2p ´796´106 ´8.35´10-1

7、2 = 0.042 S/m , G0 = 0. 8 mS /km << w C0故而 g » j b, b =ZL = Z0匹配,沿線只有入射波;G2 =0, G (z)=0,Z in (z) = Z0 。在波源處(z = 0 )電壓入射波為終端電壓、電流為終端電壓、電流瞬時(shí)值為, 補(bǔ)充題2 試證一般負(fù)載ZL=RL+ j XL的輸入阻抗在傳輸線上某些特定處可以是純阻。證明: 當(dāng)ZL=RL+ j XL 時(shí),沿線電壓、電流復(fù)數(shù)值的一般表示式為式中,。上式取模并注意到, 得(1) 當(dāng)2b z -f2=2n p (n =0,1,2,),即在處為電壓波腹點(diǎn)、電流波節(jié)點(diǎn),即電壓波腹處

8、輸入阻抗為,是純阻。(2) 當(dāng)2b z -f2=(2n+1) p (n =0,1,2, ),即在處為電壓波節(jié)點(diǎn)、電流波腹點(diǎn),即電壓波節(jié)處輸入阻抗為也是純阻。ZLZ0ZgEgz0 l題圖1-81-8 如題圖1-8所示系統(tǒng)。證明當(dāng)Zg =Z0 時(shí),不管負(fù)載如何、傳輸線有多長(zhǎng), 恒有的關(guān)系存在為入射波電壓復(fù)振幅)。證明:設(shè)分別為始端的入射波電壓、電流,則 而 得 證畢注意:Zg=Z0的微波源稱為匹配源。對(duì)于匹配源,無(wú)論終端負(fù)載與傳輸線的長(zhǎng)度如何, 都有, 。信號(hào)源等效負(fù)載的任何變化都會(huì)引起輸出功率的變化,使工作不穩(wěn)定。在實(shí)際應(yīng)用的微波設(shè)備中,可以通過(guò)精心設(shè)計(jì)信號(hào)源或采用隔離器、吸收式衰減器等匹配裝置

9、使信號(hào)源的等效內(nèi)阻Zg等于Z0。1-9 已知電源電勢(shì)Eg,內(nèi)阻Zg =Rg 和負(fù)載Z L ,試求傳輸線上電壓、電流 (Z0、b 已知)。解法1 (假如Zg =Rg ¹ Z0, 用此法較好)ZLZ0ZgEgz0 l始端等效電路ZgEgZin (l)題1-9解法1圖設(shè)波源與負(fù)載的距離為 l,建立坐標(biāo)系如題1-9解法1圖所示。始端的輸入阻抗Zin (l)為則 , 由始端條件解(2-4c)得 ZLZ0ZgEgz0 l解法2 (當(dāng)Zg =Rg = Z0, 用此法較好) 設(shè)線長(zhǎng)為l,建立坐標(biāo)系如圖所示。因?yàn)閆g =Z0, 故有 , 得傳輸線上電壓、電流 1-10 試證明無(wú)損線的負(fù)載阻抗 證明:本

10、題為電壓波節(jié)點(diǎn)處的坐標(biāo),即電壓波節(jié)點(diǎn)與終端(負(fù)載端)的距離(又稱駐波相位),電壓波節(jié)處的輸入阻抗為 (1)又依輸入阻抗計(jì)算公式,有: (2)式(1)代入式(2)得 解得 證畢。1-11 一無(wú)耗傳輸線的Z0=75W, 終端負(fù)載ZL= 100-j50 W , 求:(1) 傳輸線的反射系數(shù) G(z);(2) 若終端入射波的電壓為A,寫出沿線電壓、電流表示式;(3) 靠終端第一個(gè)電壓波節(jié)、波腹點(diǎn)的距離lmin、lmax。解:(1) (2) 得 (3) 電壓波節(jié)點(diǎn)在2b z +47.5º=(2n+1)p 處,第一個(gè)電壓波節(jié)點(diǎn)在2b z +47.5º = 180º 處,即 (

11、<0.25l) 或由 2b +47.5º=360º 得 1-12 如題圖1-12所示, Z0 =50 W, Zg = Z0 , ZL = (25+j10) W, Z1= -j20W。求: (1). 兩段傳輸線中的r1、r2 及始端處的Zin 。 (2). ZL 變化時(shí) r1、r2 是否變化,為什么?(3). Z1 變化時(shí)r1、r2 是否變化,為什么?(4). Zg 變化時(shí)r1、r2 是否變化,為什么?解 (1)., G1r2r1GLZgEmZLZ0Z0Z1l/4l/4Z2Z3題圖1-12 (2). r1、r2均與ZL有關(guān),ZL變化時(shí)r1、r2也變化;(3). r1與Z

