微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞概要
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0Q 的定义为
02T
W
Q W π
=，其中W 是谐振腔内总的储存能量，T W 是一周期内谐振腔内损耗的能量。 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l Q 。 对于一个腔体，0
1l Q Q k
=
+，其中k 为腔体和外界负载之间的耦合系数。 4-4 考虑下图所示的有载RLC 谐振电路。计算其谐振频率、无载Q 0和有载Q L 。
谐振器
负载
1800Ω
解：此谐振电路属于并联谐振电路，其谐振频率为：
0356f MHz =
=
=
无载时，
017.9R Q w L
=
===
有载时，
040.25L e R Q w L =
===
根据有载和无载的关系式
111L e Q Q Q
=+得： 1112.51111
40.2517.9
L e Q Q Q
=
=
=++
4-5 有一空气填充的矩形谐振腔。假定x 、y 、z 方向上的边长分别为a 、b 、l 。试求下列情形的振荡主模及谐振频率：（1）a b l >>；（2）a l b >>；（3）l a b >>；（4）a b l ==。 解：对于mnp T 振荡模，由TE 型振荡模的场分量知p 不可为0，所以主模可能为011TE 或101TE ，这取决于a 与b 间的相对大小。其谐振频率为
0f =
对于mnp T 振荡模，由TM 型振荡模的场分量知，m 、n 皆不能为0，而p 可为0，故其主模应为110TM ，其谐振频率与上式相同。
对101TE 模
0f =
对011TE 模
0f =
对110TM 模
0f =
可见，（1）对a b l >>情况，110TM 是主模；（2）对a l b >>情况，101TE 是主模；(3)对l a b >>情况，101TE 是主模；（4）对a b l ==情况，上列三式值相同，故出现三种振
荡模式的简并，其振荡频率为0f =
，谐振波长为0λ。 4-6 设矩形谐振腔由黄铜制成，其电导率m S /1046.17
?=σ， 尺寸为5a cm =，3b cm =，6l cm = ，试求101TE 模式的谐振波长和无载品质因数0Q 的值
解: 谐振波长为
07.68cm λ=
=
矩形谐振腔的表面电阻为
0.1028s R =
=Ω 无载品质因数为 233033333
04801
212522s a l b Q R a b bl a l al
πλ==+++ 4-7用 BJ-100 波导做成的102TE 模式矩形腔，今在 z=l 端面用理想导体短路活塞调谐，其频率调谐范围为 9.3GHz-10.2GHz ，求活塞移动范围。假定此腔体在运输过程中其中心部分受到挤压变形，Q 值会发生什么变化？为什么？(BJ-100: a=22.86mm,b=10.16mm) 解：由矩形腔的谐振频率公式得：
2
22221222??? ??+??? ??=??
?
??+??? ??=
l a c l a c f πππ
m a GHz f GHz 02286.02.103.9=≤≤
0.03840.455m l m ∴
≤≤
因为：S
V
Q ∞
，体积V 变小，而表面积S 几乎不变，所以Q 值变小。 4-8 一个空气填充的矩形谐振腔，尺寸为3a b l cm ===，用电导率7
1.510/s m σ=?的
黄铜制作，试求工作于111TE 模的固有品质因数。
解：111TE 模，正方形腔 3a b l cm ===。铜制，71.510/s m σ=?，7
410/H m μπ-=?。
空气填充，10
310/cm s υ=?。故
8.66r f GHz υ
==， 254.41r r f GHz ωπ==
3.464r cm λ=
=，
50.139610m δ-==?
正方形腔111TE 模的无载0Q 为
30 5.37210r
Q λδ
=
=? 4-9 一矩形腔中激励101TE 模，空腔的尺寸为355cm cm cm ??，求谐振波长。如果腔体是铜制的，其中充以空气，其0Q 值为多少？铜的电导率为7
5.710/S m σ=?。
解：根据矩形腔的谐振波长公式求得：
0 5.15cm λ=
=
=
所以谐振频率为 8
00310 5.8250.0515
c
f GHz λ?===
表面电阻为
320.0710s R -===?Ω 固有品质因数为 223/2022332() 1.561229724()()4s s
b a l Q R al a l b a l R πη
πη
+==?=+++
4-10试以矩形谐振腔的101TE 模式为例，证明谐振腔内电场能量和磁场能量相等，并分别求其总的电磁储能。
解：对矩形谐振腔的101TE 模而言，其场分量为：
0sin
sin
y x
z
E E a
l
ππ=,
0sin cos x TE jE x z
H Z a l
ππ-=
,
0cos sin z j E x x
H k a a l
πππη=
101TE 模式的电场储能为 *
20416
e y y
q abl W E E d E εν=
=? 而磁场储能为 2
**2
22221()()416m x x
z z
TE abl
x W H H H H d E Z k a
μμνη=+=+?
其中 TE k Z η
β
=
，10ββ==
总电磁能为 20
8
e m abl
W W W E ε=+=
4-11两个矩形腔，工作模式均为101TE ，谐振波长分别为3r cm λ=和10r cm λ=，试问那一个腔的尺寸大？为什么？
解：矩形腔101TE 模式的谐振波长为
r λ=
可见，r λ与a 、l 成正比。当腔的横截面尺寸（a 、b ）不变时，101TE 模的r λ只与l 成正比，故10r cm λ=的尺寸大；当腔的长度l 不变，则10r cm λ=时，a b ?尺寸大，即腔的横向尺寸大（a 的尺寸大）。
4-12 铜制矩形谐振腔的尺寸为：20a l mm ==，10b mm =。铜的电导率为
71.510/s m σ=?。当腔内（1）充以空气，（2）填充聚四氟乙烯介质时，分别为谐振腔的
主模谐振频率、谐振波长及c Q 、d Q 和0Q 。介质的 2.1r ε=，损耗角正切tan 0.0004δ=。 解：由题意知该谐振腔的主模为101TE （1）空气填充情况
010.6f GHz =
==
3
24.6710s R -===?Ω
223/202233
2()1
113004()()43
s s s b a l Q R al a l b a l R πη
πη+====+++ （2）介质填充情况
07.319f GHz =
=，
322.310s R -=?Ω
044264c s Q R a b
πη
=
=+， 0112500tan 0.0004d Q δ=
== 同时考虑导体损耗和介质损耗时的Q 值时
0000044262500
160044262500
c d c d Q Q Q Q Q ?=
==++
4-13横截面尺寸为mm a 86.22= ，mm b 16.10=的矩形波导，传输频率为10GHz 的10H 波，
在某横截面上放一导体板，试问：在何处再放导体板，才能构成震荡模式为101H 的矩形谐
振腔？若包括l 在内的其他条件不变，只是改变工作频率，则上述腔体中可能有哪些振荡模式？若腔长l 加大一倍，工作频率不变，此时腔体中的振荡模式是什么？谐振波长有无变化？
解：（1）波导波长
cm a
g 98.3)286
.223
(
13)2(
12
2
0=?-=-=
λλλ
第二块导体板应放在相邻的波节处，故两板的距离为
cm l g
99.12
==
λ
（2）矩形谐振腔的谐振波长
2
2
2
02
??
