天線原理及設(shè)計題庫答案

一、單項選擇題1.以下哪種天線屬于線天線？（）A.喇叭天線B.微帶天線C.對稱振子天線D.拋物面天線答案：C2.天線的輻射功率與輸入功率之比稱為（）A.輻射效率B.增益C.方向系數(shù)D.極化效率答案：A3.半波對稱振子天線在其最大輻射方向上的輻射場強與距離（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比答案：B4.天線方向圖通常是用來描述天線在（）空間的輻射特性。A.一維B.二維C.三維D.四維答案：C5.天線的極化方式不包括以下哪種？（）A.線極化B.圓極化C.橢圓極化D.方極化答案：D6.當(dāng)天線的長度為信號波長的（）時，天線的輻射效率最高。A.四分之一B.二分之一C.三分之一D.一倍答案：A7.以下哪種天線常用于移動通信基站？（）A.鞭狀天線B.八木天線C.對數(shù)周期天線D.智能天線答案：D8.天線的帶寬是指（）A.天線能夠正常工作的頻率范圍B.天線的輻射功率范圍C.天線的方向圖范圍D.天線的極化范圍答案：A9.方向系數(shù)最大的天線是（）A.無方向性天線B.半波對稱振子天線C.全向天線D.強方向性天線答案：D10.微帶天線的優(yōu)點不包括（）A.體積小B.重量輕C.帶寬寬D.易于集成答案：C二、多項選擇題1.以下屬于天線的基本參數(shù)的有（）A.方向圖B.增益C.極化D.輸入阻抗答案：ABCD2.常用的天線分析方法有（）A.矩量法B.有限元法C.幾何光學(xué)法D.物理光學(xué)法答案：ABCD3.線天線的類型包括（）A.對稱振子天線B.單極子天線C.螺旋天線D.縫隙天線答案：ABC4.影響天線性能的因素有（）A.天線的結(jié)構(gòu)B.工作頻率C.周圍環(huán)境D.饋電方式答案：ABCD5.天線的極化方式可以分為（）A.線極化B.圓極化C.橢圓極化D.混合極化答案：ABC6.以下哪些天線具有較高的增益？（）A.拋物面天線B.卡塞格倫天線C.八木天線D.鞭狀天線答案：ABC7.天線的帶寬可以通過以下哪些方法展寬？（）A.采用多頻段設(shè)計B.優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)C.增加天線尺寸D.采用寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)答案：ABD8.智能天線的主要功能包括（）A.自適應(yīng)波束賦形B.干擾抑制C.定位功能D.頻率復(fù)用答案：ABCD9.微帶天線的常見形式有（）A.矩形微帶天線B.圓形微帶天線C.三角形微帶天線D.環(huán)形微帶天線答案：ABCD10.天線在通信系統(tǒng)中的作用有（）A.輻射電磁波B.接收電磁波C.信號調(diào)制D.信號解調(diào)答案：AB三、判斷題1.天線是一種將導(dǎo)行波轉(zhuǎn)換為自由空間波的裝置。（）答案：對2.無方向性天線在各個方向上的輻射強度都相同。（）答案：對3.天線的增益越大，其輻射性能越好。（）答案：對4.線極化天線只能接收線極化波。（）答案：錯5.天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗不匹配時，會產(chǎn)生反射。（）答案：對6.拋物面天線是一種面天線，具有很高的增益。（）答案：對7.八木天線的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、增益較高。（）答案：對8.微帶天線的帶寬通常很寬。（）答案：錯9.智能天線可以根據(jù)用戶的位置和信號情況自動調(diào)整波束方向。（）答案：對10.天線的方向圖只與天線本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與工作頻率無關(guān)。（）答案：錯四、簡答題1.簡述天線方向圖的定義及主要參數(shù)。