射频电路与天线（华工）详解版

一、填空题

1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。[见P19段路线输入阻抗公式1-45]

2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。

3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。 4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。[ZL=ZC才能匹配]

5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。

6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。

7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。圆波导主模TE11，次模TM10]

8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。矩形波导主模TE10，次模TE20]

9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。[矩形谐振腔主模TE101]

10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。[都能传，但大多数场合用来传TEM波]

11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。] 12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。 13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。注意：矩形波导不能传输TEM。] 14、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关，一般来讲，给定一种振荡模式，腔体的尺寸越大，谐振频率就越高。[P50] 15、两段用导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在TEM模时，其长度等于半波长的整数倍。[P99，同轴型谐振腔分三种类型，半波长、1/4波长、电容负载式]

16、对称振子天线上的电流可近似看成是正弦分布，在天线的输入端电流最大。

17、对称振子天线既可以作发射天线，也可以作接收天线，当它作为发射天线时，它的工作带宽要比作为接收天线时大。

18、天线阵的方向性图相乘原理指出，对于由相同的天线单元组成的天线阵，天线阵的方向性图可由单元天线的方向性图与阵因子相乘得到。

19、螺旋天线的工作模式有法向模、轴向模和边射模三种，其中轴向模辐射垂直极化波。 20、在相同的辐射场强条件下，定向天线与无方向性天线相比可节省输入功率，所节省的倍数等于天线的方向性系数。

二、选择题

1、 已知传输线的特性阻抗为50Ω，在传输线上的驻波比等于2，则在电压驻波波节点上的输入阻抗等于：（ ）（4）[直接由P22公式1-54算出，不用P18公式1-36算出反射系数，再由P23公式1-38算出负载阻抗] （1）、100Ω （2）、52Ω （3）、48Ω （4）、25Ω

2、传输线上的驻波比等于2，在驻波波腹点上的电压等于10V，则驻波波节点上的电压等于：（ ）（4）[驻波比ρ为电压或电流最大值比最小值，最大值：（U+）+（U-）；最小值：（U+）-（U-）] （1）、20V （2）、12V （3）、8V （4）、5V

3、常用微波传输系统中，可以传输TEM波的是（2） （1）矩形波导[主模：TE10，不能传TEM] （2）同轴线[主模：TEM，也能传TE、TM] （3）圆波导[主模：TE11？不能传TEM] （4）脊形波导[主模：TE10，不能传TEM] 4、 在传输线上当观察点由负载沿线向信号源方向移动时，对应于阻抗圆图上：1 （1）、沿等反射系数圆顺时针方向移动 （2）、沿等电阻圆移动 （3）、沿等电抗圆移动 （4）、沿等反射系数圆反时针方向移动

5、传输线上负载端的反射系数等于0.2，则传输线上的驻波比等于（3）[见驻波比与反射系数的公式P17] （1）、5 （2）、0.6667 （3）、1.5 （4）、0.2

6、一段长度为l的末端开路的传输线，其输入阻抗0，则其长度应该满足[P20：离开路端为1/4波长奇数倍的点处输入阻抗为0；小于1/4波长时，输入阻抗呈容性；1/2波长处输入阻抗无穷大，相当并联谐振；大于1/4波长小于1/2波长，输入阻抗呈感性]

（1）等于0 （2）等于半波长 （3）等于四分之一波长 （4）等于八分之一波长 7、右图是一个阻抗圆图，那么 （1） O点的归一化阻抗是零 （2） A点的归一化阻抗是1 （3） B点的驻波比等于1 （4） OB线代表驻波波节

8、为了使矩形波导中能单模传输TE10波，其工作波长必须（1）[最低模式即为主模] （1） 小于TE10波的截止波长而大于TE20波的截止波长 （2） 等于TE10波的截止波长 （3） 大于TE10波的截止波长 （4） 小于TE20波的截止波长

9、 矩形波导中激励TE10模时，探针应：(1) [同判断题11] （1）、在波导的宽边中间插入探针并使探针垂直于宽边 （2）、在波导的窄边插入探针并使探针垂直于窄边 （3）、在波导的宽边中间用小环激励，并使小环面垂直窄边 （4）、在波导的窄边中间用小环激励，并使小环面平行于宽边

10、矩形波导中的主模TE10模，其电场在垂直于波导的宽边方向上的分布规律是：(1) [同上]

（1） 正弦分布，在宽边中间最大 （2） 余弦分布，在宽边中间为0 （3） 均匀分布 （4） 线性分布，宽边中间为0

11、当某种模式的波在波导中传输时，波导中的波长 与自由空间的波长 的关系是（3）[利用波导波长公式P45]