12、L有關(guān)而與Z1 無(wú)關(guān),而 r2與Z1有關(guān)。Z1變化時(shí),r1 不變,而r2 變化。(4). r1、r2與Zg無(wú)關(guān),Zg變化時(shí)r1、r2不變;但入射電壓、電流變化,使沿線電壓、電流都改變了。當(dāng) Zg = Z0,有, 當(dāng). Zg 變化時(shí),上兩式的結(jié)果將變化。1-13 已知題圖1-13連接的無(wú)耗線, 線上Em 、 Zg、 RL 、R1 及l(fā) 均已知, 求RL、R1 上的電壓、電流和功率的數(shù)值并畫出各線段上電壓、電流的相對(duì)振幅分布。ABCDZin(D) ®GLZg= Z0EmRL = Z0 /2Z0l/4R1 = Z0 /2l/4題圖1-13解 (1) 各支節(jié)在D處的輸入阻抗為:兩支節(jié)并聯(lián),在

13、D處的總輸入阻抗為:A-D段匹配,只有入射波。(2) 兩支節(jié)的負(fù)載 Z0 /2< Z0 ,為行駐波;B、C 處為電壓波節(jié)、電流波腹點(diǎn);D處為電壓波腹、電流波節(jié)點(diǎn); D處的視在電壓、視在電流幅度值分別為:, 兩支節(jié)的B、C 處, , ADB (C)題1-13 各線段上電壓、電流的相對(duì)振幅分布題圖1-141-14 由若干段長(zhǎng)線組成的電路如題圖1-14所示。已知 ,Em=50V。試分析各段長(zhǎng)線的工作狀態(tài)(包括分支線段)并標(biāo)AG各點(diǎn)電壓電流幅值。解 先求BC段匹配, 又Z1=Z0 , BF段也匹配, B點(diǎn)處的總輸入阻抗為三者的并聯(lián):下面分段討論:(1) AB 段:。B點(diǎn)為電壓波節(jié)點(diǎn)、電流波腹點(diǎn)。

14、AB =, 故A點(diǎn)為電壓波腹點(diǎn)、電流波節(jié)點(diǎn)。(2) BC段:由Zin(C)=100=Z0 ,得: BC段為匹配段, 工作在行波狀態(tài)。B、C: (3) CD段: (為正實(shí)數(shù)), CD段工作在行駐波狀態(tài), D點(diǎn)為電壓波腹、電流波節(jié)點(diǎn), C點(diǎn)為電壓波節(jié)、電流波腹點(diǎn)。D: (4) DE段:,全反射,工作在純駐波狀態(tài)。DE=, E、D為電壓波腹、電流波節(jié)點(diǎn)。 , D、E: (5) BF段: Z1=Z0匹配,為行波狀態(tài)。(6) BG段 :終端短路, 全反射, BG段為純駐波工作狀態(tài)。G為電壓波節(jié)、電流波腹點(diǎn);B為BG段的電壓波腹、電流波節(jié)點(diǎn)。B: G: *(7) 由以上結(jié)果可得各段電壓、電流幅值分布圖如下

15、(AB、BF、BG、BE都在的平面上。)題1-14 各段電壓、電流幅值分布圖0.49500.250.40.80.110.3855AB(1) 阻 抗 圓 圖0.230.03(2) 圓 圖00.25A0.2030.51.5BC0.0130.31(3) 導(dǎo) 納 圓 圖0 0¥0.25AB(j0.12)0.0190.0191-15 用圓圖完成下面練習(xí).(1) 已知。解 1)2) 在阻抗圓圖上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A,讀得其電刻度為0.385。3) 作過(guò)A點(diǎn)的反射系數(shù)圓, A點(diǎn)沿圓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)0.11波長(zhǎng)數(shù)到B,B為的對(duì)應(yīng)點(diǎn), 電刻度為讀得 4)×(2) 已知, 解 1) 2) 在導(dǎo)納圓圖上

16、找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A,其電刻度為0.203(內(nèi)圈)。3) A點(diǎn)沿其圓逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)0.31波長(zhǎng)數(shù)到B點(diǎn),其電刻度為 (內(nèi)圈)B點(diǎn)為在導(dǎo)納圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。4) 過(guò)點(diǎn)B作其圓直徑BC,C點(diǎn)為在阻抗圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn), 讀得:5) (3) 已知。解 1) 2) 在導(dǎo)納圓圖的單位圓上, 的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A的電刻度為0, 的對(duì)應(yīng)點(diǎn)B的電刻度為0.019。3) A沿單位圓順時(shí)針轉(zhuǎn)到B得: (4) 已知 欲得歸一化輸入電導(dǎo)為1, 試求該點(diǎn)位置及其相應(yīng)的電納值。解 1) 2) 在阻抗圓圖上,作的入圖點(diǎn)A,在其圓上作直徑AB,則B為在導(dǎo)納圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn),其電刻度為0.20。3) B點(diǎn)沿圓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至與匹配圓()交于C、D點(diǎn)。4)