? ??+??? ??+??? ??=
l p b n a m λ
若l b a ,,的尺寸不变，频率改变，则谐振波长0λ随之改变，因l n m ,,不同，故谐振腔是多谐的。如果当频率改变，在矩形波导中不激起其他模式，只传输10TE 模式，则可能产生的振荡模式为10p TE （p 为大于1的正整数）；若因某种原因激起其他模式，则可能产生
mnp TE mnp TM 等模式。
（3）若腔长增大一倍，设l l 2'
=，则
2
2
2
'2
0112212)(102??
? ??+??? ??=
??
? ??+??? ??=
l a l a H λ
由此可见，振荡模式改为102H ，但谐振波长不变。
4-14 一个矩形波导腔由一段铜制WR-187H 波段波导制成，有cm a 755.4= 和
cm b 215.2=，腔用聚乙烯(25.2=r ε和004.0tan =δ)填充。若谐振产生在GHz f 5=处，
求出所需长度d 和1=l 和2=l 谐振模式引起的Q 。 解：波数k 是
1157.08k m -=
=
谐振时所需的长度d （当m=1,n=0时）为
d =
,1=l
2.20d cm =
=
,2=l cm d 40.4)20.2(2==
在5GHz 时铜的表面电阻为Ω?=-21084.1s R 。本征阻抗是
Ω==
3.251377
r
εη
导体损耗引起的Q 是
,1=l 8403=c Q
,2=l 11898=c Q
得出的仅由电介质损耗引起的Q （1=l 和2=l ）是
25000004
.01
tan 1===
δd Q 所以，得出的总Q 是
,1=l 1927)2500184031(
1
=+=-Q ,2=l 3065)2500
1118981(
1
=+=-Q 4-15圆柱形谐振腔中的干扰波型有哪几种？ 答：一般有四种干扰波型。
自干扰型，就是场结构在腔的横截面内与所选定的工作波型具有相同的分布规律，但纵向场结构和谐振频率并不相同的波型。
一般干扰型，就是在工作方块内，其调谐曲线与所选定的工作波型调谐曲线相平行的波型。 交叉型，就是在工作方块内，其调谐曲线与所选定的波型的调谐曲线相交的波型，它的场结构与工作波型的场结构完全不同。
简并型，就是其调谐曲线与所选定的工作波型的调谐曲线完全重合、谐振频率完全相同、但场结构完全不同的波型。
4-16一个圆柱形谐振腔，其直径为4cm ，长为4cm ，工作模式为010TM ，求其谐振频率0f 。
解：因为 2.1 1.052
D
l D
=，所以圆柱谐振腔工作模式为010TM ，此时谐振波长为 2.62 2.622 5.24r R cm λ==?=
所以求得谐振频率0f 为：8
02
310 5.7255.2410r c
f GHz λ-?===?
4-17一个圆谐振腔，其a d 2=,设计在5GHz 谐振，用011TE 模。若腔是由铜制成的，用聚四氟乙烯08.2=r ε和tan 0.004δ=，求腔的尺寸和Q 。
解：
18
90110.15110
308.2)105(22-=??==
m c f k r
πεπ 得出011TE 模的谐振频率是
2
2
'
010112??
? ??+???? ??=
d a p c f r
πεπ 用832.3'01=p 。又因为a d 2=，
2
2
'010112??
?
??+???? ??==d a p k c
f r
πεπ 对a 求解可得
()
()
cm k
p a 74.20
.1512/)832.3(2/)(2
22
2'
01=+=+=
ππ
则cm d 48.5=。
在5GHz 时，铜的表面电阻Ω=0184.0s R 。用1,0===l m n 和a d 2=，得出导体损耗引起的Q 是
293902])/(2/[1)(4)(2
'0122'013==+=s
s c R ka p ad R p ad ka Q η
βαη 为了简化这个表达式，得出由介质损耗引起的Q 是
25000004
.01
tan 1===
δd Q 所以腔的总Q 是
2300111
=?
??
?
??+=-d c Q Q Q
4-18有两个半径为5cm ，长度分别为10cm 和12cm 的圆柱腔，试求它们工作于最低振荡模式的谐振频率。
解：对于圆柱形腔，当 2.1l R >，最低模式为111TE ；当 2.1l R <，最低模式为010TM 。 所以，对于5a cm =，110l cm =的腔，由于 2.1l R <，故最低模式为010TM ，其谐振波长
2.62r R λ=，其谐振频率r f 为（空气填充）
10
310 2.29r r
f GHz λ?=
=
对于5a cm =，212l cm =的腔，由于 2.1l R >，故最低模式为111TE ，其谐振波长r λ为
r λ=
， 11 1.841μ=
所以其谐振频率
10
310310 2.157r r
f GHz λ?=
=?= 4-19有一半径为5cm ，腔长为10cm 的圆柱形谐振腔，试求其最低振荡模式中的品质因数。(腔体为铜，其cm 4
105.1-?=σ) 解： 腔长
cm a cm l 25.1005.210=<=
故谐振腔的最低振荡模式是010E 模 谐振波长和谐振频率为：
cm a 05.1361.20==λ
GHz c
f 29.20
0==
λ
谐振腔的品质因数为
40
01022.2)
/1(2405
.2?=+=
l a g Q πλ
4-20求半径为5cm ，长度为15cm 的圆柱腔最低振荡模式的谐振频率和无载Q 值。（用
71.510/s m σ=?的黄铜制作）
解：5a cm =，15l cm =, 2.1l a >，最低振荡模式为111TE 。
111 2.02f GHz =
= 所以， 0111
0.1483c
m f λ=
= 322
0320.806[1.37(/)]
210.728(/)0.215(/)(1/)
r D l Q D l D l D l λπδ+=
++-
对于7
1.5
10/s m σ=?的黄铜，9212.69210r r f ωπ==?，7410/H m μπ-=?，
/2/0.667D l R l ==，则
50.28910m δ-=
=?，40 1.2510Q =?
4-21有一半径为5cm ，腔长为10cm 的圆柱谐振腔，试求其最低振荡模式的谐振频率和品质因数。（腔体为铜，其4
1.510cm δ-=?） 解： 腔长： 10
2.110.5l cm a cm =<= 故谐振腔的最低振荡模式是010E 模式。
谐振波长和频率为： 0 2.6113.05a cm λ==， 00
2.29c
f GHz λ=
=
谐振腔的品质因数为： 400 2.405
2.22102(1)
Q a l
λδπ=
?=?+ 4-22一个半径为5cm ，腔长为10cm 的圆柱谐振腔，若腔体用电导率7
1.510/s m σ=?的黄铜制作，试求腔体的无载品质因数；若在腔体的内壁上镀一电导率7
6.1710/s m σ=?的银，试求腔体的无载品质因数；若腔的内壁上镀一电导率7
4.110/s m σ=?的金，试求腔的无载品质因数。
解：圆柱形腔半径5R cm =，腔长10l cm =，因此， 2.1l R <，最低模式为010TM ，所以其的固有品质因数0Q 为 01
1R
Q R
l
δ=
?
