内容发布更新时间 : 2024/12/23 18:40:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
题 解
第 一 章
1-1 微波是频率很高,波长很短的一种无线电波。微波波段的频率范围为
3?108Hz~3?1012Hz,对应的波长范围为1m~0.1mm。
关于波段的划分可分为粗分和细分两种。
粗分为米波波段、分米波波段、厘米波波段、毫米波波段、亚毫米波段等。 细分为UHF、L、S、C、X、Ku、K、Ka…等波段,详见表1-1-2。 1-2 简单地说,微波具有下列特点。
(1) 频率极高,振荡周期极短,必须考虑系统中的电子惯性、高频趋肤效应、辐射
效应及延时效应;
(2) 波长极短,“反射”是微波领域中最重要的物理现象之一,因此,匹配问题是
微波系统中的一个突出问题。同时,微波波长与实验设备的尺寸可以比拟,因而必须考虑传输系统的分布参数效应;
(3) 微波可穿透电离层,成为“宇宙窗口”;
(4) 量子特性显现出来,可用来研究物质的精细结构。
1-3 在国防工业方面:雷达、电子对抗、导航、通信、导弹控制、热核反应控制等都直接需要应用微波技术。
在工农业方面,广泛应用微波技术进行加热和测量。
在科学研究方面,微波技术的应用也很广泛。例如,利用微波直线加速器对原子结构的研究,利用微波质谱仪对分子精细结构进行研究,机载微波折射仪和微波辐射计对大气参数进行测量等等。
第 二 章 2-1 解 ∵?1?Z1?Z0
Z1?Z0∴Z1?81.82(?)
2-2 解
1Z0; 2图(b)的输入阻抗Zab?Z0; 图(c)的输入阻抗Zab?Z0;
2图(d)的输入阻抗Zab?Z0;
5图(a)的输入阻抗Zab?其等效电路自绘。 2-3 解 ∵?1?Z1?Z0
Z1?Z011j?4 ∵?1?(1?j)?e222-4 解
Z1?Z02j?4 ?(1) ∵?1?eZ1?Z021??1∴ρ??5.83
1??1(2) ∵? l?2π
∴?10??1ej(?l-2β l)2jπ4 ?e22-5 解 ∵Z?Z0Z1?jZ0tgβl
Z0?jZ1tgβl∴Zin?8.73?j6.39(?) Z01?22.09?j60.24(?) Z03?50?j100(?)
2-6 证明 ∵U?U(?e?jβl0??e0)
jβlU??jβl0jβl(e??e0) I?Z0而U?E?ZgI?E?Z0I ∴E?2Ue?jβl0 故U???E2
2-7 证明
Zin?Z1?jZ0tgβlZ1?jtgβl ?Z0?jZ1tgβl1?jZ1tgβl1,对应线长为lmin1 ρ而 Zmin1?故
1Z1?jtgβlmin1?ρ1?jZ1tgβlmin11?jρtgβlmin1ρ?jtgβlmin1
整理得 Z1?
2-8 解 ∵?1?Z1?Z0?0.38
Z1?Z0
而给定的Z1是感性复阻抗,故第一个出现的是电压腹点,即λ/4线应接在此处。 ∴Z01?ρZ0?50ρ
∵ρ?1??11??1?2.23
∴Z01?74.7(?)
φ?tg-1?1??68.7?
dmax1?λφ/4π?0.29(m)
若在电压波节处接λ/4线则d?min1?d?max1?λ?1.04(m) 4∴Z01?Z0?334(?) ρ2-9 解
图(a)?c?0;?b??11;?a?。 33图(b)?d??111;?c?;?e??;?b?0;?a?0。 533图(c)?c?0;?d?0;?b??11;?a??。 33图(d)?c??1;?d?0;?b?0;?a?0。 2-10 解 ?c?R1?Z0?0
R1?Z0R1?37.5(?) 2 Zb?R1//R2? ?b?Zb?Z01??
Zb?Z03 ?a??bej(?r?2β l)?1 3 Za?150(?)
因为Za?Z0所以a处是电压波腹点,电流波节点。 Ia?Imin?E4?(A)
Ri?Ra9?Imin Ua?UmaxZa?200(V) 3又因为Zb?Z0,所以b处是电压波节点,电流波腹点。 Ib?Imax8?(A) 9 Ub?Umin?100(V) 3由于R2的分流作用,故Ibbc?14Ib?(A)。 29因为R1?Z0,所以bc段载行波 Uc?100(V) 34(A) 9题解2-10图
Ic?2-11 解 设负载端的反射系数为 ?1,传输线上的驻波比为ρ,输入阻抗为Zin
?Z1?Z0j则 ?1??0.54e6
Z1?Z0 ?1?0.54
ρ?1??11??1?3.35
Z1?jZ0tgβl?384.04?j546.4(?)
Z0?jZ1tgβlZ1?Z01? 2-12 解 ?d?Z1?Z03dc 段呈行驻波状态
1 Zc?Z0
2 Zin?Z0 ?c?Zc?Z01??
Zc?Z03bc 段呈行驻波状态ρbd?2
?e?0
be 段呈行波状态 Zb?Z?b//Z??b?
2Z0 3?b??0.2
ab段呈行驻波状态
3 Za?Z02/Zb?Z0
2因为Za?Zc所以a点为电压腹点、电流节点。根据输入端等效电路可求得:
Em2Ia?Imin??(A)
Rg?Ra15 Ua?Umax?ZaIa?60(V)
由于be段为行波,所以Ue?Ub
1??bρab?1 - ?b?1.5
/ρab?60/1.5?40(V)
1Ib?Imax?ρabImin?(A)
5Ub?Ue?40(V) Ub?Umin?UmaxZ140Ue??20(V)
ρbdIe?Ue?2(A) 15Ud?20ρd?40(V)
40Id??0.067(A)
20?30Ie?0.14(A)
2-13 解(1)分析工作状态
de段 终端开路,?e?1,Kde?0,ρde??,e和d为电压腹点、电流节点,距e点
λ/4处为电压节点、电流腹点,线上载驻波。
???,则cd段的等效负载Zd?Z2//Zd??Z2?225(?) cd段 设de段的输入阻抗为Zd?Z01,故线上载行驻波,且d点为电压腹点、电流节点,c点为电压节点、电流腹点。
1?d?,Kcd?0.5,ρcd?2。
32bc段 Zc?Z01/Zd?100(?)?Z0,故线上载行波。?c?0,Kbc?1,ρbc?1。 bf段 Z1?Z0,线上载行波,?f?0,Kbf?1,ρbf?1。
bg段 g端短路,线上载驻波,?g??1,Kbg?0,ρbg??。g点为电压节点、电流腹点,b点为点压腹点,电流节点。