習習題選解_第4章 微波網(wǎng)絡基礎

1、此文檔最近的更新時間為：2014-5-14 02:27:00 第4章 微波網(wǎng)絡基礎 習題【1】 為什么說微波網(wǎng)絡方法是研究微波電路的重要手段微波網(wǎng)絡與低頻網(wǎng)絡相比較有哪些異同點【2】 表征微波網(wǎng)絡的參量有哪幾種分別說明它們的意義、特征及其相互間的關系?！?】 二端口微波網(wǎng)絡的主要工作特性參量有哪些它們與網(wǎng)絡參量有何關系【4】 求圖4-17 所示電路的歸一化轉移矩陣。圖4-17 習題4圖其【解】同例4-9見教材PP95 求圖4-9長度為的均勻傳輸線段的和。圖4-9 長度為的均勻傳輸線段【解】：從定義出發(fā)求參數(shù)，定義為：先確定矩陣。當端口(2)開路（即）時，面為電壓波腹點，令，則，且此時端口(1)

2、的輸入阻抗為。由矩陣的定義得： ，當端口(2)短路（即）時，面為電壓波節(jié)點，令，則，且此時端口(1)的輸入阻抗為。由矩陣的定義得： ，也可以利用網(wǎng)絡性質求。由網(wǎng)絡的對稱性得：再由網(wǎng)絡可逆性得：于是長度為的均勻傳輸線段的矩陣為如果兩端口所接傳輸線的特性阻抗分別為和，則歸一化矩陣為 當時【6】（返回）求圖4-19所示型網(wǎng)絡的轉移矩陣。圖4-19 習題6圖【解】（返回）計算的方法有兩種：方法一：根據(jù)定義式計算；方法二：如下，分解的思想。思路：分解成如圖所示的單元件單元電路，之后利用級聯(lián)網(wǎng)絡轉移矩陣。轉移矩陣的關系式為：根據(jù)電路理論，得出兩個子電路的電壓電流關系，并與定義式對比后得出兩個子電路的轉移矩

3、陣1和A2分別為：總的電路為三個單元電路級聯(lián)，所以總的轉移矩陣為：【7】求圖4-20所示電路的Z矩陣和Y矩陣。 圖4-20 習題7圖【解】（返回）(a)先根據(jù)定義計算形如上圖電路的阻抗矩陣為：將（a）圖與之對比，得（a）圖阻抗矩陣為：先根據(jù)定義計算形如上圖電路的導納矩陣為：在(a)圖中，代入上式得：(b)將（b）圖與之對比，得（b）圖阻抗矩陣為：，因為：REF圖表 116【8】求圖4-21 所示電路的散射矩陣。圖4-21 習題8圖【解】（返回）(a)(b)查表4-2知單個并聯(lián)電容（導納）構成網(wǎng)絡的S參數(shù)： 其中利用參考面移動對S參數(shù)的影響，可得，其中S11=S22，S12=S21： 矩陣相乘得

4、： （其中為歸一化特性導納且）。【10】用、參量分別表示可逆二端口微波網(wǎng)絡和對稱二端口微波網(wǎng)絡的特點。1可逆網(wǎng)絡（互易網(wǎng)絡） 或 或 或 2對稱網(wǎng)絡 或 或 ， () ?！?3】求圖4-24所示電路中與參考面所確定網(wǎng)絡的歸一化轉移參量矩陣和歸一化散射參量矩陣。 圖4-24 習題13圖【解】思路：把原電路分解成單元電路，并利用單元電路結果（表4-2）、參量矩陣轉換及級聯(lián)網(wǎng)絡A矩陣特點進行計算。(a)詳解：將(a)圖分解成：其中等效的并聯(lián)歸一化輸入導納為：查表4-2知，單個并聯(lián)導納網(wǎng)絡的歸一化轉移參量：傳輸線的歸一化轉移參量：，對應的為?？偟臍w一化轉移參量：利用表4-1的轉換公式計算歸一化散射參量

