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微波技术与天线（重修学习作业）

教材：《微波技术与天线》（第三版），王新稳，李延平，李萍，电子工业出版社，2011 第一章 传输线理论 1.1 长线理论

1）了解分布参数电路与传输线方程 2）传输线输入阻抗与反射系数

3）传输线工作状态分析，Smith圆图 4）传输线的阻抗匹配 1.2 波导与同轴线

1）导波系统一般分析，波导传输线 2）矩形波导，TE10模分析 学习重点：

1）传输线分析与计算，输入阻抗与驻波分析（习题1-7，1-8，1-10，1-45，1-46） 2）阻抗匹配分析与设计；（习题1-21） 3）波导截止模式，矩形波导，TE10模分析；（习题1-25，1-30） 4）矩形波导传输模式与工作参数，矩形波导设计与分析；（习题1-49，1-50） 书本：26页，例1-2；28页，例1-4；40页，例1-10；

第二章 微波网络

1）了解网络概念，微波元件等效网络； 2）散射矩阵S； 双端口网络传输散射矩阵，工作特性参数 学习重点： 1）无耗互易网络S参数，

2）S参数测量；（习题2-11，2-17，书本：105-107页）

第三章 微波元件

1）阻抗匹配与变换元件

2）定向耦合元件，匹配双T 3）微波谐振器

学习重点： 1）阻抗匹配；（习题3-2）；矩形谐振器；（习题3-28）

2）定向器（习题3-17）；匹配双T（习题3-21）；

书本：152页，例3-6；

第四章 天线基本理论

1）了解基本振子的辐射场； 2）对称振子的辐射场 3）发射天线的电参数；

4）接收天线理论；自由空间电波传播

学习重点： 1）对称振子方向图（习题4-9）； 2）天线电参数（习题4-20）；电波传播与接收天线理论（习题4-28） 书本：198页，例4-2；199页，例4-3；

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一、传输线理论

1-1）均匀无耗传输线特性阻抗50Ω，第一个电压波节点离负载?/8，测得传输线上的电压驻波比为3，求终端的反射系数?L与负载阻抗ZL？

1-2） 已知长度l=1.25?的均匀无耗传输线的特性阻抗Z0=500Ω，终端接负载ZL=（300+j400）Ω，已知传输信号波长?=30cm，求负载反射系数?L？传输线驻波比?？离负载第一个电压波节点距离zmin？输入端阻抗Zin？

1-3）均匀无耗传输线终端接负载阻抗ZL?100?，信号频率f0?3GHz时测得终端电压反射系数相位角??180o和电压驻波比??2。求终端电压反射系数?L？传输线特性阻抗Z0？第一个电压波腹点离负载的距离zmax？

1-4）特性阻抗Z0的无耗传输线馈电系统如图，信号源由长度为l的传输线连接到一段总长为?终端分别接负载R1与R2的传输线上，信号源内阻Rg=Z0。当接入点在距离R2为?/4的B点，问负载R1与R2应满足什么关系，信号源能输出最大功率？最大输出功率为多少？

1-5）特性阻抗Z0=50Ω无耗传输线如图，负载阻抗ZL=（50-j50）Ω，通过并联短路支节与?/4变换段实现匹配。已知信号频率为3GHz，求并联短路分支线的阻抗Zs？变换段的特性阻抗Z1与长度l？

1-6）如图所示传输线，B支路为特性阻抗Z0长度为λ/4的传输线端接阻抗2Z0的终端；C支路为特性阻抗Z0长度为λ/2的传输线端接阻抗Z0/2的终端；B与C并联在D点连接源阻抗为Z0的信号源。求B支路，C支路与D处的输入阻抗ZinB,ZinC,ZinD？源端D处的反射系数?D？

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源阻 D 抗Z0 C B Z0 1?g? 2Z0 1?g 42Z0 Z0/2

1-7）矩形波导BJ-100尺寸为a×b=22.86mm×10.16mm，则波长为2cm，3cm，5cm的信号能否在该波导中传输，能传输的信号存在哪些传输波型？问该波导的单模工作波长范围？

?1??1?（注：?c(TE11)?2/??????18.57mm）

?a??b?221-8）矩形波导BJ-100尺寸为a×b=22.86mm×10.16mm，信号频率f=10GHz，求该信号的工作模式与截止波长？主模的波导波长?g，相移常数?，相速vp，群速vg，？

?1??1??3??3??1.33;1?（注：?c(TE11)?2/??????18.57mm；1/1??????0.75）

?a??b??4.572??4.572?2222

二、微波网络与微波元件

2-1）对互易双端口网络，输入端的反射系数为：?in?S11?S12S21?L。用阻抗法测得双端口网络的三

1?S22?L个反射系数为?1M?2/3, ?1S?3/5, ?1O?1；求网络的散射矩阵S？

2-2）设某系统如图所示，双端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?0.375?g处为电压波节点，驻波比为2，求该双端口网络的散射矩阵？

l1?0.375?g Z0 注：无耗互易网络满足Z0 [ S] T2 S12=S21=1?S11e2j(?11??/2)

2-3） 一个双端口网络，终端接负载ZL?Z0，假设网络参数矩阵S已知；证明其输入端口的反射系数为：?in?S11?S12S21?L。

1?S22?LT1 第 3 页 共 6 页