微波技术与天线习题答案.doc

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1、《微波技术与天线》习题答案章节微波传输线理路1.1设一特性阻抗为的均匀传输线终端接负载，求负载反射系数，在离负载，及处的输入阻抗及反射系数分别为多少解：（二分之一波长重复性）（四分之一波长阻抗变换性）（二分之一波长重复性）求内外导体直径分别为和的空气同轴线的特性阻抗；若在两导体间填充介电常数的介质，求其特性阻抗及时的波长。解：同轴线的特性阻抗则空气同轴线当时，当时的波长：题设特性阻抗为的无耗传输线的驻波比，第一个电压波节点离负载的距离为，试证明此时的终端负载应为证明：传输线上的波长为：因而，传输线的实

2、际长度为：终端反射系数为：输入反射系数为：根据传输线的的阻抗变换性，输入端的阻抗为：试证明无耗传输线上任意相距λ/4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平方。证明：令传输线上任意一点看进去的输入阻抗为，与其相距处看进去的输入阻抗为，则有：=所以有：故可证得传输线上相距的二点处阻抗的乘积等于传输线的特性阻抗。求无耗传输线上回波损耗为3dB和10dB时的驻波比。解：由又由当时，当时，.特性阻抗为,长度为的均匀无耗传输线,终端接有负载,始端接有电压为,内阻为的电源求:①　传输线始端的电压。②　负载吸收的

3、平均功率.。③　终端的电压。解:①　②　③　（注意：是位置的函数）设特性阻抗为的均匀无耗传输线,终端接有负载阻抗为复阻抗时,可用以下方法实现λ/4阻抗变换器匹配：即在终端或在λ/4阻抗变换器前并接一段终端短路线,如题图所示,试分别求这两种情况下λ/4阻抗变换器的特性阻抗及短路线长度l。（最简便的方式是:归一化后采用Smith圆图计算）解：（1）令负载导纳为,并联短路线输入阻抗为由于负载阻抗匹配所以（注意易错：+75j用-75j抵消，阻抗是不能直接相加）所以（如果在Smith圆图上）令并联短路线和负载并

4、联后的输入阻抗为Z.Z=则Z=(2)令特性阻抗为Z，并联短路线长为Z所以由于匹配则得终端反射系数为：驻波比为：串联支节的位置为：串联支节的长度为：解：由题意可得：Rmin=，Rmax=1390特性阻抗==pp76题33.设有标准矩形波导BJ—32型，a=，b=。（1）当工作波长=6cm时，该波导中可能传输哪些模式（2）若波导处于驻波工作状态时测得相邻两波节点之间的距离为，求波导波长和工作波长各等于多少（3）设=10cm并工作于模式，求相位常数、波导波长、相速度、群速度和模式阻抗。【解】（1）计算各模式

5、的截止波长：结论：可传TE10TE01TE11TM11TE20共五种模式。注TMmn中的mn都必须不为零。（2）（3）pp77题1111．计算一段特性阻抗为50微带线的宽度和长度，这段微带线在有的相移。微带板的厚度为,填充介质的相对介电常数为。【解】用Txline软件W=,L=pp77题1212．设计一段特性阻抗为100的微带线，微带板的厚度为，填充介质的相对介电常数为。当传输线工作频率为4GHz，试求其导波波长。【解】用Txline软件波导波长等于第4章微波网络基础习题习题（返回）【6】求图4-19

6、所示π型网络的转移矩阵。图4-19习题6图【解】（返回）思路：分解成单元电路，利用级联网络转移矩阵【7】求图4-20所示电路的Z矩阵和Y矩阵。图4-20习题7图【解】（返回）图表1图表2注：的解答，可供参考。差个负号【解】求其阻抗和导纳矩阵【8】求图4-21所示电路的散射矩阵。图4-21习题8图【解】（返回）(a)(b)单个并联电容构成的网络，查表4-2知，S参数：其中利用参考面移动对S参数的影响，可得，其中S11=S22，S12=S21：【13】求图4-24所示电路中与参考面所确定网络的归一化转移参

7、量矩阵和归一化散射参量矩阵。图4-24习题13图【解】思路：把原电路分解成单元电路，并利用单元电路结果（表4-2）、参量矩阵转换及级联网络A矩阵特点进行计算。(a)详解：将(a)图分解成：其中等效的并联归一化输入导纳为：查表4-2知，单个并联导纳网络的归一化转移参量：传输线的归一化转移参量：，对应的为。总的归一化转移参量：利用表4-1的转换公式计算归一化散射参量矩阵：(b)中间段是短路短截线，查表4-2知：代入得：总的归一化转移参量：(c)第1和第3是短路短截线，查表4-2知：代入得：总的归一化转移参

8、量：【14】如图4-25所示二端口网络参考面处接归一化负载阻抗，而、、、为二端口网络的归一化转移参量，试证明参考面处的输入阻抗为：图4-25习题14图【证明】回顾定义：简记为：有：因为：，代入上式即得：【证毕】【19】已知二端口网络的散射参量矩阵为：求二端口网络的插入相移、插入衰减、电压传输系数及输入驻波比。【解】14．两端面开路的同轴线谐振器，其长度为5cm，同轴线内充填介质，介质的。同轴线内导体半径为1cm，外导体半径为。求：(1)谐振器的基波谐振频