17、 對(duì)C點(diǎn): 對(duì)應(yīng)電刻度為0.315, 得:5) 對(duì)D點(diǎn): 對(duì)應(yīng)電刻度為0.185,得(5). 已知。解 1) 對(duì)應(yīng)于阻抗圓圖的A點(diǎn), 電刻度為0.115。2) 過(guò)A點(diǎn)的圓與正半實(shí)軸交于B, 讀得:A沿圓順時(shí)針轉(zhuǎn),與負(fù)半實(shí)軸交于C點(diǎn), C為電壓波節(jié)點(diǎn),得(4) 圓 圖0 0¥ 0.250.485ABCD0.3150.18511.91.90.1150.20(5) 阻 抗 圓 圖0 0¥ 0.25A0.80.115B 4.3C0.40.3850.5(6) 阻 抗 圓 圖00.250.2180.0320.0380.32A 3.85B2.51.80.270.23C(6) 已知 線上

18、波腹距負(fù)載0.032,。解 在阻抗圓圖上對(duì)應(yīng)A點(diǎn)。1) 從A點(diǎn)沿其圓逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)0.032至B點(diǎn),其電刻度為: B為在阻抗圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn), 2) 由B點(diǎn)沿圓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)0.32至C(為 得 1-16.用圓圖完成下面練習(xí)。(1) 已知 解 1) 在導(dǎo)納圓圖上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A, 讀得 2) A讀得3) (1) 導(dǎo) 納 圓 圖00.250.095250.285250.61.80.31AB0.640.4700.250.50.18850.42.418ABf2(2) 阻 抗 圓 圖(2) 已知解 1) 在阻抗圓圖上找到A點(diǎn)( 2) 過(guò)A點(diǎn)的圓交電壓波腹線于B, 得求得3) 4) (3) 一短路支節(jié),要求提供

19、。解 1) 。2) Y=為短路端,電刻度為0.253) (4) 一短路支節(jié),已知。若為開(kāi)路支節(jié),再求。解 1) 求短路支節(jié)的:在導(dǎo)納圓圖上,從短路面(電刻度為0.25)(3) 導(dǎo) 納 圓 圖0.25-j1.300¥A0.1050.3545(4) 導(dǎo) 納 圓 圖00¥0.250.36-j1.21j0.830.110.110.11AB順時(shí)針轉(zhuǎn)0.11至A點(diǎn), 由A讀得: 2) 求開(kāi)路支節(jié)的:在導(dǎo)納圓圖上,從(開(kāi)路,電刻度為0)順時(shí)針轉(zhuǎn)0.11至B點(diǎn). 。 (5) 已知解 在阻抗圓圖上,由=1.5, 定該圓及其電壓波節(jié)點(diǎn)A。1) 求 (5) 圓 圖00.250.500¥

20、1.5ABCDE0.010.180.320.33A沿圓逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)0.32到B, 得 由B2) 求B圓順時(shí)針轉(zhuǎn)0.33到D,由D得 G1r2r1GLZgEmZLZ0Z0Z1l/4l/4Z2Z3題圖1-1200.50.25A0.50.22.1B1-12圓 圖 1)補(bǔ)充題3 用圓圖計(jì)算題1-12(1)。如題圖1-12所示, Z0 =50 W, Zg = Z0 ,ZL =(25+j10) W, Z1= -j20W。求: (1). 兩段傳輸線中的r1、r2 及始端處的Zin。解 1)在阻抗圓圖上的入圖點(diǎn)為A, A點(diǎn)所在的等G 圓交正半軸于B,讀得r1=2.1A點(diǎn)也是在導(dǎo)納圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)(A轉(zhuǎn)0.25,

21、得在導(dǎo)納圓圖上的,順時(shí)針轉(zhuǎn)0.25得),2) 入圖點(diǎn)為C,等G 圓直徑CC¢的C¢點(diǎn)為在導(dǎo)納圓圖上的入圖點(diǎn),讀得=j2.53) 在導(dǎo)納圓圖上的入圖點(diǎn)D所在的等G 圓交正半軸于E,讀得r2=17D點(diǎn)也是在阻抗圓圖上的入圖點(diǎn), Zin(始端)=50´(0.5+j2.7)=(25+j135) W00.50.25ED0.52.7171-12圓 圖 3)00.50.25CC¢-0.42.501-12圓 圖 2)0.250¥0.3380.1620.1250.375ABD -jCE j =0.125 =0.176 =0.37511-17 阻 抗 圓 圖1-1

