微波技术与天线试卷答案A.doc

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1、课程名称：微波技术与天线答案共4页试卷：A、考试形式：闭卷一、填空题（每空1分，共10分）1、300MHz3000GHz。2、相等，λ/2。3、TE104、TE015、电激励、磁激励、电流激励6、越强二、选择题（每题2分，共20分）1、B2、D3、A4、A5、C6、B7、C8、D9、D10、B三、简答题（每题6分，共24分）1、有一三端口元件，测得其[S]矩阵为：问：此元件有那些性质？它是一个什么样的元件？答：（1）由S11=S22=S33=0知，此元件的三个端口均匹配。1分（2）由S23=S32=0知，此

2、元件的端口2和端口3是相互隔离的。1分（3）Sij=Sji(i、j=1,2,3)知，此元件是互易的。1分（4）由S11=S22=S33知，此元件是对称的。1分（5）由[S]+[S]≠[I]知，此元件是有耗的。1分此元件是一个不等分的电阻性功率分配元件。1分2、智能天线将在那几个方面提高移动通信系统的性能？答：1.提高通信系统的容量和频谱利用率；1.5分2.增大基站的覆盖面积；1.5分3.提高数据传输速率；1.5分4.降低基站发射功率，节省系统成本，减少了信号干扰与电磁环境污染。1.5分3、解释对称振子的波长

3、缩短效应，分析产生的原因。答：对称振子的相移常数β大于自由空间的波数k，亦即对称振子上的波长短于自由空间波长，称为波长缩短想象。2分原因：（1）对称振子辐射引起振子电流衰减，使振子电流相速减小，相移常数β大于自由空间的波数k，致使波长缩短。2分（2）由于振子导体有一定半经，末端分布电容增大，末端电流实际不为零，这等效于振子长度增加，因而造成波长缩短。2分4、试分析夜晚听到的电台数目多且杂音大的原因答：电离层所能反射的频率范围是有限的，一般在短波范围。电离层分为四层：D、E、F1、F2，D层是吸收层，夜间消失

4、。3分短波范围较窄，因此短波电台特别拥挤，电台干扰很大，夜间电离层吸收减少，电波传播条件有所改善，台间干扰更大。杂音较大。3分四、分析计算题：（共46分）1、设某一均匀无耗传输线特性阻抗为Z0=50Ω，终端接有未知负载Z1，现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV和20mV，第一个电压波节点的位置离负载lmin1=λ/3，试求该负载阻抗Z1。（10分）解：跟据驻波比的定义：2分反射系数的模值：2分由：得：Φ1=π/32分因而，反射系数为：1分负载阻抗为：3分2、矩形波导截面尺寸为aхb=72mmх

5、30mm，波导内充满空气，信号源频率为3GHz，试求：（1）波导中传输的模式。（6分）（2）该模式的截止波长λc、相移常数β、波导波长λg、相速度Vp。（6分）解：（1）λ=c/f=3х108/3х109=10cm2分矩形波导中，TE10、TE20的截止波长为：λcTE10=2a=14.4cm，λcTE20=a=7.2cm2分可见，波导中只能传输TE10模。2分（2）TE10模的截止波长为：λc=2a=14.4cm1分截止波数为：kc=π/a=13.89π1分自由空间的波数为；1分相移常数为：1分相速度为；

6、1分波导波长为λg=2π/β=13.9cm1分3、某系统如图所示，该双口网络为无耗互易对称网络，在终端参考面T2处接匹配负载。测得距参考面T1距离l1=0.125λg处为电压波节点，驻波系数为1.5，试求该双口网络的散射矩阵。（12分）解：参考面T1处的反射系数，其模值和相位如下：4分由S参数定义知：S11=Г=-j0.22分根据互易网络：S12=S21，网络对称：S11=S22，网络无耗性质：[S]+[S]=[I]。2分得方程：得：S12=0.982分所以有：2分4、某定向耦合器的耦合度为33dB，定向度

7、为24dB，端口①的入射功率为25W，计算直通端②和耦合端口③输出功率。（6分）解：C=10lgP1/P3=33dBP1/P3=10-3.3P3=P1×10-3.3=0.0125W2分D=10lgP3/P4=24dBP4=0.00005W=50μW2分则直通端的输出为：P2=24.9875W2分5、画出两个沿x方向排列间距为λ/2且平行于z轴放置的振子天线在等幅同相激励时的H面方向图。（6分）解:由题意知,2分d=λ/2,ζ=0,将其代入上式，H面方向图得到二元阵的H面方向图函数为2分方向图：2分课程

8、名称试卷适用班级命题负责人授课教师命题日期教研室主任签字二级学院院长签字