+，
δ=
70410/H m μμπ-==?。
（1）若腔体用电导率7
1.510/s m σ=?的黄铜制成，其趋肤深度δ由上式计算得
62.7110m δ-=
=? 所以 401
1.235101R Q R
l
δ=
?=?+
（2）若腔内壁镀电导率7
6.1710/s m σ=?的银，其趋肤深度为
61.3410m δ-=
=? 所以，其固有品质因数为 401
2.49101R Q R
l
δ=
?=?+
（3）若腔内壁镀电导率7
4.110/s m σ=?的金，其趋肤深度
61.6410m δ-=
=? 所以，其固有品质因数为 401
2.03101R Q R
l
δ=
?=?+
4-23有一圆柱式谐振波长计，工作模式011H ，空腔直径3=D ，直径与长度之比的可变范围为2－4，试求波长计的调谐范围。
解：对于模式011H ，832.301==μni x ，因此有
222
220
0 3.8321()9102D f D l π????????=?+?? ? ? ???????????
当2/=l D 时
22
20
1 3.8321()91044f D π??
??=?+??? ??????
?
得
GHz f 8.151=
当4/=l D 时
22
20
1 3.8321()910164f D π??
??=?+??? ?
??????
得
GHz f 4.232=
故调谐范围为15.8～23.4GHz
4-24 一个充有空气介质，半径为1cm 的圆波导，现在其中放入两块短路板，构成一个谐振腔，工作模式为021TM ，谐振频率为30GHz ，试求两短路板之间的距离。 解：圆柱形谐振腔mnp TM 振荡模式的谐振波长公式为：
r λ=
对于021TM 模，02 5.520υ=，1p =。谐振频率30r f GHz =，空气填充，其谐振波长为
10
9
31013010
r cm λ?==? 由于腔的半径1R cm =，由谐振波长公式解出腔长l 为
1.052
r
l cm λ=
=
4-25 设计一个工作于010TM 振荡模式的圆柱形谐振腔，谐振波长为3cm ，若要求腔内不存在其他振荡模式，试求腔的直径与长度。
解：根据圆柱腔的谐振频率与振荡模式和腔体尺寸的关系式为
2222
()(
)()()2mn r p D f D l υχυπ=+ 对于010TM 模式（0p =），有 2
201()()r f D υνπ
=
其中01 2.405ν=
，10310/s υ=?。因此圆形腔010TM 模的直径D 为
D =对于空气填充，3r cm λ=，其中10
31010r r
f GHz λ?=
=，因此，腔的直径为
2.296D cm =
010TM 模式的谐振频率与腔长无关系，为保证单模工作，由 波形图可知，
2()1D
l
> 2.296l D cm <=
4-26 用一个工作于011TE 振荡模的圆柱形谐振腔作为波长计，频率范围是2.84-3.2GHz ，试确定腔体的尺寸。 解：（1）求频宽比2
22
max min 3.2(
)() 1.26952.84
f F f === （2）由工作模式011TE 和2
F 确定2min (/)D l
22
min
2
6(1)(/)
0.59244F D l F -==-
（3）由波型图查到2min (/)0.5924D l =对应的011TE 模的220
min ()10
15.3f D -?=，解出直径D 为
13.77D cm == （4）由所确定的D 和所给出的max 3.2f GHz =，求得
220max ()1019.41f D -?=
（5）由波形图，查出011TE 模，220max ()1019.41f D -?=对应的
2max (/) 2.8D l =
（6）由13.77D cm =，2min (/)0.5924D l =，2
max (/) 2.8D l =计算
min
8.23l cm ==
max 17.89l cm ==
所以，腔直径13.77D cm =，调谐范围为8.23~17.89cm 。
4-27 设计一个工作于011TE 振荡模式的圆柱形谐振腔，谐振波长为10cm ，欲使其无载0Q 尽量大一些，试求腔的直径和长度。 解：对于工作模式给定的腔而言，2
2
/H
H τ是一个常数。故无载品质因数0Q 与腔的体积
比/V S 成正比，即0V
Q A
S
δ=。因此，为了提高0Q 值，应尽可能使/V S 大些，且选用电导率σ大的材料制成。本着这一原则，有波型因数0
()Q δ
λ
与/D l 关系曲线可知，当/ 1.3D l =时，011TE 模的0
0.67Q δ
λ
=。 由模式图，当/ 1.3D l =，2(/) 1.69D l =，对应的011TE 模的220()1017.5r f D -?=，因此
腔直径13.94D cm ==，腔长10.721.3
D
l cm ==。 4-28 电容加载式同轴线腔的内外导体半径分别为0.5cm 和1.5cm ，终端负载电容为1nF ，谐振频率为3000MHz ，求腔长。 解：
65.92c b
Z a
=
=Ω，9218.8510r r f ωπ==? 10r cm λ=， 1C nF =
因此，腔长l 为1arctan (0.00135)22
r r r c l p p cm CZ λλπω=
+=+ （0,1,2,3...p =） 4-29有一加载同轴线谐振腔，已知内导体直径为0.5cm ，外导体直径为1.5cm ，终端电容为1pF ，要求谐振在3GHz ，试确定该腔最短的两个长度。 解：同轴线的阻抗特性
66c D
Z d
=
=Ω
由谐振条件 01
cot c
C l Z ωβ=
得 11
arctan (0,1,2...)c l n m CZ πβω??=+=????
当n=0 和1时，分别为
0001
arctan 1.082c
l cm CZ λπω=
= cm l l 08.62
01=+
=λ
4-30 有一个
4
λ
同轴谐振腔，其内导体外直径为d ，外导体内直径为D ，用电导率为75.810/s m σ=?的铜制成，填充介质为空气，若忽略短路板的损耗，试求：
（1）无载品质因数0Q 的表达式。
（2）当/D d 为何值时，无载品质因数最大。
解：（1）根据同轴谐振器中电磁场分量得出同轴谐振器的品质因数0Q
2
02
2
V s
H dV Q H ds
τδ=
??
其中
2
2
22
20
(21)cos[]ln b
l
m m V
a
E E p b H dV j z rdrd dz l r l a
π
π?πηη+==?
?
??
2
2
1
2
2
232
2
2(21)cos[]2(21)cos[]2(21)cos[]2ln m s
s r a m s r b m s m m m E p H ds z adz r l E p z bdz r l E p z rdrd b l
E E E l b l b a
τπ
πηπ
πηπ?ηπππηηη==+=++++=++?
?
??
所以 0ln
2
11()2ln b
l a
Q b
l a b a
πδππ=
++
当4l λ=时，0Q 为 0ln
2118ln r b
a Q b
a b a δλ=++ 若不考虑端壁损耗，则 0ln
ln
2111b D
D a d Q D a b d
δδ=
=++ 其中，2D b =，同轴线外导体内直径；2d a =
，同轴线内导体外直径；δ=
（3）令/D d x =，故
0ln 1D x
Q x
δ=
+
求极值 02
1
(1)ln []0(1)x x
dQ D x
dx x δ+-==+ 即 ln 1x x x =+ 解得 3.6D
x d
== 即当
3.6D d =时，4
λ
同轴线谐振腔在不考虑端壁损耗时，其无载品质因数有最大值。 4-31 若在长度为l 两端短路的同轴腔中央旋入一金属小螺钉，其电纳为 B ；旋入螺钉后谐振频率如何变化?为什么? 求谐振频率表示式。 解：旋入螺钉后，谐振时有 2
l p
λ
=；
当21p n =-时，对于场终端短路线，无论激励从哪一点馈入，皆对激励源呈并联谐振，旋
入螺钉后不影响谐振频率。0ω=
设馈入点为
2l 处， 24
l ky p λ= 则对两端回路，输入阻抗均为 0
(21)/2
in Z Z j n απωω=
+-?
