微波技术习题.docx

微波技术习题思索题11什么是微波？椒波有什么特点？1.2忒举出在11常生活中微波应用的例子.13微波波段是怎样划分的？1.4简述微波技术将来的发展状况.2.1 何谓分布参数？何谓匀称无损耗传输线？2.2 传输线长度为IOCm.当信号短率为9375MHZ时.此传输线属长线还是短线？2.3 传输线长度为IoCm,当信号频率为150KHZ时，此传输援属氏我还是短线？2.4 传输线特性阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？2.5 什么是反射系数、驻波系数和行波系数？2.6 传输燃有哪几种工作状态？相应的条件是什么？有什么特点？3.1 何谓矩形波导？矩形波导传输碇”模式？3.2 何谓圆波导？酸波导传怆哪些模式？3.3 矩形波导单模传输的条件是什么？3.4 何谓带状线？带状线传獭哪些模式？3.5 何谓微带线？默带税传怆哪些模式？3.6 何谓被止波长？何谓的井模？工作波长大于或小于被止波长，电癌波的特性有何不同？3.7 矩形波导TEk,模的场分布有何特点？3.8 何谓同轴战？传输哪些模式？3.9 为什么波导具有高通泄波器的特性？3.10 TE波、TM波的特点她什么？3.11 何谓波的色用?3.12 任何定义波导的波班抗？分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。4.1 为什么微波网络方法是探讨微波电跖的重要手段？4.2 微波网络与低频网络相比有用些异同？4.3 网络卷考面选择的要求有什么？4.4 表征微波脚络的参壮行哪儿种？分别说明它们的意义、特件及其相互间的关系？4.5 .端口微波网络的主要工作特性参量有哪些？4.6 微波网络工作特性参量与网络参砧有何关系？4.7 常用的微波网络有哪些？对应的网络特性参*是什么？4.8 微波网络的信，；流图是什么？荷要概述信号流图化筒法则有哪些？5.1 试述旋转式移相涔的工作原理.并说明其特点.5.2 试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点.5.3 成从物理概念上定性地说明；阶梯式用抗变换器为何能使传输战得到较好的兀配,5.4 在矩形波导中两个带有抗流槽的法兰盘是否可以对接运用5.5 微波元件中的不连续性的作用和影响是什么5.6 利用矩形波导可以构成什么性质的谑波器5.7 试说明空腔谐振器只有多谐性，采纳哪找措施可以使腔体工作于一种模式5.8 欲用空腔谐振器测介质材料的.相对介电常数，试简述箕玳本原理和方法，6.1 什么是双极晶体管和场效应晶体管？各有什么优於点？6.2 如何推断微波晶体管放大器的稔定性？6.3 设计小信号微波晶体管放大器依据的主要技术指标有哪些？6.4 什么是单向化设计？单向化设计优点是什么？65什么是混频：极管的净变频损耗？如何降低这种损耗？6.6 什么是混频二极管的寄生金量损耗？如何取小这种损耗？6.7 什么是负阻效应？6.8 简述负阻型微波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件？2.1 根75的无耗传曲线,终端接有阻抗Z,.=匕+X1.I）欲使我上的电压触波比等于3,则勺和X1.有什么关系？2）若七=15OC,求X1.等于多少？3）求在其次种状况下，距负我嫉近的电压最小点位置，2.2 求下图所示电路的输入阻抗.题2.2图23根特性阻抗为50长度为2w的无耗传输线工作于频率200M"z,终然接行阻抗Z'=40+/30C,试求其输入阻抗。2.4 考虑一无损耗传输战，I当负软阻抗Z,=（40-/30）。时，欲使线上驻波比最小，则线的特性阻抗应为多少？2）求出该嫉小的注波比及相应的电压反射系数。3）确定距负教奴近的电出最小点的位置.2.5 特性阻抗为50C的传输战终端接负我时，测得反射系数模Ir1.=O.2,求他上电压波腹点和波节点处的输入阻抗.2.6 匀称无损耗传怆投终端接负段跳抗时，沿税电压呈行驻波分布，相邻波节点之间的距离为2cm,靠近终端的第一个电压波节点离终端0.5cm,驻波比为1.5,求终端反射系数，2.7 已知传输线特性阻抗Z。=50。