微波技术基础闫润卿答案

华北水利水电学院信息工程学院期末考试微波技术往年真题

一、填空题（每空2分，共40分）

1．从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的波的

叠加。

2．当传输线的负载为纯电阻RL>Z0时，第一个电压波腹点在 ；当负载为感性阻抗时，第一个

电压波腹点距终端的距离在 范围内。

3．阻抗圆图的正实半轴为 的轨迹，负实半轴为 的轨迹。 4．导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无，一般分为三种波型（或模）； 波；

波；波。

5． 矩形波导中的主模为： ；圆型波导中的主模为：_；

波导具有 滤波器的特性。

6． 表征微波网络的参量有 ；导纳参量； ； ；传输参量。 7． 若一两端口微波网络互易，则网络参量[Z]的特征为 ；网络参量[S]的特征分别

为 。

8． 无耗传输线的工作状态分为：；。

二、简答题 （10分）

试证明无耗传输线上任意相距1/4波长的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的乘积，相距1/2波长的两点

电子科技大学中山学院考试试卷

课程名称: 微波技术基础 试卷类型： A卷

2012—2013 学年第 1 学期 期末 考试 考试方式： 闭卷

拟题人： 袁海军 日期： 2012-12-22 审 题 人： 学 院： 电子信息学院 班 级： 09无线技术

学 号： 姓 名：

提示：考试作弊将取消该课程在校期间的所有补考资格，作结业处理，不能正常毕业 和授位，请诚信应考。

装 订 线 内 禁 止 答 题 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得分 一、填空题(共26分，每空2分)

1．微波传输线是一种分布参数电路， 其线上的电压电流分布规律可

一、填空题（40分，每空2分）

1、微波是指波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波。则其对应的频率范围从___ ___赫兹 到___ __赫兹。

2、研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是 的分析方法， 一种是 分析方法。

3、微波传输线种类繁多，按其传输的电磁波型，大致可划分为三种类型 、 、 。

4、测得一微波传输线的反射系数的模，则行波系数 ；若特性阻抗，则波节点的输入阻抗 。

5．矩形波导尺寸，。若在此波导中只传输模，则其中电磁波的工作波长范围为 。

6．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1） （2） （3） 。 7．微波传输系统的阻抗匹配分为两种： 和 。阻抗匹配的方法中最基本的是采用 和 作为匹配网络。

8.从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的

微波技术基础实验

实验二

微波元件特性参数测量

一． 实验目的

1. 掌握利用矢量网络分析仪扫频测量微带谐振器Q值的方法 2. 学会使用矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的特性参数

3. 掌握使用矢量网络分析仪测试微波功率分配器传输特性的方法

二． 实验内容

1. 微带谐振器品质因数的扫频测量实验

利用网络分析仪AV36580扫频测量微带谐振器的Q值

1） 调用误差校准后的系统状态

2） 选择测量参数。设置网络分析仪的扫描频率范围为1GHz-2GHz，将功率电平

设置为-20dBm。

3） 连接待测器件进行测量。按照实验装置连接图2-7将微带谐振器模块与网络

分析仪连接好。测量设置选择为测量介电常数测量模块的参数 的幅度的对数值，记下 幅度的对数值最大的那个点的频率，这个点的频率即为微带谐振器的谐振频率f0。还要记下在该谐振频率点上的幅度的对数值，这个值

即为微带谐振器在谐振频率上的衰减量?0 。然后将光标从谐振频率f0开始向两边移动，记下衰减量比?0小3dB点处的频率分别为f1和f2。

图2-7

4） 进行计算。将测得的频率

f0、f1和f2代入到式（2-1）中，就可以计算出

被测的微带谐振器的品质因素Q的值。

5） Q值的自动测量。网络分析仪能自

绪论

什么是微波，微波有什么特点，微波有那些应用 第一章

1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。传输线方程是传输线理论中的基本方程。 2. 均匀无耗传输线方程为

其解为

其参量为 ， ， ，

3. 终端接的不同性质的负载，均匀无耗传输线有三种工作状态： (1) 当

时，传输线工作于行波状态。线上只有入射波存在，电压电

流振幅不变，相位沿传播方向滞后；沿线的阻抗均等于特性阻抗；

电磁能量全部被负载吸收。 (2) 当

、

和

时，传输线工作于驻波状态。线上入射波和反射

波的振幅相等，驻波的波腹为入射波的两倍，波节为零；电压波腹点的阻抗为无限大，电压波节点的阻抗为零，沿线其余各点的阻抗均为纯电抗；没有电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。