则1000
2
(
)(21)/2in Z Z B Z l BZ j n απωω-=+=
++-?
ω∴=
其中00Z k l BZ α=+，00(21)4n C Z πω-=，201
L C ω=
4-32 由一根铜同轴线制成的2/λ谐振器，其内导体半径为1mm ，外导体半径为4mm 。若谐振频率是5GHz ，对空气填充的同轴线谐振器和聚四氟乙烯填充的同轴线谐振器的Q 进行比较。
解：我们必须首先计算同轴线的衰减，铜的电导率m S /10813.57
?=σ，因此表面电阻是
21.8410s R -=
=?Ω 对于空气填充的同轴线，由导体损耗引起的衰减是
211 1.84101
10.022/2ln /2(377)ln(0.004/0.001)0.0010.004s c R Np m b a a b αη-?????=+=+= ? ?????
对于聚四氟乙烯，08.2=r ε和004.0tan =δ，所以用聚四氟乙烯填充的同轴线，由导体损耗引起的衰减是
1
10.032/0.0010.004c Np m α?=+=???
空气填充的介质损耗是零，但是聚四氟乙烯填充的同轴线的介质损耗是
m Np k r
d /030.02
)
004.0(08.2)7.104(tan 2
==
=δεα
最终计算得到的Q 是
104.7238022(0.022)
air Q βα=
== 1218)
030.0032.0(208.27.1042=+==
αβTeflon Q 结果表明空气填充同轴线谐振Q 值几乎是聚四氟乙烯的两倍。
4-33试举出电容加载同轴型谐振腔的两种调谐方法。并画出调谐机构的示意图。 解：电容加载的同轴腔有两种调谐方式，一种是电感调谐，即调同轴线长l ；一种是电容调谐，即调间隙d 。
4-34 工作在3GHz 的反射调速管，需设计一个环形谐振腔，如腔长1l cm =，半径
031R r cm ==，试求两栅间的距离d 为多少？ 解：谐振波长为8
09
3100.110310c m cm f λ?
====?
所以，010r λπ== 得：0
2200
2ln
2ln 30.02430()()
R l r d cm r λππ=
== 4-36 一个谐振器由一段Ω50开路微带线制成，缝隙耦合到Ω50的馈线，谐振频率为5GHz ，
有效介电常数是1.9，衰减是0.01dB/cm 。求谐振器的长度、谐振器的Q 及临界耦合时所需耦合电容的值。
解：第一个谐振频率将发生在谐振器的长度2/g λ= 附近。所以忽略边缘场，近似谐振频率是
0p
g
v f λ==
由上式可求出谐振器的长度为：
8
2.175p
g
v cm λ=
=
== 这不包含耦合电容的影响。然后求出谐振器的Q 为
(8.7/)628222(0.02175)(1/)
g dB Np Q m dB m βπππαλαα=
==== 求出归一化耦合电容的电纳为
05.0)
628(22==
=
π
π
Q
b c
所以耦合电容的数值为
pF Z b C c 032.0)
50)(105(205
.09
0=?==
π? 这应该是谐振器到Ω50馈线的临界耦合时的答案。
4-37考虑一个长度的2/λ的Ω50开路微带线构成的微带谐振器。基片是聚四氟乙烯
08.2=r ε和tan 0.0004δ=，厚度是0.159cm ，导体是铜。计算是5GHz 谐振时，微带线的
长度和谐振器的Q 。忽略在微带线端口的杂散场。 解：由公式
28,2/2
120.61[1ln(21){ln(1)0.39}],2/2A
A
r r r e W e W d d B B B W d επ
εε???-<=?
-?
---+-+-?>? 其中 )11
.023.0(1121600r r r r Z A εεεε++-++=
， r
Z B επ02377=
求得基片Ω50微带线的宽度是
cm W 508.0=
有效介电常数是 80.1=r ε 然后，计算出谐振长度为
cm f
c f
v l e
p 24.280
.1)105(2103222
9
8
=??==
=
=
ελ
传播常数是
m rad c f v f e p /0.15110
380.1)105(2228
9=??===πεππβ 导体损耗引起的衰减是
m Np W Z R s c /0724.0)00508
.0(501084.120=?==-α
利用表面电阻s R ，得出由介质损耗引起的衰减是
m Np k r e e r d /024.0)
08.1(80.12)
0004.0)(80.0)(08.2)(7.104()
1(2tan )1(0==
--=
εεδεεα
计算出Q 是
783)
024.00724.0(20.1512=+==
αβQ 4-38 谐振腔耦合分为哪几类？分别采取的方式是什么？
答：（1）电场耦合，即通过电场使谐振腔与外电路相耦合，有时又称为电容耦合，这类耦合结构有电容膜片或探针；
（2）磁场耦合，即通过磁场使谐振腔与外电路相耦合，故又称为电感耦合，这类耦合结构有电感膜片或耦合环；
（3）电磁耦合，即通过电场或磁场使谐振腔与外电路相耦合，这类耦合有耦合小孔等。
微波技术基础试题三
一．简答：（50分） 1．什么是色散波和非色散波？（5分） 答：有的波型如TE 波和TM 波，当波导的形状、尺寸和所填充的介质给定时，对于传输某一波形的电磁波而言，其相速v p 和群速v g 都随频率而变化的，把具有这种特性的波型称为色散波。而TEM 波的相速v p 和群速v g 与频率无关，把具有这种特性的波型称为非色散波。 2．矩形波导、圆波导和同轴线分别传输的是什么类型的波？（5分） 答：（1）矩形波导为单导体的金属管，根据边界条件波导中不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （2）圆波导是横截面为圆形的空心金属管，其电磁波传输特性类似于矩形波导不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （3）同轴线是一种双导体传输线。它既可传输TEM 波，也可传输TE 波和TM 波。 3．什么是TE 波、TM 波和TEM 波？（5分） 答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型： （1）横磁波（TM 波），又称电波（E 波）:0=H Z ，0≠E Z ； （2）横电波（TE 波），又称磁波（H 波）：0=E Z ，0≠H Z ； （3）横电磁波（TEM ）：0=E Z ，0=H Z 。 4．导波系统中的相速和相波长的含义是什么？（5分） 答：相速v p 是指导波系统中传输电磁波的等相位面沿轴向移动的速度。 相波长λp 是指等相位面在一个周期T 内移动的距离。 5．为什么多节阶梯阻抗变换器比单节阻抗变换器的工作频带要宽？（5分） 答：以两节阶梯阻抗变换器为例，设每节4 λ阻抗变换器长度为θ，三个阶
梯突变的电压反射系数分别为 Γ ΓΓ2 1 ,,则点反射系数为 e e U U j j i r θ θ 42210--ΓΓΓ++==Γ，式中说明，当采用单节变换器时只有两 个阶梯突变面，反射系数Γ的表达式中只有前两项，若取ΓΓ=10，在中心频率处,2/πθ=这两项的和为零，即两突变面处的反射波在输入端相互抵消，从而获得匹配；但偏离中心频率时，因2/πθ≠，则两个反射波不能完全抵消。然而在多节阶梯的情况下，由于多节突变面数目增多，参与抵消作用的反射波数量也增多，在允许的最大反射系数容量Γm 相同的条件下， 使工作频带增宽。 6．请简述双分支匹配器实现阻抗匹配的原理。（7分） 答： B A Z L 如图设：AA’,BB’两个参考面分别跨接两个短截线，归一化电纳为jB 1,jB 2 A A’,BB’两参考面处的等效导纳，在考虑分支线之前和之后分别为 y iA ',y A A '' y iB ',y B B ' ' ,从负载端说起，首先根据负载导纳在导纳圆图上找 到表示归一化负载导纳的点，以此点到坐标原点的距离为半径，以坐标原点为圆心画等反射系数圆，沿此圆周将该点顺时针旋转（4πd 1）rad ，
民航概论各章习题详解(答案)
民航概论各章习题详解 第1章绪论 1) (P1)什么是民用航空？ 使用各类航空器从事除了军事性质（包括国防、警察和海关）以外的所有的航空活动称为民用航空。 2) (P1)商业航空与通用航空分别包括那些飞行活动？ 商业航空包括经营性的客运和货运； 通用航空包括： ①航空作业 ⑴工业航空 ⑵农业航空 ⑶航空科研和探险活动 ⑷航空在其他一些领域中的应用 ②其它类通用航空 ⑴公务航空 ⑵私人航空 ⑶飞行训练 ⑷航空体育活动 3) 概述我国民用航空政府管理部门的组织构架？ 交通运输部 中国民用航空局