负我阻抗Z,=10-2（）C,用圆图确定终湘反射系数2.8 特性阻抗为50C的传怆税，终端负毅不匹用，沿线电压波股Wa卜IOV,波节IUnj=6V,离终玷最近的电压波节点与终端间即离为0.122,求负载阻抗Z1,若用短路分支线进行匹配,求短路分支线的并接位置和分支线的最短长度.2.9 无耗匀称长我的特性阻抗Z。=50,终端接负载阻抗Z=86-/66.5C,若用单支节匹配,试求单支节的长度/及接入位置d.2.10 证明无耗传输线的负我归一化阻抗孔、行波系数K和负载到第一个电压波节点的距离Imin三者之间满意下列关系式：Z=f二少细-JKtfi1.ma2.11 匀称无损耗长战终接Zc=1009,信号频率为100oMHZ时，测得终然电压反射系数的相角仍=IsOO和电压驻波比一=5.计匏终海电压反射系数1、长跣特性阻抗Zo及距终然最近的一个电压波幅点的距离Ux,2.12 一个感抗为X的集中电力可以用段长度为。的终端短路的传怆线等效，试证明我等效关系为=（备为特性阻抗）。2.13 一个容抗为j的券中电容可以用一段长度为A的终端开路的（力输线等效，试证明其等效关系为/,=2二arctf（-）<Z0为特性阻抗）.2.14 用特性阻抗为600。的短路途代管电第为2X105H的戏圈，当信号频率为300MHZ时，问如路途长度为多少？若用特性阻抗为600的开路途代替电容.附为0.884pF的电容器，当信号频率为300MHZ时，问开路途长度为多少？2.15 无耗长战的特性阻抗为300.当线长度/分别为I1=%和I2=%时,计算终端短路和开路条件下的输入阻抗，2.16 匀称无损耗短路途,其长度如衣2.4所列，试用圈图确定传欷线始端归一化输入阻抗Z,及归一化输入导纳Yia.2.17 匀称无损耗开路途，其长度如表2.5所示.试用阀图确定传输线始端归-化怆入阻抗及归一化输入导纳口.2.18 依据表2.6所给定的负载阴抗归一化值,用例图确定驻波比0和反射系数模|.负载阻抗034j1.33.00.25-j2.0驻波比0反射系数模IrI3.1用BJ-100型矩形波导(aXb=22.6X10.16mm2),专%TEM)波.终端负载与波导不匹配,测得波导中相邻两个电场波节点之间的距离为19.88mm,求工作波长;I.3.2 BJ-I(M)型矩形波导填充相对介电常数G=2.1的介质,信号频率为/=I(XN)OMHz.求TE111波的相波长4和相速度%.3.3 矩形波炉破面尺寸为aXb=72mmX30mm,波导内充溢空气，信号源频率为3GHZ,试求：1波导中可以传播的模式2)该模式的截止波长儿、波数夕、波导的波长4，相速vp.群速V1.f和波阻抗.3.4 用BJ-32型矩形波导(aXb=72.14mmX34(Mmm)作愦战,试问：1当工作波长为6cm时.波导中能传给哪丝模武？2)在传耕TEH)模的矩形波导中.测得相邻两波,点的即肉为IOJkm.求友及4：3)当波导中传&作波长为/IO=IoCm的TE模时.求乙、人及'K3.5 有一无限长的矩形波导，在220处填充相对介电常数为6,的介顺，共中TEKI波的波阻抗用ZIn表示,相波长为42：在二0的区域填充媒质为空气.其中TEKI波的波阻抗用Z)I表示，相波长为乙，电感波由ZVO的区域引入，试证明Zwau=p2py,3.6 媒颇为空气的同轴线外导体内出径DRmm.内导体直径d=304mm要求同轴税只传输TEM波,向电世波的以短工作波长为多少？3.7 已知带状线尺寸b=2mm、t=0.1mm、w=1.4nm.介质的璋=2.1,求带状线的特性阻抗Z,及传钻TEM容许的最高信号线率.3.8 要求微带线特性阻抗Z>=75Q,介质的J=9,%片厚度h=08mm,求微带戏的宽度w,3.9 已知工作波长=8mm.采纳矩形波导尺寸aXb=7.H2mmX3.556inm的TE”,模传输.现转换到留波导TEm模传输，要求两波导中相速度相等,同E!波导出径D为多少？3.10 当矩形波导工作在TE”,模时，试问图上哪此缝会影响波的传输？时4.1图SS4.2图4.2 如图所示，试求出网络的阻抗矩阵和导纳矩阵.4.3 如图所示,试求出网络的转移矩阵.Pt=UXS4.3图4.4 求如图所示的T型网络的A参址矩阵.4.5 求下图电路的参考面、口所确定的网格散射参信矩阵.题4.5图4.6 一找性”.易无耗二端口网络终端接见配他载时，证明输入端反射系数模值|1|与传猿参求7；的模之间演i意下列关系式rJ=(112-)1.2e4.7 如下图所示，：端口网络参考面？接归一化负我阻抗2一证明参考面T1.