5、矩陣：(b)中間段是短路短截線，查表4-2知： 代入得：總的歸一化轉移參量：(c)第1和第3是短路短截線，查表4-2知： 代入得：總的歸一化轉移參量：【14】如圖4-25所示二端口網(wǎng)絡參考面處接歸一化負載阻抗，而、 為二端口網(wǎng)絡的歸一化轉移參量，試證明參考面處的輸入阻抗為： 圖4-25習題14圖【證明】回顧定義：簡記為： 有： 因為：，代入上式即得： 【證畢】【19】已知二端口網(wǎng)絡的散射參量矩陣為：求二端口網(wǎng)絡的插入相移、插入衰減、電壓傳輸系數(shù)及輸入駐波比。【解】 習題 5求圖4-18 所示電路的參考面、所確定的網(wǎng)絡的散射參量矩陣。圖4-18 習題5圖6求圖4-19所示型網(wǎng)絡的轉移矩陣。圖4-

6、19 習題6圖7求圖4-20所示電路的矩陣和矩陣。圖4-20 習題7圖 8求圖4-21 所示電路的散射矩陣。 圖4-21 習題8圖 9求圖4-22 所示電路參考面和間的歸一化轉移矩陣。并說明在什么條件下插入此二端口網(wǎng)絡不產生反射 圖4-22 習題9圖 10. 用、參量分別表示可逆二端口微波網(wǎng)絡和對稱二端口微波網(wǎng)絡的特點。 11試用網(wǎng)絡矩陣形式證明：終端接任意負載、電長度為、特性阻抗為的短截線，其輸入阻抗為12設有一傳輸線，其特性阻抗為，長度為，可用型或型集總參數(shù)網(wǎng)絡來等效，如圖4-23 所示。試推導圖中(a）與(b）及(a）與(c）的等效關系。當短截線長度時，其等效關系可以簡化。由簡化關系可以

7、得出什么結論 (a) (b) (c) 圖4-23 習題12圖13求圖4-24所示電路中與參考面所確定網(wǎng)絡的歸一化轉移參量矩陣和歸一化散射參量矩陣。 圖4-24 習題13圖14如圖4-25所示二端口網(wǎng)絡參考面處接歸一化負載阻抗，而、 為二端口網(wǎng)絡的歸一化轉移參量，試證明參考面處的輸入阻抗為 圖4-25 習題14圖15如圖4-26所示的可逆二端口網(wǎng)絡參考面處接負載導納，試證明參考面處的輸入導納為 圖4-26 習題15圖 16如圖4-27所示的可逆二端口網(wǎng)絡參考面接負載阻抗，證明參考面處的輸入阻抗為 圖4-27 習題16圖 17如圖4-28所示，一可逆二端口網(wǎng)絡，從參考面、向二口網(wǎng)絡、向負載方向的反

8、射系數(shù)分別為與，試證明： （1）（2）若參考面為短路、開路和匹配時，分別測得的為、和，則有圖4-28 習題17圖18如圖4-29所示可逆對稱無耗二端口網(wǎng)絡參考面接匹配負載，測得距參考面距離為處是電壓波節(jié)，駐波比，求二端口網(wǎng)絡的散射參量矩陣。 圖4-29 習題18圖19已知二端口網(wǎng)絡的散射參量矩陣為 求二端口網(wǎng)絡的插入相移、插入衰減、電壓傳輸系數(shù)及輸入駐波比。20已知一個可逆對稱無耗二端口網(wǎng)絡，輸出端接匹配負載，測得網(wǎng)絡輸入端的反射系數(shù)為，試求： （1）、； （2）插入相移、插入衰減、電壓傳輸系數(shù)及輸入駐波比。 21已知二端口網(wǎng)絡的轉移參量，網(wǎng)絡外接傳輸線特性阻抗為，求網(wǎng)絡輸入駐波比。 22如圖4-30 所示，參考面、所確定的二端口網(wǎng)絡的散射參量為、及，網(wǎng)絡輸入端傳輸線上波的相移常數(shù)為。若參考面外移