各地方管理局 （此题书上无明确解答，不要求掌握） （请与如下题目及解答区分） (P3)概述民用航空系统的组织结构。 ①政府部门 ②民航企业 ③民航机场 ④参与通用航空各种活动的个人和企事业单位 4) (P9)简述我国民航发展史中的标志性事件？ 1909年旅美华侨冯如制成中国历史上第一架飞机试飞成功。 1910年在北京南苑也制成了一架飞机，由此开始了中国的航空事业。 1918年北洋政府设立航空事务处，这是中国第一个主管民航事务的正式管理机构。 1936年开通了广州到河内的航线，这是我国第一条国际航线。 1949年11月9日中国航空公司和中央航空公司的总经理刘敬宜和陈卓林宣布两个航空公司4000余名员工起义，并率领12架飞机飞回祖国大陆，这就是奠定新中国民航事业基础的著名的“两航起义”。 1954年民航局归国务院领导更名为中国民航总局。 1978年召开了党的十一届三中全会，从此民航开始了从计划经济到市场经济根本性的转变。 第2章民用航空器（1） 1) (P16)对民用航空器的使用要求是哪几项？ 安全、快速、经济、舒适及符合环境保护要求。 2) (P17)简述伯努力定理？ 在稳定流动的条件下：
微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞概要
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0Q 的定义为 02T W Q W π =，其中W 是谐振腔内总的储存能量，T W 是一周期内谐振腔内损耗的能量。 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l Q 。 对于一个腔体，0 1l Q Q k = +，其中k 为腔体和外界负载之间的耦合系数。 4-4 考虑下图所示的有载RLC 谐振电路。计算其谐振频率、无载Q 0和有载Q L 。 谐振器 负载 1800Ω 解：此谐振电路属于并联谐振电路，其谐振频率为： 0356f MHz = = = 无载时， 017.9R Q w L = === 有载时， 040.25L e R Q w L = ===
航天航空概论习题答案
第一部分基础部分 一、单项选择 1.C 2.D 3.B 4.B 5.D 6.C 7C 8A 9B 10C 11.B 12.C 13.C 14.B 15.D 16.B 1 7.C 1 8.C 1 9.A 20.B 21.A 22.D 23.D 24.D 25.D 26.D 27.D 28.A 29.B 30.B 31.C 32.C 33.B 34.B 35.D 36.B 37.A 38.B 39.B 40.A 41.C 42.B 43.A 44.A 45.D 46.D 47.B 48.C 49.A 50.A 51.B 52.D 53.A 54.B 55.C 56.C 57.D 58.A 59.D 60.B 61.C 62.A 63.C 64.D 65.C 66.C 67.D 68.B 69.D 70.B 71.B 72.C 73.C 74.C 75.A 76.B 77.B 78.C 79.B 80.B 81.D 82.A 83.A 84.A 85.B 86.C 87.B 88.D 89.C 90.D 91.C 92.D 93.B 94.B 95.B 96.C 97.A 98.B 99.B 100.A 101.B 102.B 103.D 104.A 105.D 106.D 107.D 108.B 109.D 110.D 111.B 112.C 113.D 114.B 115.B 116.D 117.D 118.B 119.C 120.C 121.C 122.C 123.A 124.A 125.C 126.D 127.B 128.D 129.C 130.B 131.D 132.C 133.C 134.D 135.B 136.C 137.B 138.B 139.C 140.C 141.D 142.B 143.A 144.B 145.D 146.D 147.A 148.C 149.C 150.B 151.B 152.B 153.A 154.B 155.C 156.D 157.B 158.D 189.A 160.B 161.A 162.B 163.A 164.C 165.A 166.A 167.D 168.B 169.B 170.B 171.C 172.D 173.C 174.D 175.A 176.D 177.B 178.C 179.A 180.C 181.B 182.B 183.A 184.C 185.B 186.C 187.A 188.B 189.A 190.C 191.C 192.C 193.B 194.A 195.C 196.A197.B 198.C 199.C 200.B 201.A 202.C 203.B 204.C 205.D 206.A 207.C 208.A 209.B 210.B 211.B 212.D 213.B 214.B 215.A 216.B 217.B 218.A 219.B 220.B 221.A 222.C 223.C 224.B 225.A 226.B 227.B 228.D 229.B 230.A 231.A 232.D 233.B 234.D 235.C 236.C 237.B 238.C 239.B 240.D 241.A 242.C 243.A 244.D 245.B 246.B 247.D 248.C 249.C 250.B 251.B 252.A 253.D 254.B 255.C 256.A 257.D 258.C 259.A 260.A 261.B 262.C 263.C 264.B 265.D 266.B 267.B 268.A 269.B 270.D 271.B 272.D 273.B 274.A 275.B 276.B 277.C 278.B 279.A 280.B 281.A 282.C 283.C 284.A 285.D 286.A 287.D 288.B 289.C 290.A 291.A 292.A 293.B 294.B 295.C 296.D 297.D 298.D 299.B 300.B 301.B 302.D 303.A 304.C 305.C 306.B 307.B 308.D 309.C 310.C 311.C 312.B 313.C 314.B 315.D 306.B 317.C 318.A 319.C 320.A 321.B 322.C 323.C 324.A 325.B 326.B 327.C 328.D 329.A 330.C 331.D 332.B 333.B 334.D 335.C 336.B 337.C 338.C 339.D 340.A
微波技术基础考试题一
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2 1=Γ，则行波系数=K ；若特性阻抗Ω=750Z ，则波节点的输入阻抗=)(波节in R 。 5．矩形波导尺寸cm a 2=，cm b 1.1=。若在此波导中只传输10TE 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 波 和 波的叠加。 9. 阻抗圆图是由等反射系数圆和__ ___组成。 二、简答或证明题（20分，第1题8分，第2题6分，第3题6分） 1、设特性阻抗为0Z 的无耗传输的行波系数为K ，第一个电压波节点到负载的距离min l 证明：此时终端负载阻抗为：min min 0tan K 1tan j K l j l Z Z L ββ--= （8分）
2、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？（请用铅笔画出示意图）（6分） 3、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ （6分） 三、计算题（40分） 1、如图所示一微波传输系统，其 0Z 已知。求输入阻抗in Z 、各点的反射系数及各段的电压驻 波比。（10分）
微波技术基础第二章课后答案 杨雪霞知识分享