的归化输入阻抗为Z,=小勺+冬A,1.Zt+4,24.8如图所示的二的门网络.试问:(1)归一化转移参地矩阵;(2)什么条件下插入此二端1.J网洛不引起附加反射?4.9测得矩形波导E面的散射参量JS4.10图SU=一(1+力若用上图电路等效，试求等效电路中的用与志向变压器的变比.4.10 如下图微波网络系统，其中曲、a/段为志向传输哉，其特性阻抗为Zo,两段镂间有一个由必1、/X;构成的型网络，RX1=X2=Z0,终端接负载Z'=2Z»,试求:(I)此网络系统的IS)参地矩阵:(2)输入相"的反时系数,4.11 如下图所示,在网络系统中4、内分别为一段志向传输线.其特性阻抗为Z3、z.为井联电纳，试求归一化的散射矩阵S。端传输线相移常数为夕若参考面外移距离4至7；处，求参考面7；、4所确定的网络的散射参fit矩阵S.4.13 米图示流图从源节点工到X,的传输房.4.14 微波系统等效电路如下图所示,试计算此系统的插入衰减和插入相移.题4.14图题4.!9图4.15 试求在特性阻抗为5(X2的志向传输线上并联一个(50-y50)的阴抗所引起的辅入衰减.4.16 已知二端口网络的转移参I½Ah=Au=I.A12=jZ0.=0,网络外接传输线特性阻抗为Z(I,求网络输入触波比p、4.17 己知一个互易对称无耗;端口网络，输出端接K配负载，测得网络输入端的反射系数为U=0.8e"'试求：5»S1.2、Sjj5(2)插入相移。、插入费M1.、电压传输系数7和输入触波比4.18 己知二端口网络的散射卷跟矩阵为rr,10.次视'20.9>yrIsI=0.98e"0.2。*求.端口网络的插入相移、插入费犍、电压传输系数和输入驻波比“4.19 二端U网络如图所示.试求:（1） Rh母满意什么关系时，网络的输入端反射系数为零：（2）在上述条件卜，若使网络的工作我战为20dB时，R1,1.各等于多少？4.20 :端口网络中，Z1.)I=50,ZS=Ia),并岷阻抗为jX(X=50),试求:JE4.20图散射参量矩阵S：（2）插入衰履、插入相移：（3）当终端反射系数为=0.5的负裁时.求输入端反射系数.5.1 已知终躺匹配的波导，在其宽边中心插入一个螺灯，在该处测得反射系数为04求该螺钉的归一化电纳值方,5.2 已知波导宽边=72.14”.工作波长i=10cm.若用厚度=2,mn的膜片进行匹配.并且膜片的相对电纳为-06,求胶片的尺寸.5.3 证明一个无损、互物和对称的三端口网络能修通过端113短路使端【I1和2汨到匹配。5.4 设有蚀性互易无耗的四端11网络,如图5-42所示，它在结构上对O-O平面对徐，试证明：只要SU=Sn=0,43=/,SJhO,SjO,则必为定向超合器。55如图533所示的微带不等功率安排零,已知在中心波长时.0=11!2.抬入端微带线特性阻抗Z,>=50.端口2和端【I3均接匹配负我Z/=50.若要求打=匕/4,Py=3P1.4,试计算Z8、及Z”、Z8“OIO可以使其散射矩阵S为IS=IOOOOI5.7 设计一个三端功分版功分比为/Vg=I/3.源阻抗50.5.8 微带低速谑波器，给定截止频率/；=1.5Gz.阻指频率<=2GHz,1.r=3dB.1.,3(k.试确定具有呆平插入衰减率特性的原鞭滤波器的节数N及8元件的归一化值.而出电感输入式梯形网络结构图.5.9 用四个开路四分之一波长线谐振器设计一个G平带阻泄波器，中心频率在3.0到3.5GHz,带宽15%,阻抗40Q5.10 用三个四分之一波长短路途谐振器设计一个带遹涉波潺.具有一个0.5JH水纹的等水枚响应，通带从3.0到3.5G“z.阻抗50.5.11 用4/4开路途构成的传输践谐振器，假如”数传播常数为+j,求该谐振器Q值。5.12 如图如44所示,谐振腔由3.0Cm氏、100Q的空气填充的同轴践构成,一端短路，一湘接电容.(U)为了在6QCH2得到最低次谐振，须要多大的电容(b)假如与电容平行放置一个IOKc电阻,因而引入损耗,试计算Q值.'>-9cib'-,0z,三i9o图5-44习遨5.125.13 用4/2同轴线式波长计测量波导中的工作波长，已知调谐活塞分别在刻度/,=2。”,4=68c发生谐振.何工作波长为多少5.14 设计一个34/43型同轴腔4=5c%要求单模振荡，确定腔体内外导体的R径和腔长/：又为减小腔体长度采纳电容负载式.