微波技术与天线复习考试大纲(DOC)

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1、微波技术与天线复习大纲绪论一、基本概念1、 什么是微波，微波的波段如何划分？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHz到3000GHz，波长从0.1mm到1m。通常，微波波段分为米波、厘米波毫米和亚毫米波四个波段。2、微波有何特点及特性？答：似光性；穿透性；宽频带特性；热效应性；散射性；抗低频干扰性；视距传播性；分布参数的不确定性；电磁兼容和电磁环境污染。 第一章 均匀传输线理论一、基本概念1、 什么是微波传输线（或导波系统）？答：微波传输线（或导波系统）是用以传输信息和能量的各种形式的传输系统的总称。它的作用是引导电磁波沿一定的方向传输，因此又称为导波系统，它

2、所引导的电磁波称为导行波。2、 什么是均匀传输线，它是如何分类的？答：截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统成为规则导波系统或均匀传输线。可大致分为三种类型：（1）双导体传输线（或TEM波传输线）；由两根或两根以上的平行导体构成，主要包括平行双线、同轴线、带状线和微带线等。由于其上传输的电磁波是TEM波或准TEM波，所以又称为TEM波传输线。（2）波导：均匀填充介质的金属波导管，主要包括矩形波导，圆波导、脊形波导和椭圆波导等。（3）介质传输线：因电磁波沿此类传输线表面传播，故又称为表面波波导，主要包括介质波导，镜像线和单根表面波传输线等。二、计算题（一般是课后练习题）1.1

3、 设一特性阻抗为50Ω的均匀传输线终端接负载R1=100Ω，求负载反射系数。在负载0.2，0.25及0.5处的输入阻抗及反射系数分别为多少？解：，，，由于，，故当分别为0.2，0.25及0.5时有：，  将上述所算得的反射系数带入求输入阻抗的公式则有    （化简略）   1.4 有一特性阻抗=50Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数=2.25，=1，终接=1Ω的负载。当=100MHz时，其线长度为。试求：（1）传输线的实际长度。（2）负载终端反射系数。（3）输入端反射系数。（4）输入端阻抗。解：先求波长，欲求波长应知道波的传播速度（一下简称为波速）。    波速其中，分别是自由空间中电介质

4、常数和磁导率常数，分别是相对电介质常数和相对磁导率常数，为光速。，，于是，（1）传输线的实际长度（2）负载终端反射系数（3）输入端反射系数                         （4）输入端阻抗1.11 设特性阻抗为=50Ω的无耗均匀传输线，终端接有负载阻抗Ω为复阻抗时，可以用一下方法实现阻抗变换器匹配：即在终端或在阻抗变换器前并接一段终端短路线，试分别求这两种情况下阻抗变换器的特性阻抗及短路线长度。解：图(a)中的短路线的输入导纳为 ，，由，可得到短路线的长度，此时终端等效为纯电阻，即。因此阻抗变换器的特性阻抗为。图(b)中的终端负载经过阻抗变换器变换后的输入导纳为，短路线的输入

5、导纳为，由，可得到阻抗变换器的特性阻抗及短路线的长度，。 第二章 规则金属波导一、基本概念1、规则金属波导是用什么方法来分析的？答：一般采用场分析的方法，即麦克斯韦方程组加边界条件的方法。2、 试写出金属波导内部的电磁波满足的矢量亥姆霍兹方程。答： 其中3、试说明为什么规则金属波导内不能传输TEM波？答：如果内部存在TEM波，则要求磁场应完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。由麦克斯韦第一方程知，闭合曲线上磁场的积分应等于与曲线相交链的电流。由于空心金属波导中不存在轴向（即传播方向）的传导电流，所以必要求有传播方向的位移电流。由于位移电流为，这就要求在传播方向有电场存在。显然，这个结论与TE

6、M波（即不存在传播方向的电场也不存在传播方向的磁场）的定义相互矛盾，所以，规则金属波导内不能传播TEM波。二、计算题（一般是课后练习题）2.2 矩形波导的横截面尺寸为,,将自由空间波长为、和的信号接入此波导，能否传输？若能，出现哪些模式？解：当时信号能传输，矩形波导中各模式的截止波长，，因此，的信号不能传输；的信号能传输。工作在主模，的信号能传输，矩形波导存在三种模式。 第三章 微波集成传输线一、基本概念1、什么是微波集成传输线？答：它是由微波技术与半导体器件及集成电路结合而成的，从而产生了集成化的平面结构的微波传输线，集成化的微波传输线称为微波集成传输线。2、微波集成传输线具有何特点？答：

7、（1）体积小、重量轻、性能好，一致性号，成本低；（2）具有平面结构，通过调整单一平面尺寸来控制其传输特性。3、微波集成传输线可分哪几类，各类主要有那些？答：（1）准TEM波传输线，主要有微带传输线和共面波导管；   （2）非TEM波传输线，主要有槽线、鳍线等；   （3）开放式介质波导传输线，主要包括介质波导、镜像波导等；   （4）半开放式介质波导，主要包括H形波导，G形波导。 二、计算题（一般是课后练习题