2-1 波导为什么不能传输TEM 波？ 答：一个波导系统若能传输TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电流，而在单导体所构成的空心金属波导馆内，不可能存在静电荷或恒定电流，因此也不可能传输TEM 波型。 2-2 什么叫波型？有哪几种波型？ 答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。 根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种： TEM 波（0z E =，0z H =），TE 波(0z E =,0z H ≠),TM 波（0z E ≠，0z H =） 2-3 何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？ 答：0z E =，0z H =的为TEM 波；0z E =,0z H ≠为TE 波；0z E ≠，0z H =为TM 波。 TE 波阻抗： x TE y E wu Z H ηβ = ==> TM 波阻抗： x TM y E Z H w βηε= == 其中η为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。 2-4 试将关系式y z x H H jw E y z ε??-=??，推导为1()z x y H E j H jw y βε?=+?。 解：由y H 的场分量关系式0j z y H H e β-=（0H 与z 无关）得： y y H j H z β?=-? 利用关系式y z x H H jw E y z ε??-=??可推出： 11()()y z z x y H H H E j H jw y z jw y βεε???= +=+??? 2-5 波导的传输特性是指哪些参量？ 答：传输特性是指传输条件、传播常数、传播速度、波导波长、波形阻抗、传输功率以及损耗和衰减等。 2-6 何为波导的截止波长c λ？当工作波长λ大于或小于c λ时，波导内的电磁波的特性有何
航空概论课后作业答案
航空概论作业 第一章绪论 1、什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？ 航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航空活动。 航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。 航天不同于航空，航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空航天之间产生了必然的联系。 2、飞行器是如何分类的？ 按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同，可以把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类。 3、航空器是怎样分类的？各类航空器又如何细分？ 根据产生升力的基本原理不同，可将航空器分为两类，即靠空气静浮力升空飞行的航空器（通常称为轻于同体积空气航空器，又称浮空器），以及靠与空气相对运动产生升力升空飞行的航空器（通常称为重于同体积空气的航空器）。轻于同体积空气的航天器包括气球和飞艇。 重于同体积空气的航天器包括固定翼和旋转翼两类，旋翼航空器包括直升机与旋翼机。 4、航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？ 航天器分为无人航天器和载人航天器。根据是否环绕地球运行，无人
航天器可分为人造地球卫星和空间探测器。载人航天器可分为载人飞船、空间站（又称航天站）和航天飞机。 5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地点。1783．11．21 法国的罗齐尔和达尔朗德乘蒙特哥菲兄弟发明的热气球第一次升上天空，开创了人类航空的新时代。1783．12．01 法国的查尔斯和罗伯特首次乘氢气球升空。1785．06．15 法国的罗齐尔和罗曼乘氢气和热气的混合气球在飞越时，气球着火爆炸，二人成为第一次航空事故的牺牲者。1852．09．24 法国的季裴制成第一艘软式飞艇。1900．07．02 德国的齐伯林“LZ-1号”硬式飞艇首次在上空试飞成功。1903．12．17 美国的发明的带动力装置的飞机第一次试飞成功，在五十九秒内飞行了二百六十米。1908．09．17 美国的塞普里金乘坐威尔伯．莱特驾驶的飞机坠落，成为第一次飞机事故的牺牲者，威尔伯．莱特身负重伤。1910．10．31 法国的费勃成功地解决了的起降问题，制成世界上第一架。1911．02．08 世界第一次运载航空邮件。法制“索默”双翼飞机携带6500封信由印度的阿拉哈巴特到达五英里外的奈尼。1915．05．31 德国的齐伯林“LZ-38号”飞艇首次夜袭伦敦，是世界上第一次空袭。1919．08．25 第一条由英国伦敦到法国巴黎的民用航线通航，所用的DH-16双翼机可载四名旅客。1923．06．26 美国的史密斯和里比德各驾驶一架DH-4B 双翼机，用输油胶管进行了世界上的第一次。1929．08．08－08．29 德国的“齐伯林伯爵号”飞艇环球飞行成功，航程31400公里，历时21天7小时26分钟。1937．05．06 世界上最大的飞艇，德国的“”
中国国防概述教案
中国国防概述 一、国防的含义和基本类型 (一)国防的含义 有国才有防，国无防不立，民无兵不安。“国”源于“或”，“或”者，“邦”也，“邦”者，“国”也。“或”字结构中，“口”代表着人口，一横代表着土地，“戈”字代表着武力。它寓意着：一邦或一国，有人口、有土地、还需要有武力保卫。到春秋时期，在“或”字的基础上，加上一个代表着一定疆域“□”，就形成了会意兼形声的“國”字，于是战国时期便有了“诸候治疆域为国，大夫治疆域为家”的说法。1955年简化汉字，以“玉”代“或”而形成现代的“国”字。“玉”字既是吉祥美好的象征，也称“玉玺”，“玉玺”代表着国家的权力。 什么是国防呢？1997年3月14日颁布实施的《中华人民共和国国防法》第二条规定：“国家为防备和抵抗侵略，制止武装颠覆，保卫国家的主权、统一、领土完整和安全所进行的军事活动，以及与军事有关的政治、经济、外交、科技、教育等方面的活动。”这条规定界定了我国“国防”概念的基本含义，在理论上和实践上都有重要的意义。 （二）国防的基本类型 国防作为国家的防务，其根本职能就是保卫国家的安全，国家的安全利益是国防行为至高无上的准则。也正因为如此，不同性质、不同制度、不同政策和不同利益标准的国家，有着不同的国防形式，归纳起来，主要有以下四种类型： 第一类，扩张型。奉行霸权主义侵略扩张政策的国家，为了维护本国在世界许多地区的利益、打着防卫的幌子，对别国侵略、颠覆和渗透。把国防作为侵犯别国主权和领土、干涉他国内政的代名词。如美国在世界各地建立了300多个军事基地，以实现其军事力量的“前沿存在”。足见其侵略扩张和全球霸权主义的野心。 第二类，联盟型。也就是以结盟形式，联合一部分国家来弥补自身力量的不足。从联盟国之间的关系来看，还可分为一元体联盟和多元体联盟。所谓一元体联盟，就是有一个大国处于盟主地位，其他国家则从属于他，目前的日本、韩国的国防属于此种类型，都是以美国为盟主建立的国防。所谓多元体联盟，则是各国基本处于伙伴关系，共同协商防卫大计，如北约组织和独联体组织。
微波技术基础 简答题整理
第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？ 一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？ 按传输波形分类： （1）TEM（横电磁）波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统； （2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统； （3）表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加） 按损耗特性分类： （1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线） （2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线） （3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线） （4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？ 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？
（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。 （2）驻波状态： 终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。 电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。 （3）行驻波状态： 终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。 信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？
