微波技术与天线复习笔记整理.doc

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1、微波技术与天线复习笔记整理例1、一同轴电缆特性阻抗为50W，已知其外导体外半径为10mm，内外导体间填充聚四氟乙烯（er＝2.06），试确定该同轴电缆的内导体半径。解：根据解得a＝3mm.例2一条100m长的无耗传输线，其总电感和总电容分别为27.72mH和18nF。试求(1)工作频率为100kHz时的传播速度与相位常数；(2)该传输线的特性阻抗。解：（1）传输线单位长度的电感和电容为波的传输速度为相位常数为（2）传输线的特性阻抗为例：均匀无耗传输线波阻抗为75Ω，终端负载50Ω，求距离负载端的输入阻抗Zin。解：由输入阻抗计算公式例1-3特性阻抗为50W的传输线终端连接负载

2、产生的VSWR为2，终端处反射波没有相移，求使传输线处于行波工作状态的终端负载应并联的电阻值。解：r=2由于反射波无相移，所以则终端处的负载阻抗为若使传输线为行波工作状态，则R＝100W例4一特性阻抗为300W的无耗均匀传输线，终接一未知负载，测得VSWR为2，离负载0.3l处为第一个电压最小点，求：终端的反射系数和负载Z1。解：VSWR＝2，反射系数的幅值为第一个电压最小点距终端的距离[例1-4]现有同轴型三路功率分配器，如图所示，设该功分器在2.5GHz-5.5GHz频率范围内其输入端的输入驻波比均小于等于1.5，插入损耗为0.5dB，设输入功率被平均地分配到各个输出端口

3、，试计算（1）输入端的回波损耗（用分贝表示）；（2）每个输出端口得到输出功率与输入端总输入功率的比值（用百分比表示）。解（1）由于驻波比为1.5，因而反射系数的大小为故输入端的回波损耗为于是，可见，由于输入失配，有4%的功率返回到输入端口。三路功率分配示意图（2）设传输功率为，由于插入损耗为，故有该功率均匀分配到三个端口，则每个输出端口得到输出功率与输入端口总输入功率的比值应为因此有可见，输入功分器的功率分可分为反射功率，输出功率和损耗功率三部分。例负载阻抗为Z1＝25W，在工作频率为3GHz时与50W同轴线线匹配。求出匹配时，同轴变换器的特性阻抗及长度。（同轴线内部介质为聚

4、四氟乙烯）解：采用λ/4阻抗变换器，其特性阻抗为同轴线内的相波长为则同轴线的长度为1.74cm[例2-1]设某矩形波导的尺寸为a=8cm,b=4cm;试求工作频率在3GHz时该波导能传输的模式。解：该波导在工作频率为3GHz时只能传输TE10模。例1.矩形波导的横截面尺寸为a＝22.86mm，b=10.16mm，将自由空间波长为2cm、3cm和5cm的信号接入此波导，问能否传输？若能传输，出现哪些波型？首先计算截止波长主模TE10模：TE01模：TE20模：TE11、TM11模：由此可见，该波导不能传输波长为5cm的信号可以传输3cm波长的信号，模式为TE10模；可以传输2c

5、m波长的信号，波的传输模式为TE10、TE20和TE01例2、空气填充的矩形波导，a=7.2cm,b=3.4cm。当工作波长l分别是16cm、8cm、6.5cm时，此波导可能出现哪几个传播模?求TE10单模传输的频率范围，并要求此频带的低端比TE10的fc大5%，其高端比第一阶模的fc低5%。解：首先计算各传输模式的截止波长TE10TE01TE20TE02TE11TM11TE21TM21lc(cm)14.46.87.23.46.154.94当l=16cm时，没有传播模当l=8cm时，可以传播TE10模当l=6.5cm时，可以传播TE10、TE01和TE20模要使TE10单模传

6、输根据题目要求例3已知工作波长λ=5mm，要求单模传输，试确定圆波导的半径，并指出是什么模式？解：圆波导中两种模式的截止波长为保证单模传输则即保证单模传输，且主模为TE11讨论：已知波导中传输的电磁波模式是简并模式。请讨论并说明理由：这些模式是否具有相同的截止波长？这些模式是否具有相同的传播常数？这些模式是否具有相同的电磁场空间分布？例1：求如图所示网络的阻抗矩阵例2、求如图所示电路的导纳矩阵对称网络不存在阻抗矩阵［例4-2］求如图4-5所示双端口网络的［Z］矩阵和［Y］矩阵。图4-5双端口网络解:由［Z］矩阵的定义于是而例3、求如图所示电路的转移矩阵对称性例4求一段电长度为

7、q的传输线的散射矩阵解：由传输线特性例5求如图所示电路的散射矩阵（假设两端口所接传输线特性阻抗为Z0）例题例1、同轴波导转接头如下图所示，已知其散射矩阵为⑴求端口2匹配时端口1的驻波比；⑵求当端口2接反射系数为G2的负载时，端口1的反射系数；⑶求端口1匹配时端口2的驻波比。解:(1)由散射矩阵的定义端口2匹配，则a2=0，端口1的反射系数为(2)当端口2接反射系数为G2的负载时，则端口2的入射波b2和反射波a2满足代入散射矩阵定义式，得那么端口1的反射系数为(3)端口1匹配，意味着端口1对负载的反射波a