《微波技术与天线》傅文斌-习题标准答案-第4章

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1、《微波技术与天线》傅文斌-习题答案-第4章————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2“微波技术与天线”课程学习资料第4章无源微波器件4.1微波网络参量有哪几种？线性网络、对称网络、互易网络的概念在其中有何应用？答微波网络参量主要有转移参量、散射参量、阻抗参量和导纳参量。线性网络的概念使网络参量可用线性关系定义；对二口网络，对称网络的概念使转移参量的，散射参量的，阻抗参量的，导纳参量的。互易网络的概念使转移

2、参量的，散射参量的，阻抗参量的，导纳参量的。4.2推导Z参量与A参量的关系式（4-1-13）。解定义A参量的线性关系为定义Z参量的线性关系为4.3从出发，写出对称互易无耗三口网络的4个独立方程。解由对称性，；由互易性，，，。三口网络的散射矩阵简化为由无耗性，，即53“微波技术与天线”课程学习资料得4.4二口网络的级联如图所示。写出参考面T1、T2之间的组合网络的A参量。（参考面T1处即组合网络的端口1，参考面T2处即组合网络的端口2）题4.4图解（）题4.5图4.5微波电路如图所示。已知四口网络的S矩阵

3、是53“微波技术与天线”课程学习资料其端口2、3直接接终端反射系数为、的负载，求以端口1、4为端口的二口网络的散射矩阵。解由表4-1-4，四口网络的工作条件是，，代入式（4-1-23）得即将上式中的表达式代入的表达式，得记，得53“微波技术与天线”课程学习资料4.6试按要求对学过的二口元件进行列表归纳：（1）按名称、类型、功用、特性；（2）按与第二章学过的元件比较。答名称类型功用（与第二章比较）特性短路活塞接触式匹配元件提供可变电抗（可调短路线）结构简单，但易磨损，易打火扼流式无机械接触，但电接触良好膜

4、片电容膜片可等效成并联导纳单元电路等效并联电容，降低功率容量电感膜片等效并联电感谐振膜片等效LC并联谐振电路销钉容性销钉可等效成并联导纳单元电路与膜片类似感性销钉螺钉一螺提供可变并联容抗（支节匹配器）进行匹配调整时，需前后滑动二螺存在匹配禁区三螺无匹配禁区，但不易调整四螺无匹配禁区，且不易调整阶梯波导单节与阻抗变换器类似窄频带多节可增宽频带渐变波导与渐变线类似宽频带抗流接头连接元件实现同型号波导连接避免接触电阻损耗波导弯头用于改变TE10波的传输方向，平均长度为的整数倍。扭波导用于改变TE10波的极化方

5、向长度为的整数倍衰减器吸收式微波衰减器按需要减小微波信号的振幅频带宽，功率容量大，起始衰减量小，稳定性好，缺点是精度较差。旋转式频带宽，精度高，起始衰减量小，缺点是结构复杂，较昂贵。53“微波技术与天线”课程学习资料截止式频带宽，精度高，可用作标准衰减器。缺点是起始衰减量太大。滤波器低通微波滤波器使一定频率范围的微波信号通过，而阻止其它频率范围的微波信号通过。通过典型举例介绍（均可等效为对应的集中参数滤波器的原型电路）高通带通带阻隔离器旋转式微波铁氧体隔离器一种单向传输器件。它使正向波顺利通过，反向波被

6、完全衰减。利用法拉第效应，场移式利用场移效应谐振吸收式利用铁磁谐振效应锁式移相器微波铁氧体移相器使通过的微波信号产生预定的相移量。锁式移相器多为数字式结构。4.7简述结构的工作原理。它被应用于哪些微波元件中？答结构的工作原理（以扼流式短路活塞为例，图4-2-1b）：将BA、DC看成传输线段，因AC点短路，由倒置性BD点开路。再将AB、A′B′也看成传输线段，因BD点（即BB′点）开路，故AA′点短路（即电接触良好）。应用于扼流式短路活塞、抗流接头4.8欲利用阶梯波导实现两段尺寸分别为2.5×1.3cm2

7、和2.5×0.8cm2的波导的连接。当工作波长=3cm时，试求（1）阶梯波导段的窄边b=？（2）阶梯波导段的长度=？（3）阶梯波导段的单模传输条件。解（1）（2）=3.75cm，（3），4.9什么是禁戒规则？在T形接头分析中它有何作用？53“微波技术与天线”课程学习资料答指偶模激励只能激励起对称场，不能激励起反对称场，或者说反对称场被禁戒；奇模激励只能激励起反对称场而对称场被禁戒。作用：（1）可用于分析TE10波的场结构的对称性；（2）可用于分析E-T、H-T和魔T。4.10E-T接头的端口1、2匹配，

8、证明适当选择参考面后，其S矩阵是解三口网络的S矩阵是：依题意：，由互易性，，，，由反对称场性质，由无耗性，，有即　　　　　　①　　　　　　　　　②　　　③由式②，；由式①，，若适当选择参考面，；由式③，。若适当选择参考面，。因此有4.11推导魔T的S矩阵并利用该S矩阵简述其特性。（提示：利用魔53“微波技术与天线”课程学习资料T等效网络的对称性、互易性和无耗性，以及魔T中场的对称性和反对称性）解四口网络的S矩阵是依题意：当E臂、H臂为端口匹