北京航空航天大学电子信息工程学院微波考试试卷2007bda

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1、北京航空航天大学2006～2007学年第一学期微波技术期末考试试卷（B）标准答案及评分标准一、(15分)利用反射系数和归一化阻抗间的关系，推导出阻抗圆图中等电阻值轨迹的数学表达式；绘出阻抗圆图中的各种圆族和特殊的点、线、圆。[解]配方式(2a)去分母移项、合并同类项::整理得:—等反射系数圆—等电阻圆—等电抗圆阻抗圆图向波源方向向负载方向(-1,0)(1,0)(0,0)------ABC可匹配圆纯电抗圆5这是以A:短路点，对应；B:开路点，对应；C:匹配点，对应。AB:纯阻线。AC是电压波节点的轨迹,读数为;BC是电压波腹点的轨迹,读数为。二、(15分)如

2、图所示，主传输线的特性阻抗Z0=500W,用l/4匹配器进行匹配。求并联的电抗负载jX1、l/4匹配器的特性阻抗Z01、A点的总反射系数及AB段、BC段的驻波比。jX1l/4l/2Z0Z0Z01ZL=10-j10WCAB[解]YL=1/ZL=1/(10-j10)=0.05+j0.05SY1=-j0.05S,jX1=1/Y1=j20W,AB段：BC段匹配，。~ld三、(15分)用文字和示意图说明并联单枝节调配器的工作原理、步骤和选解原则，并指出它的缺点和解决办法。解：并联单枝节调配器的工作原理:由于，在距终端d(

3、即可实现匹配。步骤：在导纳圆图找到的对应点A,电刻导纳圆图F00.50.251E度为;A沿其等G圆顺时针转至与匹配圆交于C,得、,则,。在导纳圆图的单位圆上找到的对应点E,得；由短路点(0.25)沿单位圆顺时针转至E得。的等G圆与匹配圆的另一个交点为D，此处，同理可求得与之对应的、。选解原则是取d、l较短的一组解。缺点：当负载改变，调配时，d、l都随之而变，这对同轴线、带状线等传输线很不便。5解决办法是采用并联双枝节调配器。四、(13分)内充空气的矩形波导a=22.86mm，b=10.16mm，传播频率为10GHz的H10波。求相速vp、群速vg及波阻抗。

4、[解]对H10波,，，五、(共16分)内充空气的矩形波导的截面尺寸为:a=72.14mm,b=34.04mm。1、λ=6cm时,波导中能传输那些波型?2、测得波导中传输H10时,两波节点之距离为10.9cm。求截止波长lc、波导波长lg及工作波长l。[解]=传输条件：即:1、λ=6cm=60mm时，，又m、n为整数,解得:即λ=6cm时,能传输波型。2、由题意知,传输H10时=14.428cm由,得:5六、(10分)阐述矩形波导中导行波的模式简并。[解]由矩形波导的截止波长公式知，对于给定尺寸的a、b,对TEmn、TMmn模，只要m、n数值相同(m、n¹0

5、)，则其kc、lc的值就相同。根据导通条件l

6、义:如图,二端口微波网络,取参考面T1、T2,连接端口的单模式传输线的特性阻抗为归一化阻抗Z0=1,设进波为a1、a2;出波为b1、b2，进、出波之间的关系为:即式中,称为二端口网络的散射矩阵,其元素称为散射参量。各参量的物理意义:为端口1接电源,端口2接匹配负载时,端口1的电压反射系数；为端口1接电源,端口2接匹配负载时,从端口1到端口2的电压传输系数；为端口2接电源,端口1接匹配负载时,从端口2到端口1的电压传输系数；为端口2接电源,端口1接匹配负载时,端口2的电压反射系数。52、当参考面内移时,如图对无耗传输线，则有:¬a2’®b2’[S’]T11a

7、1®b1¬¬a2®b21T2T2’T1’a1’®b1’¬l1l2其中,。于是得:，，。即参考面内移后的S’矩阵的表达式为：式中,。5