电磁场与微波习题集58章答案毕刚_1

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1、第五章习题5-1传输线长度为1m，当信号频率分别为975MHz和6MHz时，传输线分别是长线还是短线?答：1)频率为975MHz时，信号的波长为0.3077m<1m，传输线是长线；2)频率为6MHz时，信号的波长为50m>1m，传输线是短线；5-2已知同轴电缆的特性阻抗为75Ω，其终端接负载阻抗ZL=25+j50Ω，计算终端反射系数。答：5-3一无耗传输线特性阻抗为Z0=100Ω，负载阻抗ZL=75-j68Ω，试求距离终端为λ/8和λ/4处的输入阻抗。答：5-4设无耗线终端接负载阻抗，其实部为传输线特性阻抗，试证明：负

2、载的归一化电抗与驻波系数的关系为。答：，，，,5-5先将习题图5-5各图传输线电路等效再求各电路的输入端反射系数Γin和输入阻抗Zin。答：a）题5-5图求输入端反射系数和输入阻抗(a)(b)(c)，,b），,;c)，,5-6用传输线来替代电感和电容，可有传输线的短路连接或开路连接来得到。若已知传输线的特性阻抗为，而传输信号的频率为，求：(1)用短路传输线方式来代替的3×10-5H电感，传输线长度至少为多少？(2)用开路传输线方式来代替0.795pF的电容器，传输线长度至少为多少？答：1）根据终端传输线的输入阻抗公式

3、，可得，2）根据开路传输线的输入阻抗公式，可得，，5-7某无耗传输线的特性阻抗为Z0=100Ω。测得传输线上驻波电压最大值为

4、U

5、max=80mV，最小值为

6、U

7、min=16mV，离开负载第一个电压波腹点到负载的距离为lmax=0.25λ，求负载阻抗ZL。答：根据驻波电压的最大值和最小值公式，可得，由此可得。由第一个电压波腹点到负载的距离公式，可得。由上面二式可得，无耗传输线的反射系数为则负载阻抗为5-8已知均匀无耗传输线的电长度，终端所接负载的归一化阻抗为，输入端的归一化阻抗为，导纳为，利用圆图求习题5-8表中的未知

8、量。题5-8表利用圆图求各未知量的值0.2364-0.0899j3.6950+1.40510.10.4－j0.80.6202-97.1743°40.4－j0.80.5+1.0j0.1253.9968-1.0062j0.6202-7.1743°4.26590.4098-0.4918j1＋j1.20.32090.45＋j0.60.5187110.32°3.15540.7257-0.2138j1.2679+0.3736j0.251.2679+0.37360.245o1.50.4811-0.61000.7970-1.0107j

9、0.40.33330.5180o35-9利用圆图求解下列各题的传输线的电长度。(1)传输线短路，输入归一化导纳。(2)传输线开路，输入归一化导纳。答：1）利用公式（5-3-3），传输线短路，，，，，查表得，(，，)2）利用公式（5-3-5）传输线开路，，，,,，查表得，5-10无耗线的特性阻抗为Z0=200Ω，第一个电流波腹点距负载16cm，电压驻波比为，工作波长为80cm，求负载阻抗ZL。答：由驻波比和反射系数关系式可得。由第一个电压波腹点到负载的距离公式，可得。由上面二式可得，无耗传输线的反射系数为则负载阻抗为5.

10、11分别画出阻抗及导纳圆图的示意图，并标明三个特殊点，三个特殊线，两个特殊半圆面以及两个旋转方向。注意：阻抗圆图和导纳圆图传向负载都是逆时针旋转，传向波源都是顺时针方向。5-11传输线的特性阻抗为Z0=75Ω，用测量线测得电压驻波比为，第一个电压波节点离终端距离为，用圆图求终端电压反射系数和终端负载阻抗。2AA’0.3O答：第一步画出的等驻波系数圆。第二步找到电压最小点对应位置A第三步将A点逆时针（即沿负载方向）转过电长度0.3到A’第四步读出A’的反射系数1/3、确定反射系数角j2。延长射线OA’可读出A’点对应的角

11、度值为72°，即有j2=72°，最后得终端电压反射系数为第五步读出A’点的归一化电阻和电抗值，，于是可得负载为ZL=75.(1.5548+0.6853j)=116.6+51.8j5-12设无耗传输线的特性阻抗Z0=75Ω，要求线上任何一点的瞬时电压不得超过5KV，求传输线所能传输的最大平均功率及其负载阻抗。答：,当时，5-13有耗线长，特性阻抗，工作波长为，测得负载和输入端的驻波比分别为4和3，第一个电压波节点到终端距离为，试求传输线的衰减常数、负载阻抗和输入阻抗。答：利用公式（5-5-8）。由第一个电压波节点到终端距

12、离为可得，，，5-14有一个铜制的架空平行双线，两线间距离，导线半径，工作频率为，试求：单位长度上的分布电感、分布电容、相位常数、特性阻抗、衰减常数、相速度及相波长。答：铜的磁导率和电导率,电阻[R/Ω·m-1]为电感[L/(H·m-1)]为电容[C/(F·m-1)]为电导[G/(S·m-1)]为相移常数特性阻抗衰减常数、相速度相