若内导体长度缩减0.&7”时求此电容的大小.5.15 铁氧体屈于哪一类磁性材料，其一般特性是什么5.16 铁软体的张堪导做率时不同的极化波产生什么现象.6.1 已知两个微波晶体管的S参数为：(a>511=0.277Z-59°,50=0.078/93°,S1,=1.92Zfr1.",S22=0.fM8Z-3"(b)S11=0.25ZI70o.S21=O.2Z1O3,S3.7/35°.Si2=0.88Z-53n试推断微波晶体管的稔定性,并说明能否进行单向化设计.6.2 要求设计工作领带为1800MHZ2000MHz电极放大器，输入端和输出端的阻抗均为5.6.3 何谓振荡器的工作点？如何判别工作点稳定与否？6.4 试分析混减器电流的频谱？6.5 试考虑对于混频二极管的净变频损耗，如何回收？6.6 举例说明,如何利用图解法分析京阴*微波振荡器的稳定条件？6.7 试分析负阳6振荡器的振荡原理?参考答案2) X1=±96.822.2 （八）-0.5Zs(b)：(c)Z<1.2.32.4 1)Z11=50：2>pmin=2,？=0.33如一网：3)Z1=0.12522.5 ik=75iR1.1.u1.=33.32.6 -j().22.7 0.7e"2.8 42.5-y22.5Q.O.OI6.O.I742.9<1.=(0.1665-0.05)2=0.11652,di=(0.3335-0.05)=0.283522.H2=-0.2fZf1.=15(),max=2.141=4=448短路：Zu=yZ,=j52O2I5Zg=jZjgSk=-j520开MZM=-jZ0etg1.i=-j1.73Z*=-jZt)C硒=jg3.1 3cm3.2 2.32cm.2.32X1.OWs3.3 1)波导中只能传输TEuI模2)A.:vp=4.17×10sm5vjf=2.16x1炉，”/$3.4 1)波导中可传输TEKKTEmTEn2) =21.8cm.4=I2.032cm：3) t=14.43cm.f=13.87cm.I1=(0.368-0.25)1=0.11822=(0.132+O.25)=0.3824=2a=4.4。”.=45.2.4=13.9cm.Z=1.66Kf2TE纷、TM:,=2.16×1.tf4m3.6 1.58cm3.7 51.76.51.8GHz3.8 0.32mm3.93.10 I.3.512003>Z<1.cotjZJs01.-jZnnm1.Z-jZncoi1.CoSq+j(ZZI)SinmZcos。/+jZusin1.ZCOSm+jZ0sin1.-Jcos/?/sin/%cos。+j(Y1.)sin6Zcoa1.+JZ0SinmZCOS/9/+jZ0siniHJ=COS0+j(YJYu)smO(+r,)cos<9+o+r%)SineIA1.+z,yYz2+ztz2+zt+z2（八）S=-tn'-1-2nj-2njn12-1(b)S=01¾-2Z(HZatZj1+Zi-2Z1,1.ZwZ-Z-cos。一BZ"sin07sin川一/(28COS8+包-BZOSin。)ZOCoSe-BZOSin82(2) O=arcian()%4.9 11=f2,=-24.10 S=中"+")z°+Zg+K"Zq22ze-)(Zu-Ztc-jBZuiZu2)e-1：(2)=0.713r,7596"321.-2jIUai)ch+gh(1.-be)I-af+he+cd+gdef)+afcd.4+(2bcosf1.-b:ainJyZ-=IwIg=arctan-("COS皿+2sin3-siny)2(CoSm%Sin仪)4.15 1.=2.dB4.16 p=2.6184.17 (I)51.1.=0.8.S12=±0.6,Sii=S11<2)0=0或;r,1.=4A4M.T=±0.6p=94.18 0=n.1,=O.175J8,T=-0.98.p=1.54.19 (1)R1=50+R,j<2>R,=5,56.R1=55.564.200.62/句值0.784严710.784w°0.6Ne/(2)1.=2AdB.6=258.7"(3)展=0.425eR%”6.1（八）肯定稳定的；(b有条件和定。当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人,我毫不犹殴的说,我耍做一个宏大的世人皆知的人r是，我驾临在r人间.