1

(3) 当 时，传输线工作于行驻波状态。行驻波的波腹小于两

，

倍入射波，波节不为零；电压波腹点的阻抗为最大的纯电阻 电压波节点的阻抗为最小的纯电阻 收，另一部分被负载反射回去。 4. 表征传输线上参

微波技术基础实验指导书

郭伟 陈柯 编

华中科技大学电信系

前 言

与更早时期定位在波导与场论相比，现代微波工程中占支配地位的内容是分布电路分析。当今大多数微波工程师从事平面结构元件和集成电路设计，无需直接求助于电磁场分析。当今微波工程师所使用的基本工具是微波CAD（计算机辅助设计）软件和网络分析仪，而微波技术的教学必须对此给出回应，把重点转移到网络分析、平面电路和元器件以及有源电路设计方面。微波技术仍总离不开电磁学（许多较为复杂的CAD软件包要使用严格的电磁场理论求解），而学生仍将从揭示事物的本质中受益（诸如波导模式和通过小孔耦合），但是把重点改变到微波电路分析和设计上这一点是不容置疑的。

微波与射频（RF）技术已蔓延到了各个方面。在商业等领域，更是如此，其现代应用包括蜂窝电话、个人通信系统、无线局域数据网、车载毫米波防撞雷达、用于广播和电视的直播卫星、全球定位系统（GPS）、射频识别标识（identification tagging）、超宽频带无线通信和雷达系统以及微波环境遥感系统。防卫系统继续大量地依靠微波技术用于无源和有源测向、通信以及武器操控系统。这样的业务发展态势意味着，在可预见的将来，在射频和微波工程方面不存在缺少挑战

1 / 11 《微波技术基础》课程复习知识要点

(2007版)

第一章 “微波技术基础引论”知识要点

廖承恩主编的《微波技术与基础》是国内较为经典的优秀教材之一，引论部分较为详细的介绍了微波的工作波段、特点及其应用，大部分应用背景取材于微波通讯占主导地位的上世纪80’s / 90’s 年代。在科技迅猛发展的今天，建议同学们关注本网站相关联接给出的最新发展动态，真正做到学以致用，拓展自己的知识面，特别是看看微波在现代无线和移动通信、射频电路设计（含RFID ）、卫星定位、宇航技术、探测技术等方面的应用，不要局限于本书的描述。(Microwaves have widespread use in classical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete p

《微波技术基础》课程学习知识要点

第一章 学习知识要点

1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz～3×1012Hz。在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽10000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。

2．微波具有如下四个主要特点：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。

3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用、2) 在通讯方面的应用、3) 在科学研究方面的应用、4) 在生物医学方面的应用、5) 微波能的应用。

4．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各

《微波技术基础》课程学习知识要点

第一章 学习知识要点

1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz～3×1012Hz。在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽10000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。

2．微波具有如下四个主要特点：1) 似光性、2) 频率高、3) 能穿透电离层、4) 量子特性。

3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用、2) 在通讯方面的应用、3) 在科学研究方面的应用、4) 在生物医学方面的应用、5) 微波能的应用。

4．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各

4-1 谐振腔有哪些主要的参量？这些参量与低频集总参数谐振回路有何异同点？

答：谐振腔的主要特性参数有谐振频率、品质因数以及与谐振腔中有功损耗有关的谐振电导，对于一个谐振腔来说，这些参数是对于某一个谐振模式而言的，若模式不同，这些参数也是不同的。谐振频率具有多谐性，与低频中的回路，当其尺寸、填充介质均不变化时，只有一个谐振频率是不相同的。在谐振回路中，微波谐振腔的固有品质因数要比集总参数的低频谐振回路高的多。一般谐振腔可以等效为集总参数谐振回路的形式。 4-2 何谓固有品质因数、有载品质因数？它们之间有何关系？

答：固有品质因数是对一个孤立的谐振腔而言的，或者说，是谐振腔不与任何外电路相连接（空载）时的品质因数。当谐振腔处于稳定的谐振状态时，固有品质因数Q0的定义为

Q0?2?W，其中W是谐振腔内总的储存能量，WT是一周期内谐振腔内损耗的能量。 WT有载品质因数是指由于一个腔体总是要通过孔、环或探针等耦合机构与外界发生能量的耦合，这样不仅使腔的固有谐振频率发生了变化，而且还额外地增加了腔的功率损耗，从而导致品质因数下降，这种考虑了外界负载作用情况下的腔体的品质因数称为有载品质因数Ql。 对于一个腔体，Ql?Q0，其中k为腔体和外界负载之间的耦