微波技术基础第二章课后答案杨雪霞汇总
2-1波导为什么不能传输 TEM 波？ 答：一个波导系统若能传输 TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电 流，而在单导体所构成的空心金属波导馆内， 不可能存在静电荷或恒定电流， 因此也不可能 传输TEM 波型。 2-2什么叫波型？有哪几种波型？ 答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。 根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种： TEM 波(E z=O , H z=O )，TE 波(E z =O ,H z HO ),TM 波(Ez^O , H z = O ) 2-3何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？ 答：E z =0，H z =0 的为 TEM 波；E z =O ,H z =O 为 TE 波；E z =0，H z =0 为 TM 波。 其中为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。 cH z ￡H y 唏戸亠 1 cH z R 2-4试将关系式 z y =jw ；E x ，推导为E x ( —j ：Hy )。 cy az jw g ￡y 解：由H y 的场分量关系式 H y =H O e —j ：z ( H 0 与z 无关)得： 利用关系式凹一也二jw ；E x 可推出: 纽 cz 2-5波导的传输特性是指哪些参量？ 答：传输特性是指传输条件、传播常数、传播速度、波导波长、波形阻抗、传输功率以及损 耗和衰减 等。 2-6何为波导的截止波长 ’c ?当工作波长’大于或小于’c 时，波导内的电磁波的特性有何 TE 波阻抗: TM 波阻抗: 2 丄（如土） jw ； : y : z jw ； /H y ）
最新航空概论 复习题及参考答案
航空概论复习题及参考答案 1、飞行器有哪几类？ 航空器、航天器、火箭和导弹三类。 2、发明重于空气的航空器关键的三个问题是什么？ 首先解决升力问题；然后解决稳定、操纵问题；最后解决动力问题。 3、如何划分地球大气层？各层有什么特点？ 以大气中温度随高度的分布为主要依据，可将大气分为对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层五个层次。 对流层中温度随高度的增加而降低，该层集中了大气中全部大气质量的3/4和几乎全部的水汽，是天气变化最复杂的层次 平流层内水蒸气极少，通常没有雨云等天气现象。空气没有上下对流，我垂直方向的风，有稳定的水平方向的风。该层集中了大气中全部大气质量的1/4。 中间层随高度增加的增加，气温下降，铅垂方向有相当强烈的运动，空气非常稀薄，质量只占大气质量的1/3000。 电离层带有很强的导电性、能吸收反射和折射无线电波。某些频率的无线电波可以沿地球的曲面传递。 散逸层又称外大气层，位于热层之上地球最外层。 4、飞机的相对运动原理？ 当飞机静止大气中做水平等速V直线飞行时将在飞机的外表面上产生空气动力。又远方空气以同样的速度V流向静止不动的飞机，同样产生空气动力；显然这两种情况作用在飞机上的空气动力是一样的，即飞机相对运动原理。 5、流体状态参数？ 密度() 、温度（T）、压力（P） 6、来流马赫数，如何划分飞行速度？ 来流马赫数Ma=V/C（1227） 当Ma<=0.3 低速飞行 0.3
微波技术基础第三章课后答案 杨雪霞汇总
3-1 一根以聚四氟乙烯 2.10r ε=为填充介质的带状线，已知其厚度b =5mm ，金属导带厚度和宽度分别为0t =、W =2mm ，求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高频率。 解: 由于/2/50.40.35W b ==>，由公式 20 (0.35/)e W W b b W b ?=-? -? /0.35/0.35 W b W b <> 得中心导带的有效宽度为：2e W W mm ≈=， 077.3Z = =Ω 带状线的主模为TEM 模，但若尺寸不对也会引起高次模，为抑止高次模，带状线的最短工作波长应满足： 10 10 max(,)cTE cTM λλλ> 10 2 5.8cTE mm λ== mm b r cTM 5.14210 ==ελ 所以它的工作最高频率 GHz c f 20105.141033 8 =??==-λ 3-2 对于特性阻抗为50Ω的铜导体带状线，介质厚度b =0.32cm ，有效相对介电常数 2.20r ε=，求线的宽度W 。若介质的损耗角正切为0.001，工作频率为10GHz ，计算单位 为dB/λ的衰减，假定导体的厚度为t =0.01mm 。 解: 074.2120==< 和030)0.4410.830x π=-=，所以 由公式 00, 1200.85120 x W b ??? 其中， 0.441x = 计算宽度为(0.32)(0.830)0.266W bx cm ===。 在10GHz ，波数为
1310.6k m -= = 由公式 )(/2tan 波TEM m Np k d δ α= 介电衰减为 m Np k d /155.02)001.0)(6.310(2tan === δα 在10GHz 下铜的表面电阻为0.026s R =Ω。于是，根据公式 300002.710120 ,30()/0.16120,s r c s R Z A b t Np m R B Z b επα-????? 其中 2121ln()W b t b t A b t b t t π+-=+ +-- 0.414141(0.5ln )(0.50.7)2b t W B W t W t ππ=+ +++ 得出的导体的衰减为 m Np A t b Z R r s c /122.0)(30107.203=-?=-πεα 因为 4.74A =。总的衰减常数为 0.277/d c Np m ααα=+= 以dB 为单位，为 ()201 2.41/dB ge dB m αα== 在10GHz ，在带状线上的波长为 cm f c r 02.2== ελ 所以，用波长来表示的衰减为 ()(2.41)(0.0202)0.049/dB dB αλ== 3-3 已知带状线两接地板间距b =6cm ，中心导带宽度W =2cm ，厚度t =0.55cm ，试求填充
航空航天概论习题册答案
第一部分基础部分 一单项选择 1.C 2.D 3.B 4.B 5.D 6.C 7C 8A 9B 10C 11.B 12.C 13.C 14.B 15.D 16.B 1 7.C 1 8.C 1 9.A 20.B 21.A 22.D 23.B 24.D 25.D 26.D 27.D28.B 29.B 30.B 31.C 32.C 33.B 34.B 35.D 36.B 37.A 38.B 39.B 40.A 41.C 42.B 43.A 44.A 45.D 46.D 47.B 48.C 49.A 50.A 51.B 52.D 53.A 54.B 55.C 56.C 57.D 58.A 59.D 60.B 61.C 62.A 63.C 64.D 65.C 66.C 67.D 68.B 69.D 70.B 71.B 72.C 73.C 74.C 75.A 76.B 77.B 78.C 79.B 80.B 81.D 82.A 83.A 84.A 85.B 86.C 87.B 88.D 89.C 90.D 91.C 92.D 93.B 94.B 95.B 96.C 97.A 98.B 99.B 100.A 101.B 102.B 103.D 104.A 105.D 106.D 107.D 108.B 109.D 110.D 111.B 112.C 113.D 114.B 115.B 116.D 117.D 118.B 119.C 120.C 121.C 122.C 123.A 124.A 125.C 126.D 127.B 128.D 129.C 130.B 131.D 132.C 133.C 134.D 135.B 136.C 137.B 138.B 139.C 140.C 141.D 142.B 143.A 144.B 145.D 146.D 147.A 148.C 149.C 150.B 151.B 152.A 153.A 154.B 155.C 156.D 157.B 158.D 189.A 160.B 161.A 162.B 163.A 164.C 165.A 166.A 167.D 168.B 169.B 170.B
