1、填空題1.微波是電磁波譜中介于超短波和紅外線短（即頻率最高）300MHz（1m）3000GHz（0.1mm 2（因其波長：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3.均勻傳輸線的分析方法：電場和磁場的表達(dá)式，進(jìn)而分析傳輸特性；解，得出沿線等效電壓、電流的表達(dá)式，進(jìn)而分析傳輸特性。后一種方法實(shí)質(zhì)是在一定條件下“化場為路無線傳輸線的三種工作狀態(tài)：行波狀態(tài) 純駐波狀態(tài) 行駐波狀態(tài)阻抗匹配的三種不同含義：負(fù)載阻抗匹配 源阻抗匹配 共軛阻抗匹配如何在波導(dǎo)中產(chǎn)生這些導(dǎo)行波呢？這就涉及到波導(dǎo)的激勵(lì)形式的導(dǎo)行模波導(dǎo)的耦合與耦合就本質(zhì)而言是電磁波的輻射和接收在波導(dǎo)的有限空間內(nèi)接收微波信息具有相同的場

2、結(jié)構(gòu)。激勵(lì)波導(dǎo)的三種方法：電激勵(lì) 磁激勵(lì) 電流激勵(lì)微波技術(shù)與半導(dǎo)體器件及集成電路的結(jié)合，產(chǎn)生了微波集成電路。光纖可分為石英玻璃光纖多組分玻璃光纖塑料包層玻璃芯光纖纖。光纖的三種色散：材料色散 波導(dǎo)色散 模間色散微波網(wǎng)絡(luò)正是在分析場分布的基礎(chǔ)上，用路的分析方法將微波原件等效為電抗或電阻傳輸線微波系統(tǒng)簡化為微波網(wǎng)絡(luò)實(shí)際測量的方法來驗(yàn)證。還可以根據(jù)微波元件的工作特性結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)它，這就是微波網(wǎng)絡(luò)的綜合。微波網(wǎng)絡(luò)的分析與綜合是分析和設(shè)計(jì)微波系統(tǒng)的有力工具，而又是綜合的基礎(chǔ)。微波系統(tǒng)也不例外地有各種無源、有源元器件，它們的功能是對微波信號進(jìn)行必要的處理或變換質(zhì)可分為線性互易元器件、線性非互易元器件以及非線性

3、元器件三大類。非線性元器件能引起頻率的改變，從而實(shí)現(xiàn)放大、調(diào)制、變頻等。主要包括微波電子管微波晶體管微波固態(tài)諧振器微波場效應(yīng)管及微波電真空器件16.研究天線問題，實(shí)質(zhì)上是研究天線在空間所產(chǎn)生的電磁場分布。空間任一點(diǎn)的電磁場都滿足麥克斯韋方程和和交叉極化電平 頻帶寬度 輸入阻抗與駐波比 有效長度電波傳播方式：視距傳播 天波傳播 地面波傳播 不均勻媒質(zhì)傳播什么是視距傳播？視距傳播，是指發(fā)射天線和接收天線處于相互能看見的視線距離內(nèi)的傳播方式。視距傳播的特點(diǎn)？h2視距rh2v 4.12h 1103 m r rvr rv即存在多經(jīng)效應(yīng)。什么是天波傳播？天波傳播通常是指自發(fā)射天線發(fā)出的電波在高空被電離層反

4、射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播方式，有時(shí)也稱電離層電波傳播。主要用于中波和短波波段。何謂天波傳播的靜區(qū)？由于入射角0 0 arcsin180.8Nf 180.8Nf 2max 的電波不能被電離層“反射”回來，橫向尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸并小于波長的細(xì)長結(jié)構(gòu)的天線稱為線天線的應(yīng)用于通信、雷達(dá)等無線電系統(tǒng)中。求解面天線的輻射問題，通常采用口徑場場分布，再求出天線的輻射場。分析的基本依據(jù)是：惠更斯 - 菲涅爾原理（本填空包含各章節(jié)及緒論內(nèi)容）計(jì)算題Z140 j30，則要使傳輸線上駐波比最小，則該傳輸線的特性阻抗應(yīng)取多少？此時(shí)最小的反射系數(shù)及駐波比各為多少？離終端最近的波節(jié)點(diǎn)位置在何處？Z1解要是線上駐波比最小實(shí)質(zhì)上

