《微波技术与微波电路》课后答案-华南理工大学

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1、射频电路与天线1_绪论1（0-1）什么是微波？解：微波是无线电波中波长最短的电磁波，它包括从1m~0.1mm的波长范围，其相应的频率范围从300MHZ~3000GHZ。2（0-2）微波有哪些特点？解：1.频率高。通信系统中相对带宽f/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽f，从而信息的容量就越大。2.波长短。RF/MW的波长与自然界大部分的物体尺寸相比拟。天线与RF电路的特性是与其电尺寸l/相关的。在保持特性不变的前提下，波长越短，天线和电路的尺寸l就越小，因此，波长短有利于电路与系统的小

2、型化。3.大气窗口。地球大气层中的电离层对大部分无线电波呈反射状态（短波传播的原理），但在MW波段存在若干窗口。因此，卫星通信、射频天文通常采用微波波段。4.分子谐振。各种分子、原子和原子核的谐振都发生在MW波段，这使得微波在基础科学、医学、遥感和加热等领域有独特的应用。3（1-1）何谓“长线”，何谓“短线”？解：导线为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言。所谓长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值(即电长度)大于或接近于1，反之称为短线。RF/MW导线（传输线）称为长线，传统的电路理论不适合长

3、线。1（1-15）无耗线的特性电阻R100，接至Zj13085的负载。工作波长CL360cm。求（1）在离开负载的25cm处的阻抗；（2）线上的驻波比；（3）如线上最高电压为1kV，求负载功率。解：（1）已知360cm3.6m，Zj13085，ZR100，得Lcc225rad/m3.69所以，在离开负载的25cm处的阻抗为ZjLZcltanZinZcZcjZLtanl5(130jj85)100(tan0.25)91005100jj(13

4、085)(tan0.25)9216.2（2）反射系数为ZZ(130j85)100113j136LCZZ(130j85)100481LC22113136()0.36762481所以，驻波比为110.36762.1625110.3676（3）无耗线上各点输入功率相同，因此在电压波腹点（既最高电压为1Kv的点）处的功率与负载处功率相同，在电压波腹点：ZRZ2.16100216inmaxc功率为：22U1000PW4630R216max所以，负

5、载的功率也为4630W。2（1-16）.已知一传输线的特性阻抗Z50。用测量线测得传输线上驻波电压最大值为CU100mV，最小值为U20mV，邻近负载的第一电压节点到负载的距离maxminl0.33，求负载阻抗的值。min解：驻波比Umax5Umin所以12L13由第一个电压最小点距终端的距离为：z0.33minL44解得0.32L因为ZZLcLLLZZLcZ502L(sin0.32jcos0.32)Z503L所以Zj38

6、77L3（1-24）.传播常数为j的传输线，终端阻抗为Z，线的特性阻抗为Z，当线LC的长度为l时，证明其输入端的阻抗为ZZltanhLCZlZ()inCZZltanhCL证明：传输线上任意一点的电压和电流为：zzUzUe()Ue121zz（1）Iz()(UeUe)12Zc在z=0处，既负载端UUUL121（2）I(UU)L12Zc由（2）式可以推出：1UUZ()I12LcL（3）UU1()ZI2LcL2又因为z

7、zUz()UeUe12ZZinczzI()zUeUe12将（3）带入上式化简得：zzzzeeeeUZILcLZZztanh()22LcZZZinczzzzceeeeZZztanh()UZIcLLcL22当距负载距离为l时，既z=-l时ZZltanhLcZZ即证incZZltanhcL4（1-28）.对一段传输线，测出它在开路状态和短路状态之下的输入阻抗分别为Z和Z，inoins试证明传输线的特性阻抗可由下式求出：ZZZ

8、Cinoins证明：根据负载开短路时的输入阻抗ZjZcotlinoCZjZtanlinsC由此得2ZZZinoinsC所以ZZZ即证Cinoins射频电路与天线3_有耗传输线与圆图1（1-20）完成下列圆图的基本练习：（1）已知Z0.4j0.8，求第一个电压波节点和波腹点至负载的距离、线上的和行波L系数；97解：由圆图得97，所以，第一个波腹点距负载