哈尔滨工程大学试卷

哈尔滨工程大学试卷 ：名姓 装 ： 号订 学 线 ：级班 共2页; 第1页 考试科目: 微波技术 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 一、填空。（共20分，每空2分） 1．微波传输线是一种 参数电路，其线上的电压和电流沿线的分布规律可由 来描述。 2．均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0，终端负载获得最大功率时，负载阻抗ZL? 。 3．同轴线传输的主模是 ，微带线传输的主模是 。 4．矩形波导尺寸a?2cm，b?1.1cm。若在此波导中只传输TE10模，则其中电磁波的工作波长范围为 。 5．理想3dB定向耦合器的散射参量S31? ，S41? 。 6．由测量线测得某微波传输系统的行驻波分布如图所示。若测量线检波特性为平方律检波，则该系统的驻波比?? ，相移常数?? radcm。 4 1 ? cm 二、如图所示一微波传输系统，其Z0已知。求输入阻抗Zin、各点的反射系数及各段的电压驻波比。（20分） a b c d λ/4 λ/2 λ/4 Zin Z0 2Z0 Z1=2Z0 Z0

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第 2 页 三、试利用阻抗和导纳圆图完成（要求写清必要步骤）。（共20分，每题10分） 1．一特性阻抗为Z0?300?的传输线，传送信号至天线，工作频率为300MHz，由于传输线与天线不匹配，测得电压驻波比??3，第一个电压波腹点至输入端的距离为dmax1?0.2m。试求传输线的输入阻抗Zin及输入导纳Yin。 2．求一特性阻抗Z0?200?，输入阻抗Zsc?j100?，工作频率为500MHz的均匀无耗终端短路线的最短几何长度l?? 四、矩形波导的尺寸为a?28.5mm，b?12.6mm，波导中传输电磁波的工作频率为15GHz。试问波导中可能传输的波形有哪些？（20分） 五、一微波元件的等效网络如图所示，其中???2。试利用网络级联的方法计算该网络的下列工作特性参量。（20分） (1)电压传输系数T (2)插入衰减A (3)插入相移? (4)输入驻波比?

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哈尔滨工程大学试卷标准答案 ：名姓 装 ： 号订 学 线 ：级班 共4页; 第1页 考试科目: 微波技术 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 六、填空。（共20分，每空2分） 1．微波传输线是一种分布参数电路，其线上的电压和电流沿线的分布规律可由 传输线方程来描述。 2．均匀无耗传输线的特性阻抗为Z0，终端负载获得最大功率时，负载阻抗ZL?Z0。 3．同轴线传输的主模是TEM模，微带线传输的主模是准TEM模。 4．矩形波导尺寸a?2cm，b?1.1cm。若在此波导中只传输TE10模，则其中电磁波的工作波长范围为2.2cm???4cm。 5．理想3dB定向耦合器的散射参量S31?12，S41?12。 6．由测量线测得某微波传输系统的行驻波分布如图所示。若测量线检波特性为平方律检波，则该系统的驻波比??2，相移常数??1radcm。 4 1 0 ? cm 七、如图所示一微波传输系统，其Z0已知。求输入阻抗Zin、各点的反射系数及各段的电压驻波比。（20分） a b c d λ/4 λ/2 λ/4 Zin Z0 2Z0 Z1=2Z0 Z0

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第 2 页 解： 2Z124Z0Zc???4Z0 Zinb?4Z0 ZdZ02Z043Zb?2Z0//4Z0?Z0 Zin??Z0 3Zb443Z?Z0Z0?Z0Za?Z04Zb?Z03011?a???? ?b??? Za?Z037Zb?Z047Z0?Z0Z0?Z043?c??ab?Zc?Z04Z0?Z03Z?Z1Z0?2Z01?? ?d?d??? Zc?Z04Z0?Z05Zd?Z1Z0?2Z031??a1??a?1??c1??d4?4 ?cd? ?bc??2 31??c1??dab、bc、cd段都工作在行波状态下。 八、试利用阻抗和导纳圆图完成（要求写清必要步骤）。（共20分，每题10分） 1．一特性阻抗为Z0?300?的传输线，传送信号至天线，工作频率为300MHz，由于传输线与天线不匹配，测得电压驻波比??3，第一个电压波腹点至输入端的距离为dmax1?0.2m。试求传输线的输入阻抗Zin及输入导纳Yin。 解： c?1m，dmax1?0.2?，在阻抗圆图上找到归一化电阻为3的点A，该点即为f电压波腹点，从A点沿等反射系数圆向信源方向旋转0.2波长数至B点，该点为~~Zin?0.36?j0.29，相对圆心的对称点为Yin?1.7?j1.35，故Zin?108?j87Ω，Yin?0.0057?j0.0045S。 2．求一特性阻抗Z0?200?，输入阻抗Zsc?j100?，工作频率为500MHz的均匀无耗终端短路线的最短几何长度l?? 解： Zc~~???0.6m，Zsc?sc?j0.5，在阻抗圆图上找到Zsc?j0.5的对应点A，A点fZ0对应的波长数为0.074，由A点沿等反射系数圆向负载方向旋转至短路点，旋转过的波长数为0.074，故终端短路线的最短几何长度l?0.074??4.44cm。 九、矩形波导的尺寸为a?28.5mm，b?12.6mm，波导中传输电磁波的工作频率为15GHz。试问波导中可能传输的波形有哪些？（20分） ?? - 4 -

第 3 页 解： C?20mm，由矩形波导中导行波截止波长的表达式，即 f2?c? 22?m??n???????a??b?可得： ?c(TE10)?57mm ?c(TE01)?25.2mm ???c(TE20)?28.5mm ?c(TE02)?12.6mm ?c(TE11或TM11)?23.05mm ?c(TE30)?19mm ?c(TE21或TM21)?18.88mm 由TE、TM波的传输条件：???c，可知波导中能够传输的波型有TE10、TE01、TE20、TE11和TM11。 十、一微波元件的等效网络如图所示，其中???2。试利用网络级联的方法计算该网络的下列工作特性参量。（20分） (1)电压传输系数T (2)插入衰减A (3)插入相移? (4)输入驻波比? 解： 0?jXZ0??1~ [A]?3???1??jBZ01??BZ0j?0???0j??1jXZ0??1~~~~X? [A]?[A]1[A]2[A]3?????????1??jBZ01??j(1?BX)???j0??0Z0??X?BZ0??jBXZ0a11?a12?a21?a22S11?? Xa11?a12?a21?a22?BZ0??j(2?BX)Z022S21?? Xa11?a12?a21?a22?BZ0??j(2?BX)Z0 ?cos?~[A]1???sin?sin???0j??1~ ?[A]?2?j0??0cos?????? - 5 -

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