5、只要使終端反射系數(shù)的模值最小Z10Z ZZ Z ZZ Z1010 40 Z2 302 2 0 140 Z02 302 將上式對Z402 302 Z2 0Z0000 50 。這就是說當(dāng)特性阻抗Z50時(shí)終端反射系數(shù)最小從而駐波比也為最小。0此時(shí)終端反射系數(shù)及駐波比分別為：Z Z40 j30501j1 1 111 1 111Z Z 40 j30 50 3e 210由于終端為容性負(fù)載，故離終端的第一個(gè)電壓波節(jié)點(diǎn)位置為：zmin1 1 4 8設(shè)某一均勻無耗傳輸線特性阻抗為Z50，終端接有未知負(fù)載Z ?，F(xiàn)在傳01輸線上測得電壓最大值和最小值分別為 100mV 和 20mV，第一個(gè)電壓波節(jié)的位置離負(fù)載l 3

6、，試求該負(fù)載阻抗Z 。min11解：根據(jù)駐波比的定義： 100UUUUmaxmin 5 1 2由l 201 ，求得反射系數(shù)的相位 13min114313因而反射系數(shù)為： 123ej3 Z311 Z10 11 82.464.350mm，填充空氣介質(zhì)。試求：TE 、TE 、三種模式的截止波長。110101當(dāng)工作波長分別為70mm 當(dāng)工作波長為70mm時(shí)，求最低次模的波導(dǎo)波長。g解：三種模式的截止波長為：cTE11cTE01cTM 3.4126a 85.3150mm1.6398a40.9950mm 2.6127a 65.3175mm當(dāng)工作波長 70mm 時(shí)，只出現(xiàn)主模TE11當(dāng)工作波長 60mm 時(shí)

7、，只出現(xiàn)主模TE11當(dāng)工作波長 30mm 時(shí)，只出現(xiàn)主模TE11；和、；01和TE；01011 2c11 2c1 70 285.3150g122.4498mm已知工作波長 5mm模式？解：圓波導(dǎo)中兩種模式的截止波長： cTE11 3.4126a,cTM 01 2.6127a要保證單模傳輸，工作波長滿足以下關(guān)系： 2.6127a 3.4126a即1.47mma 時(shí)，可以保證單模傳輸，此時(shí)傳輸模式為主模TE。11求如圖所示雙端口網(wǎng)絡(luò)的Z矩陣和Y解：由Z矩陣的定義得：1ZU111I11Z112I2UZZACI 2 0ZZC21I10Z22I2I1ZZBCZ于是： Z ZA ZZCCZC ZZBC1Z

8、Z而： Y Z 1 BCCZ ZABZZAZZCZZAC試求圖示終端接匹配負(fù)載時(shí)的輸入阻抗，并求出輸入端匹配的條件。解1 1 Z0 Z1BX j2X Z 1 jB0 BinjBZ jX 10jB1 BXjBZ0不引起反射的條件為：Z Zin0從而求得：1 B2 Z 200X 2B一般可取X Z1，B 0Z0設(shè)矩形波導(dǎo)寬邊a2.5cm，工作頻率f 10GHz，用4阻抗變換器匹配一g段空氣波導(dǎo)和一段r 2.56 的波導(dǎo)，如圖所示，求匹配介質(zhì)的相對介電常數(shù) 及r變換器長度。解：各部分的等效特性阻抗如圖所示，根據(jù)傳輸線的四分之一波長阻抗變換性：Z2Z0ZZ00 rr可得 r 1.6 c 3cm ，f

9、2.37cm r匹配段內(nèi)波導(dǎo)波長：g 2 2.69cm l g 0.67cm42a12azxd 4， 2。d 4 ， 2 。試分別求其 E 面和 H 面的方向函數(shù)，并畫出方向圖。cos 2cos 解：半波振子的方向函數(shù)：sin，陣因子：cos，其中 2 kd sin cos 。由方向圖乘積定理，二元陣的方向函數(shù)等于二者的乘積。 d 4 ， 2令 0 得 E 面方向函數(shù) Fcos cos sinEsin4令 90得 H 面方向函數(shù) FH cos 41 coscos cos 2sin dcos cos 2sin令 0 得 E 面方向函數(shù)F Ecos 3sin4令 90得 H 面方向函數(shù) FH cos 41 3cos直立振子的高度h 10m，當(dāng)工作波長 300m波腹電流的輻射電阻。hm h Izdz h I002sinh z dzhsi