22、7 已知 工作波長(zhǎng), 當(dāng)在終端 處并聯(lián)長(zhǎng)的短路線時(shí)實(shí)現(xiàn)了匹配。試求,之長(zhǎng)度。解 1)在阻抗圓圖上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A 。2) A沿等圓轉(zhuǎn)過(guò)得到在導(dǎo)納圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)B,讀得: 3) B點(diǎn)所在的等圓與可匹配圓交于B、C點(diǎn)。a) 對(duì)于B點(diǎn):在導(dǎo)納圓圖的單位圓上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D,其電刻度 ;由導(dǎo)納圓圖的短路點(diǎn)(電刻度0.25)順時(shí)針轉(zhuǎn)至點(diǎn)D, 得b) 對(duì)于C點(diǎn): 得,在單位圓上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)E,;由導(dǎo)納圓圖的短路點(diǎn)(電刻度0.25)順時(shí)針轉(zhuǎn)至點(diǎn)E, 得 亦即: 或 (不良解)。1-18. 負(fù)載阻抗與傳輸線的匹配也可通過(guò)在傳輸線的適當(dāng)位置接入一段與負(fù)載串聯(lián)的短路枝節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)(如圖所示)。設(shè)ZL= (25+j25)W

23、,Z0=50 W,Z01=35 W,求實(shí)現(xiàn)匹配的d 和l。Zin(d)Z1ldZ01Z0ZLZ0阻抗圓圖00.250.5oA0.0880.50.5BC0.1620. 338D -1.430.3470.153E 1.43分析:實(shí)現(xiàn)匹配要求用Z0歸一化后為, 解法一 用阻抗圓圖1) 在阻抗圓圖上找到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A,對(duì)應(yīng)的電刻度為 。過(guò)A作等G 圓;A沿等G 圓順時(shí)針轉(zhuǎn)至與可匹配圓相交于點(diǎn)B和C 。2) 由點(diǎn)B讀得 jX1(B) 用Z01歸一化為在阻抗圓圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為D, 電刻度D點(diǎn)沿單位圓逆時(shí)針轉(zhuǎn)到短路點(diǎn)(電刻度為0), 得串聯(lián)短路枝節(jié)的長(zhǎng)度 。3) 由點(diǎn)C讀得 jX1(C)用Z01歸一化為 在阻抗圓

24、圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為E, 電刻度 E點(diǎn)沿單位圓逆時(shí)針轉(zhuǎn)到短路點(diǎn), 得串聯(lián)的短路枝節(jié)的長(zhǎng)度 。解法二:用公式, 上式去分母整理后,使兩邊的實(shí)、虛部分別相等,得由(1)得 代入(2)解得 j , jX1(1)用Z01歸一化為 k , jX1(2)用Z01歸一化為 A0.250.50.5000.0950.60.0452.251-19 阻 抗 圓 圖1-19 一無(wú)耗傳輸線的Z0=500, 負(fù)載今用的傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸線與負(fù)載的匹配。求: 線的特性阻抗和所放位置 。解法1 用阻抗圓圖1) 用線只能匹配純電阻負(fù)載。負(fù)載ZL的傳輸線在電壓波腹,波節(jié)處的輸入阻抗為純電阻:從阻抗圓圖上找到過(guò)(A, )的圓,讀得: ,

25、2) 設(shè)線的特性阻抗為Z01,所放位置與負(fù)載相距為d 。當(dāng)線接在波腹處(0.25)時(shí):當(dāng)線接在波節(jié)處(0.50)時(shí):解法2 用公式用線只能匹配純電阻負(fù)載,負(fù)載ZL的傳輸線在電壓波腹,波節(jié)處的輸入阻抗為純電阻:;設(shè)線的特性阻抗為Z01,所放位置距終端為d 。, 1) 當(dāng)阻抗變換器接在第一個(gè)電壓波節(jié)處時(shí),2) 當(dāng)阻抗變換器接在第一個(gè)電壓波腹處時(shí)d0¥0.25ABC50.100.1680.1830.3170.332-j1.77j1.77 1-20導(dǎo)納圓圖或 1-20 在Z0=600W的無(wú)損耗線上,測(cè)得今用單支節(jié)進(jìn)行匹配,求支節(jié)的位置和長(zhǎng)度。解 支節(jié)并聯(lián), 用導(dǎo)納圓圖求。1) 在導(dǎo)納圓圖上找

