2025年微波與天線考試題及答案

一、單項選擇題1.微波的頻率范圍是（）A.300MHz-300GHzB.30MHz-300MHzC.300Hz-300kHzD.3kHz-30kHz答案：A2.以下哪種傳輸線不適合傳輸微波信號（）A.平行雙線B.同軸線C.波導D.微帶線答案：A3.矩形波導中傳輸?shù)闹髂Ｊ牵ǎ〢.TE??B.TE??C.TM??D.TM??答案：A4.微波諧振腔的品質(zhì)因數(shù)Q越高，說明（）A.儲能越少B.損耗越大C.儲能越多且損耗越小D.儲能越少且損耗越大答案：C5.天線的輻射功率主要集中在（）A.主瓣B.旁瓣C.后瓣D.副瓣答案：A6.半波振子天線的輸入阻抗約為（）A.50ΩB.73ΩC.100ΩD.120Ω答案：B7.天線的極化方式不包括（）A.線極化B.圓極化C.橢圓極化D.方極化答案：D8.以下哪種天線具有全向性輻射特性（）A.八木天線B.拋物面天線C.鞭狀天線D.喇叭天線答案：C9.微波的波長范圍是（）A.1m-1mmB.10m-1mC.1mm-0.1mmD.100m-10m答案：A10.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.微波的特點包括（）A.頻率高B.波長短C.繞射能力強D.能穿透電離層答案：ABD2.常見的微波傳輸線有（）A.同軸線B.矩形波導C.圓波導D.微帶線答案：ABCD3.矩形波導中TE??模的截止波長與（）有關A.mB.nC.波導尺寸D.微波頻率答案：ABC4.天線的性能參數(shù)包括（）A.方向圖B.增益C.輸入阻抗D.極化方式答案：ABCD5.以下屬于行波天線的有（）A.對稱振子天線B.螺旋天線C.八木天線D.對數(shù)周期天線答案：BD6.微波諧振腔的類型有（）A.矩形諧振腔B.圓形諧振腔C.同軸諧振腔D.微帶諧振腔答案：ABCD7.天線的輻射場分為（）A.近區(qū)場B.中區(qū)場C.遠區(qū)場D.過渡區(qū)場答案：AC8.微帶天線的形式有（）A.貼片天線B.縫隙天線C.折疊天線D.螺旋微帶天線答案：ABD9.影響天線增益的因素有（）A.天線的輻射效率B.天線的方向圖C.天線的輸入功率D.天線的尺寸答案：AB10.以下關于微波與天線的應用正確的有（）A.雷達B.通信C.遙感D.微波爐答案：ABCD三、判斷題1.微波在自由空間中沿直線傳播。（）答案：對2.同軸線只能傳輸TEM波。（）答案：對3.矩形波導中TE??模的截止波長等于波導寬邊尺寸的兩倍。（）答案：對4.天線的方向圖越尖銳，其增益越低。（）答案：錯5.半波振子天線是一種全向性天線。（）答案：錯6.微波諧振腔的諧振頻率只與腔體尺寸有關。（）答案：錯7.圓極化天線可以接收任意極化方式的來波信號。（）答案：錯8.八木天線是一種端射式天線。（）答案：對9.微帶天線的帶寬通常比較窄。（）答案：對10.天線的輸入阻抗與工作頻率無關。（）答案：錯四、簡答題1.簡述微波的主要特點及其應用領域。答案：微波特點：頻率高，信息容量大；波長短，具有良好的直線傳播特性；能穿透電離層；量子特性明顯。應用領域廣泛，在通信領域用于衛(wèi)星通信、移動通信等；雷達領域用于目標探測與定位；遙感領域可獲取地球信息；在工業(yè)、醫(yī)療、家用領域如微波爐等也有重要應用。2.說明矩形波導中TE??模的主要特性。答案：TE??模是矩形波導主模。截止波長λc=2a（a為波導寬邊尺寸），是所有模式中截止波長最長的。電場只有Ey分量，磁場有Hx和Hz分量。傳輸特性好，損耗小，功率容量大。其場分布沿波導寬邊呈正弦分布，沿窄邊無變化，在實際應用中廣泛使用。3.簡述天線方向圖的概念及主要參數(shù)。答案：天線方向圖是描述天線在空間各個方向上輻射場強相對大小的圖形。主要參數(shù)有主瓣寬度，指主瓣兩半功率點間的夾角，反映天線輻射能量集中程度；旁瓣電平，衡量旁瓣輻射強度，越低越好；前后比，主瓣與后瓣輻射強度之比，體現(xiàn)對后向輻射抑制能力，這些參數(shù)共同表征天線輻射特性。4.簡述微帶天線的工作原理及優(yōu)缺點。答案：微帶天線工作原理是利用微帶線與接地板間的空間形成輻射場。優(yōu)點是體積小、重量輕、剖面低，易于與載體共形，成本低且易于集成。缺點是帶寬較窄，通常在百分之幾到百分之十幾；功率容量有限，輻射效率相對較低，在對帶寬和功率要求高的場景應用受限。五、討論題1.討論在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，微波傳輸線和天線技術如何協(xié)同發(fā)展以滿足不斷增長的通信需求。答案：在現(xiàn)代通信中，微波傳輸線和天線技術相互配合。隨著通信需求增長，傳輸線需提升帶寬和傳輸效率，如研發(fā)低損耗、寬帶寬的新型傳輸線材料與結構。天線則要提高增益、降低旁瓣、實現(xiàn)多頻段與高極化純度。傳輸線高效傳輸信號到天線，天線精準輻射與接收。二者協(xié)同優(yōu)化，像5G通信中，通過改進微帶線和高性能基站天線，提升通信容量與質(zhì)量。2.分析微波諧振腔在微波技術中的重要性以及其在不同領域的應用特點。答案：微波諧振腔在微波技術中至關重要。它能儲存電磁能量，選頻特性可實現(xiàn)特定頻率信號的高效處理。在通信領域，用于濾波器等，提高信號質(zhì)量。雷達中作為振蕩器，產(chǎn)生穩(wěn)定高頻信號。在科研的微波頻譜分析儀器里，準確分析信號頻譜。不同領域應用特點不同，通信注重其選頻和小型化；雷達要求高Q值和高功率容量；科研則需高精度頻率選擇與穩(wěn)定性能。3.探討天線極化方式對通信系統(tǒng)性能的影響，以及在實際應用中如何選擇合適的極化方式。答案：天線極化方式影響通信系統(tǒng)性能。相同極化方式下，接收效率高，信號強度大。不同極化方式間存在極化失配，會降低接收功率。圓極化天線可接收任意極化信號，但效率有差異。在實際應用中，若通信雙方相對位置固定，選擇相同線極化方式。在復雜環(huán)境或移動場景，圓極化更合適，能減少極化失配影響，提高通信穩(wěn)定性和可靠性。4.結合當前科技發(fā)展趨勢，談談微波與天線技術未來可能的發(fā)展方向和面臨的挑戰(zhàn)。答案：未來微波與天線技術向