微波技術(shù)基礎(chǔ)試題2012.ppt

1、2011年秋季考試的參考答案：1。簡短回答(65=30分)；1.請寫下無損傳輸線三種工作狀態(tài)下的終端負載特性及其對應狀態(tài)；a:行波狀態(tài)，或無限長傳輸線；2分全駐波狀態(tài)、負載短路、開路或純電抗；2.駐波狀態(tài)，任意負載。1分，2請寫出史密斯圓圖的構(gòu)圖思路和每一圓周對應的傳輸線長度；答：剔除特征參數(shù)(歸一化)，將其歸屬于相位，以等中心為基礎(chǔ)覆蓋阻抗圓和駐波比。4點相當于每圓周半個波長的傳輸線長度。1點，3請寫出圓波導的三種主要模式和特性；回答：發(fā)送主模式；一分鐘內(nèi)損失最小的模式；雙軸對稱模塊。2分，4請寫出雙端口網(wǎng)絡(luò)的物理意義和反射系數(shù)轉(zhuǎn)換公式、A:兩個端口匹配時，一個端口的反射系數(shù)；1分，當1個端

2、口匹配時，從2個端口到1個端口的傳輸系數(shù)；1分，當2個端口匹配時，傳輸系數(shù)從1個端口到2個端口；請寫出微波諧振器的特征參數(shù)和矩形諧振器的基本模式；答：共振波長；1分質(zhì)量因子；1分鐘等效電導；1分鐘矩形諧振腔模式，由兩個Z方向短路板組成。2分，6請寫出e面t的函數(shù)；答：1端口輸入，2端口和3端口功率相等，相位相反；2分為2端口和3端口等幅同相輸入，1端口無輸出；2分為2端口和3端口等幅反相輸入，1端口輸出最大。1分，h面t？循環(huán)器？2 (10點)在如圖所示的微波等效電路中，當端子連接到匹配負載時，要求輸入端匹配，并獲得電阻和滿足的關(guān)系。解決方案：使用矩陣求解，使用級聯(lián)特性，4點，使用阻抗變換特性

3、，我們可以得到以下條件：2點，4點，P43示例2，3點(10點)使用參數(shù)定義的雙端口網(wǎng)絡(luò)，終止負載，(1)寫入?yún)?shù)無損，倒數(shù)和對稱特性，(2)證明參數(shù)阻抗變換特性。解決方案：(1)無損是一個實數(shù)和一個純虛數(shù)；兩點互惠原則；1點對稱規(guī)則。1分鐘，阻抗變換性質(zhì)為，(2)根據(jù)參數(shù)定義如圖所示，輸入反射系數(shù)定義為，負載反射系數(shù)定義為，1分鐘，1分鐘，1分鐘，2分鐘，s參數(shù)？四(10點)是如圖所示的微波橋，其矩陣可以寫成：4個臂與輸入匹配，3個臂與匹配負載連接，1、2個臂與反射系數(shù)不匹配的負載連接，得到和的關(guān)系。解決方法：根據(jù)參數(shù)定義，根據(jù)問題的含義、3點、3點、2點、5 (12點)測量無損傳輸線的終端

4、負載阻抗，得到終端電壓反射系數(shù)相角和電壓駐波比。 (1)終端負載反射系數(shù)和傳輸線特性阻抗(2)電壓節(jié)點處的輸入和線路上的電壓波腹計算解：(1)從反射系數(shù)和駐波比的關(guān)系，反射系數(shù)，2點，根據(jù)反射系數(shù)和輸入阻抗的關(guān)系，特性阻抗，2點，2點，(2)電壓波腹處的純電阻及其最大值，電壓節(jié)點處的純電阻及其最小值，2點，2點，6點(12點)，如圖所示解決方法：選擇參考平面，將串聯(lián)阻抗和并聯(lián)導納作為網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)級聯(lián)特性得到。根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)和的變換關(guān)系，可以得到、3點和2點，這可以通過反射系數(shù)變換性質(zhì)得到，根據(jù)傳輸線反射系數(shù)變換性質(zhì)，這可以通過反射系數(shù)變換性質(zhì)得到，3點、2點、2點和7 (16點)，如圖()(2)

5、寫出主模式的場方程；如果選擇了BJ-32波導管()，請詢問(3)。當工作波長為6厘米時，波導中會出現(xiàn)什么波形；(4)當主模工作時，波導中測量的相鄰節(jié)點之間的距離為10.9厘米，計算波導波長和工作波長。解是：(1)、(2)用作引導向量，(2)用作引導向量，(2)用作引導向量，(4)用作引導向量。(3)可以知道，根據(jù)波的傳輸條件，在波導中可以知道工作波長，可以得到，由波導波長、定義，1點、2點、1點、1點，這是2010年秋季考試的參考答案。1.簡答題(每題3分，共30分)。1.無損傳輸線的阻抗是周期性分布的。它是什么時期？反射系數(shù)的分布規(guī)律如何？它們都是半波長周期。當長度小于四分之一波長時，短路傳