26、到與實(shí)軸的交點(diǎn)作等圓(即等圓)2) 導(dǎo)納圓圖中,電壓波節(jié)線(圖中右半實(shí)軸), 電刻度為0.25, 向負(fù)載方向(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)得的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A ,3) A點(diǎn)沿圓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn), 交可匹配圓于B、C點(diǎn)。 B點(diǎn): 得: , 在單位圓上, 對(duì)應(yīng)電刻度為0.332 ; 從而得 C點(diǎn): (不良解),得: ,在單位圓上,對(duì)應(yīng)的電刻度為0.168,得:。 0.1l®BAd=1/8 l 1-21 無(wú)損耗線Z0=600,負(fù)載,今用雙支節(jié)進(jìn)行匹配。第一個(gè)支節(jié)距負(fù)載0.1, 兩支節(jié)間距,求匹配支節(jié)線長(zhǎng)。解 由,在導(dǎo)納圓圖上,匹配圓(逆時(shí)針轉(zhuǎn)(即),得輔助圓。1) ,在圓圖中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的反向延長(zhǎng)線與等圓的交點(diǎn)即為在導(dǎo)納圓

27、圖的對(duì)應(yīng)點(diǎn),讀得對(duì)應(yīng)電刻度為0.338。2) 沿圓順時(shí)針轉(zhuǎn)0.1, 至電刻度為0.338+0.1=0.438 處,得 。3) 沿圓旋轉(zhuǎn)交輔助圓得:4) 解一:(a) 1-21導(dǎo)納圓圖¥00.250.3380.4380.440.0750.3850.182 0.195在導(dǎo)納圓圖純電納圓(單位圓)上的位置的電刻度為0.075, 得支節(jié)1的長(zhǎng)度(由0.075逆時(shí)針轉(zhuǎn)到0.25)為: (b) 沿等圓順時(shí)針轉(zhuǎn) 得由在導(dǎo)納圓圖中單位圓上的位置(電刻度為0.385)得支節(jié)2的長(zhǎng)度為:5) 解二:(不良解)(電刻度0.182),得: 沿圓順時(shí)針轉(zhuǎn)得(電刻度0.195),得: 1-22 一段長(zhǎng)為20cm

28、、Z0=75W的傳輸線, 終端負(fù)載 ZL=(75-j50)W 。若傳輸線入射波功率P+(z =20) =10W,求: (1)不考慮損耗時(shí),傳送到負(fù)載的功率。(2)若傳輸線的a = 0.01dB/cm時(shí),傳送到負(fù)載的功率。解 1) 無(wú)耗傳輸線負(fù)載吸收的功率為: 2) 傳輸線有損耗時(shí), a l= 0.01´2= 0.2dB = 0.023 Np (1Np=8.68dB)負(fù)載吸收的功率為: 1-23 解題圖示lZ01ZAZ0=75RL=300A1-23 假定天線阻抗為300 W ,求調(diào)頻廣播時(shí)與75 W 傳輸線匹配所用的l 0 / 4線的特性阻抗和長(zhǎng)度(調(diào)頻廣播頻段為88108MHz,匹配

29、的頻率取為f0 =98MHz)并估計(jì)整個(gè)頻率范圍內(nèi)的最大駐波比。解 見(jiàn)解題圖示1) 匹配的頻率為f0 =98MHz ,則, l =l 0 / 4=0.765 m=76.5 cm2) 調(diào)頻廣播頻段為88108MHz,相應(yīng)波段為3.412.78 m,因?yàn)?3.41-3.06)=0.35>(3.06-2.78)=0.28故而,估計(jì)整個(gè)頻率范圍內(nèi)的最大駐波比應(yīng)以l¢=3.41m考慮。此時(shí),l 0 / 4線的輸入阻抗為得 =0.1195整個(gè)頻率范圍內(nèi)的最大駐波比為: 3cm2.5cm 2.5cm Z0¥0.2500.1480.1110.4110.370.0140.3520.127 1-24導(dǎo)納圓圖1-24 一無(wú)耗線今用三支節(jié)進(jìn)行匹配,第一支節(jié)距負(fù)載,支節(jié)間距2.5cm ,工作波長(zhǎng)l=10cm 。求實(shí)現(xiàn)匹配時(shí)各支節(jié)的長(zhǎng) 。解 先將第三支節(jié)閑置,用第一、二支節(jié)調(diào)配:1) 由作輔助圓。2) 得:對(duì)應(yīng)的電刻度為0.1113) 沿圓順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)波長(zhǎng)數(shù)

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