（1） < （2） = （3） > （4） =1

12、为使矩形谐振腔工作在TE101振荡模式，其腔的最小长度应为：[？]4 （1） λ （2） λg （3） λ/2 （4） λg/2

13、圆柱形谐振腔的三个常用振荡模是TM010、TE011 、TE111；其中[？]3

1。TE111的场分布是轴对称的 2。TE011谐振频率最低的

3。TM010的谐振频率与长度无关 4。TM010的Q值最高

14、波导测量线是在波导的宽壁中线上开小槽，并插入一短探针进行耦合，这种耦合是1 （1） 电耦合 （2） 磁耦合 （3） 电磁耦合 （4）临界耦合 15、如图所示的H-T，为使3口有的输出为最大，1口和2口应：1 （1）、等幅同相输入 （2）、等幅反相输入 （3）、1口接匹配负载，只在2口输入 （4）、2口输入，1口接短路板，短路板距离H-T中心线λg/2 16、天线方向性系数D，增益G和天线效率η之间的关系是 (1) （1）G = η D （2） D = η G （3） η = G D （4） GD=1/η

17、一个4元等幅馈电的均匀直线天线阵，阵元之间间距为四分之一波长，为使最大辐射方向垂直于天线阵，则相邻单元的相位差α=（ 1 ） （1）、0 （2）、π/2 （3）、π/4 （4）、π/8 18、半波振子天线输入端的电流I0为 2

（1） 零 （2） 波腹电流 （3） （4） 19、构成对称振子天线的导体越粗，(3)[P318第二段] （1） 输入阻抗越大，工作频宽越宽 （2） 输入阻抗越大，工作频宽越窄 （3） 输入阻抗越小，工作频宽越宽 （4） 输入阻抗越小，工作频宽越窄 20、半波振子天线的方向图：（ 4 ） （1）、在E面和H面都是8字形。 （2）、在H面和E面都是圆形。 （3）、在H面是8字形，在E面是圆形。 （4）、在E面是8字形，在H面是圆形。

三、计算题

1.已知无耗传输线的特性阻抗Zc=100Ω，工作波长为λ=300cm，接上阻抗为ZL=100+100jΩ的负载，求：（1）在离开负载10cm处的阻抗；（2）线上的驻波比。 [同课后习题1-15] 2.用测量线测量阻抗时，已知用于制作测量线的传输线的特性阻抗为Zc=75Ω，当线的末端接上待测负载ZL时，测得线上的驻波比为ρ=3，当线的末端短路时，电压的最小点向负载的方向移动了0.1λ，请用圆图求出待测负载的阻抗。

3.矩形波导的横截面尺寸为a=23mm，b=10mm，传输频率为9GHz的TE10波，（1）求截止频率fc、波导波长λg、相速Vp和波阻抗ZTE；[各公式见书面]

4.有一个空气填充的矩形谐振腔，其尺寸为a=30mm, b=15mm, l=70mm, 求TE101模的谐振频率。（考点：矩形金属谐振腔）[P92公式4-29及公式4-30]

5.对称振子天线的单臂长度l=0.3λ，天线的效率为90%，天线的输入功率为5kW时其输入端电流Io=6.08A

射频电路与天线试题

一 判断题 把正确答案和错误用”√”和“ד填在下表内（每题1分，共20分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 × √ √ × √ × × × √ × × √ × √ √ × × √ × × 二 选择题 把正确答案编号填在下表内（每题1.5分，共30分） 1 4 2 4 3 2 4 1 5 3 6 3 7 4 8 1 9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 3 4 3 1 1 1 1 2 3 4 2、Zl＝36-j46.5 3、ZTE=547 4、f0=505GHz

TM010模式特点

? 场轴对称，且只与r有关，与z无关。 ? 电场在中心最强，垂直与顶面。 ? 磁场在壁上最强，平行与顶面。 ? 壁上电流只有z分量。

? 谐振在圆波导TM01模截止频率，当l<2.1a时，为 圆柱腔的谐振主模。

? 谐振频率与腔长无关，不可通过改变腔长调谐。 ? 常用于电子直线加速器和微波电子管中作为与电 子交换能量的部件。 TM011：模式特点 ? 场轴对称

? 电场只有圆周分量 ? 电流只有圆周分量 ? 损耗低，Q值高 ? 可以非接触调谐 ? 用于高精度波长计 TE111模式特点

? l>2.1a时，为最低模式。 ? Q值比较高，但不是最高。 ?用途是中等精度波长计。 ?单模带宽宽

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