天線方向圖是描述天線在空間各個方向上的輻射特性的圖形。主要參數(shù)包括主瓣寬度，它反映主瓣的尖銳程度；副瓣電平，體現(xiàn)副瓣相對主瓣的大??；前后比，衡量天線前后輻射功率之比。這些參數(shù)能直觀展示天線在不同方向的輻射能力，對天線性能評估和應(yīng)用場景選擇至關(guān)重要。2.說明天線極化的概念以及不同極化方式的特點。天線極化是指天線輻射電場矢量在空間的取向。線極化電場矢量在一條直線上振動，如水平或垂直極化；圓極化電場矢量端點軌跡為圓，分為左旋和右旋圓極化，具有旋向特性；橢圓極化電場矢量端點軌跡為橢圓，結(jié)合了線極化和圓極化的特點。不同極化方式適用于不同通信場景和接收需求。3.列舉提高天線增益的方法?？赏ㄟ^采用強方向性天線結(jié)構(gòu)，如拋物面天線、卡塞格倫天線等，將輻射能量集中在特定方向提高增益；優(yōu)化天線尺寸和形狀，使其與工作波長更好匹配；利用多天線組合形成陣列天線，通過適當(dāng)?shù)酿侂娤辔缓头瓤刂茖崿F(xiàn)波束賦形，增強特定方向輻射能力，有效提高天線增益。4.簡述微帶天線的工作原理和主要優(yōu)缺點。微帶天線基于微帶結(jié)構(gòu)，由介質(zhì)基片、接地板和輻射貼片組成。通過饋電在貼片與接地板間激勵起電磁場，產(chǎn)生輻射。優(yōu)點是體積小、重量輕、成本低、易集成；缺點是帶寬較窄，一般在百分之幾到十幾，輻射效率相對不高，在一些對性能要求高的場景應(yīng)用受限。五、討論題1.討論在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，不同類型天線的應(yīng)用場景及發(fā)展趨勢。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，不同類型天線適用于不同場景。例如，基站廣泛使用智能天線，能自適應(yīng)調(diào)整波束方向，提升容量和覆蓋范圍；移動終端常用微帶天線，因其體積小易集成。發(fā)展趨勢上，天線向小型化、寬帶化、智能化發(fā)展。小型化滿足設(shè)備便攜需求，寬帶化適應(yīng)多頻段通信，智能化實現(xiàn)更高效的信號處理和傳輸，以應(yīng)對不斷增長的通信需求和復(fù)雜環(huán)境挑戰(zhàn)。2.分析天線的輸入阻抗匹配對通信系統(tǒng)性能的影響，并提出改善匹配的方法。天線輸入阻抗匹配不佳會導(dǎo)致反射，使信號功率損失，降低通信距離和質(zhì)量，還可能引起信號失真。改善方法有：采用匹配網(wǎng)絡(luò)，如L型、π型網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整阻抗；優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)設(shè)計，讓其固有阻抗接近饋線特性阻抗；使用寬帶匹配技術(shù)，如多頻段匹配結(jié)構(gòu)，拓寬匹配帶寬，確保在不同頻率下都有良好匹配，提升通信系統(tǒng)整體性能。3.闡述天線輻射效率的重要性，并說明影響輻射效率的因素及提高措施。天線輻射效率至關(guān)重要，它決定了輸入功率轉(zhuǎn)化為輻射功率的比例，直接影響通信距離、信號強度和質(zhì)量。影響因素包括天線結(jié)構(gòu)、材料損耗、工作頻率等。提高措施有：選擇低損耗材料制作天線；優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少電流分布不合理導(dǎo)致的損耗；合理設(shè)計天線尺寸與工作頻率匹配，使天線處于良好輻射狀態(tài)，提升輻射效率，保障通信系統(tǒng)有效運行。4.探討在多徑衰落環(huán)境下，天線技術(shù)如何應(yīng)對以提高通信質(zhì)量。在多徑衰落環(huán)境中，天線技術(shù)可通過多種方式提高通信質(zhì)量