我诞生在一个官僚学问分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温顺爱护，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时候，受父母影响的我饱读诗书,聪尊伶例，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思灵敏，小河畔，花丛边做满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚何舟，误入福花深处.争渡，争渡，惊起一滩鹏城“”青春的我犹如一只小鸟，逍遥自由,没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚.身账轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在片黑暗之中，家庭的衰败，社会的变更,消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活无望，每天在苦痛中消磨时间，一切都好象是灰暗的。“寻寻找觅冷冷清清凄凄惨惨戚我”这千古登词句就是我当时心情的写照。最终，香消玉殖，我在苦痛和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有快乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的生。我原以为做个着名的人，生应当是被快乐荣誉所包困,可我发觉我错了。干是在下轮回中，我选择做个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的华蜜：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着.这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，浪煦的春风带着春的气息吹进光明的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑广。我交起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没仃横溢的才华，但我还是我起手中的第，用最朴实的语言，写下了一时的感受:人生并不总是完备的，每个人都分有不如意的地方。这就须要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和别出心裁。“富不读书富不久，穷不读拈终究穷。”为什么从古到今都那么看逾有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献,那时因为读书能给人带来快乐。自从看了丑小鸭这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有天我会变成“白天虺”的，而I1.会是只世界上最漂亮的“白天鹅”我读完/这篇漂亮的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊异不已。还吵着闹若多看几本名着。于是我给外婆乂买了几本名着故事，她起先自己读，读到不相识的字我就告知她，假如这一面生.字较多，我就读给她听整个面。慢慢的，自己的语文阅读实力也提高了不少，与此同时我也发觉一个人读拈的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大r是，我便发展“业务”带动全家一起读书现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应当让我的时候，却没有人搭理我.最终还把书给撕坏了，我生.气地哭了，妈妈一边劝慰我一边对外婆说：“孩子小，应当让若点。”外婆却不服气的说：“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？”大家人你言我一语，谁也不愿相让读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合,1(zu2-zu-jBzvzu2)e-漏N?网知