6、輸線相當于電容或電感?；卮穑弘姼校?。寫出長線方程(電報方程)，并給出u和i. 4的解。在史密斯圓圖中指出短路點和匹配點，并給出電源的旋轉(zhuǎn)方向。答：短路點：實軸的最左側(cè)；匹配點：坐標原點；電源：順時針方向。方圓轉(zhuǎn)換中矩形波導和圓形波導的工作模式是什么？回答：TE10和TE11，6。金屬圓波導中的TEmn模，M階貝塞爾函數(shù)的根或其導數(shù)的根在哪里？回答：導數(shù)的根。TE波截止波長取決于m階貝塞爾函數(shù)導數(shù)的第n根。7.矩形波導的截面，寫出模式的截止波長，并說明矩形波導為什么具有高通特性。變速器，8。寫出輸入反射系數(shù)的表達式，如雙端口網(wǎng)絡(luò)所示。甲：9分。當傳輸TE20模式時，寫出具有以下尺寸和TE10模

7、式散射矩陣的矩形波導。解釋微波系統(tǒng)何時共振。如果品質(zhì)因數(shù)(Q值)對銅矩形腔不滿意，可以通過鍍銀和鍍金來改善。試著分析原因。答：減少表面阻力和損耗。(15分)請根據(jù)S參數(shù)的反射系數(shù)變換特性，寫出傳輸線上的反射系數(shù)與負載反射系數(shù)之間的關(guān)系。3，(15分鐘)TEM波傳輸線電路如圖所示，傳輸線均勻無損，特性阻抗，工作波長=80厘米，傳輸線長度=20厘米，負載。seek: (1)負載的電壓反射系數(shù)；(2)電壓駐波比(3)輸入阻抗；(4)最靠近負載的電壓節(jié)點位置。定向耦合器滿足以下條件：1 .這是一個無損的互易網(wǎng)絡(luò)；2.每對端口相互隔離，即S12=S34=0；3.一對端口匹配，例如S11=S22=0。(1

8、)寫出它的散射參數(shù)。(2)根據(jù)正振幅條件，證明了。(3)不失一般性，理想定向耦合器被設(shè)置為S13=S24，S14=S23，解釋了這樣做的基礎(chǔ)。(4)證明了理想定向耦合器的主電路和副電路之間的相位差為90度。5。(20分鐘)已知的矩形諧振腔、內(nèi)部工作模式(充氣)。(1)找出共振波長(2)寫出空腔內(nèi)電場和磁場的表達式(3)畫出空腔內(nèi)的電磁力線。2009年12月考試甲答案：1。簡短回答(每個問題3分，共30分)；1.嘗試用負載阻抗和特征阻抗來表示反射系數(shù)。均勻無損傳輸線的單位長度分布電感為L(亨/米)，單位長度分布電容為C(法/米)。試著寫出這個t的特征阻抗和傳播常數(shù)的表達式史密斯阻抗圖由哪兩個坐標

9、系組成，在電源旋轉(zhuǎn)方向是順時針還是逆時針，為什么？阻抗圖、導納圖、順時針電源。原因：當史密斯圓圖逆時針旋轉(zhuǎn)時，相位角增加。當其他條件相同時，微帶寬度w增加，特征阻抗會變大還是變小？為什么？當寬度變大時，電容c變大，因此特性阻抗變小。金屬圓波導的兩種簡并現(xiàn)象是什么？它的主要傳輸模式是什么？極化簡并性、TM1n模式和TE0n簡并性。傳輸模式為TE11。在波導系統(tǒng)中，電磁橫向分量可以用縱向分量來表示。請寫出線性不變性矩陣，并以縱向分量為前導矢量為例寫出矩形波導TE10模的橫向分量。8。解釋參數(shù)的無損、互易和對稱屬性。當網(wǎng)絡(luò)對稱時，Sii=Sjj，當網(wǎng)絡(luò)互反時，Sij=Sji。IS S=0為正。9.試

10、著寫出耦合傳輸線的偶模阻抗和奇模阻抗的定義，并進行比較。偶模式激勵和奇模式激勵是外部激勵。偶模式激勵是磁墻的偶對稱軸，奇模式激勵是電墻的奇對稱模式。給出電力線分布，CgCf；所以CoCe，偶模阻抗大于奇模阻抗?；蛘咄ㄟ^比較Y0e和Y0o的大小，應該注意到Y(jié)12是負的。寫出諧振腔品質(zhì)因數(shù)q的一般定義？當趨膚深度變小時，諧振腔的品質(zhì)因數(shù)Q如何變化，為什么？2，(15點)如圖所示，當傳輸線中的負載為任意值時，已知當輸入阻抗匹配時沒有反射。3，(15分)證明了互易無損三端口網(wǎng)絡(luò)不能同時匹配，即不能實現(xiàn)。使用反證的方法：假設(shè)S11=S22=S33=0，我們知道矩形波導中的電場是=，現(xiàn)在兩個短路板在Z方向上被設(shè)置在z=0和z=L，以形成模式諧振腔。對于模式為L=、5、(20分鐘)的定向耦合器，滿足以下條件：1。這是一個無損的互易網(wǎng)絡(luò)；2.每對端口相互隔離，即S12=S34=0；3.一對端口匹配，例如S11=S22=0。根據(jù)正振幅條件，證明了主電路