第一节 国防概述1
第一章国防教育 第一节国防概述 一、选择题（单选）： 1.“国防”一词最早出现在中国的哪一本书？ A.《后汉书》 B.《资治通鉴》 C.《史记》 D.《孙子兵法》 答案：A 2.“国防”的第一要素是什么？ A.国家主权 B.国家内政 C.国家主体 D.国家领土 答案：C 3.台湾问题是我们国家的什么问题？ A.主权 B.内政 C.争议领土 D.遗留 答案：B 4.香港是在中英哪个条约中划给英国的？ A.《南京条约》 B.《北京条约》 C.《天津条约》 D.《马关条约》 答案：A 5.钓鱼岛南沙问题是什么？ A.领土争议 B.主权问题 C.人权问题 D.政治问题 答案：A 二.判断题： 1.国防领导体制是指国防领导的组织体系及相应制度. (√) 2.台湾问题是否是国家的内政问题. (√) 3.我国实行积极防御战略方针，坚持全民自卫原则. (√) 4.我国国防的手段包括军事、政治、经济和外交四个方面的活动. (×) 5.中国的国防属于自卫型. (√) 三.选择题（多选）： 1.古代最早的防伪手段有下面哪几个？ A.石墙 B.城楼 C.石柱堆 D.设岗 答案：A B 2.下列选项中属于国防基本类型的有哪几个？ A.扩张型 B.自卫型 C.联盟型 D.中立型 答案：A B C D 3.国防的要素有下面哪几个？ A.国防的主体 B.国防的形式 C.国防的目的 D.国防的结构 答案：A B C
4.广义的领土指的是下面什么？ A.领陆 B.领海 C.领空 D.领岛 答案：A B C 5.国防的目的是什么？ A.保卫国家的主权统一 B.保卫国家的领土完整 C.保卫国家的经济发展 D.保卫国家的人民和平 答案：A B
微波技术基础期末试题一
《微波技术基础》期末试题一 选择填空题（共30分，每题3分） 1.下面哪种应用未使用微波（） （a）雷达（b）调频（FM）广播 （c）GSM移动通信（d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（） （a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路 （c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（） （a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（） （a）（b）（c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为，和。
7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁，偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。 二.（8分）在特性阻抗Z0=200?的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为 U0V，求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点，传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。 三．（10分）已知传输线特性阻抗Z0=75?，负载阻抗Z L=75+j100?，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图，求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗（要求写清必要步骤）。 四．（10分）传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为Z L=75Ω，若采用单支节匹配，求支节线的接入位置d和支节线的长度l（要求写清必要步骤）。五．（15分）矩形波导中的主模是什么模式；当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。 六．（15分）二端口网络如图所示，其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比。
第一讲：国防概述
第一讲：国防概述 南京师范大学军事教研室恽安平 一．教学内容： 1．国防概述及国防的功能； 2．我国的国防历史及国防兴衰的教训和启示； 3．国防法规及国防教育 二．教学目标： 1．使学生了解国防建设的重要性及国防建设的三大功能 2．使学生了解我国的国防历史，并加深对“国不可一日无防”、“国防系你我，家国不可分”的深入认识，增强学生国防意识。 3．使学生对我国国防法规有一个明确的了解 4．使学生对国防精神与国防教育的关系有一个明确的认识。 三．教学时间：2课时 四．教学过程 一个国家如果没有可靠的国防，就无法抵御外来的侵略和颠覆，就会在政治上、经济上受制于人。孙子说：“兵者，国之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也”。就是说，军事是国家的大事，关系到人民的生死，也是国家存亡的根本之道，因而是不可不深入加以考察的。这句话告诉我们：“有国必有防，国不可一日无防”。国防与国家的关系明确了，那么国防与我们个人的关系又是如何呢？让我们来看古希腊著名的首席将军伯利克里在《伯罗奔尼撒战争史》中的一句名言：“一个人在私人生活中，无论怎样富裕，如果他的国家被破坏的话，也一定会陷入普遍的毁灭中；但是只要国家本身安全的话，个人就有更多的机会从私人的不幸中恢复过来”。以犹太人为主的以色列人在建国前尽管非常富有，但他们却成为世界的“贱民”，早期受到罗马帝国的屠杀，中世纪欧洲继续歧视和迫害犹太人，最恐怖的厄运是纳粹德国以消灭“劣等民族”为由屠杀了600万犹太人，犹太人在厄运面前深刻认识到：一个没有国家的民族只能像羔羊一样被宰杀，而无法保护自己。 抗战期间的南京大屠杀30多万累累白骨也正昭示着如果国家被破坏的话，人们也一定会陷入普遍的毁灭之中，要不就成为像汪精卫那样的汉奸。 因此，这句朴素而又深刻的名言又告诉我们：“国防系你我，家国不可分”。
航空概论课后题答案.
第1章绪论 1、什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？ 航空是指载人或者不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。 航天是指载人或者不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。 航天不同于航空，航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空和航天之间产生了必然的联系。 2、飞行器是如何分类的？ 按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同，可以把飞行器分为航空器、航天器及火箭和导弹三类。 3、航空器是怎样分类的？各类航空器又如何细分？ 根据产生升力的基本原理不同，可将航空器分为两类，即靠空气静浮力升空飞行的航空器（通常称为轻于同体积空气的航空器，又称浮空器），以及靠与空气相对运动产生升力升空飞行的航空器（通常称为重于同体积空气的航空器）。 （1）轻于同体积空气的航空器包括气球和飞艇。 （2）重于同体积空气的航空器包括固定翼航空器（包括飞机和滑翔机）、旋翼航空器（包括直升机和旋翼机）、扑翼机和倾转旋翼机。 4、航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？ 航天器分为无人航天器和载人航天器。根据是否环绕地球运行，无人航天器可分为人造地球卫星（可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星）和空间探测器（包括月球探测器、行星和行星际探测器）。载人航天器可分为载人飞船（包括卫星式载人飞船和登月式载人飞船）、空间站（又称航天站）和航天飞机。 5、熟悉航空发展史上的第一次和重大历史事件发生的时间和地点。 1810年，英国人G·凯利首先提出重于空气飞行器的基本飞行原理和飞机的结构布局，奠定了固定翼飞机和旋翼机的现代航空学理论基础。 在航空史上，对滑翔飞行贡献最大者当属德国的O·李林达尔。从1867年开始，他与弟弟研究鸟类滑翔飞行20多年，弄清楚了许多飞行相关的理论，这些理论奠定了现代空气动力学的基础。 美国的科学家S·P·兰利博士在许多科学领域都取得巨大成就，在世界科学界久负盛名。1896年兰利制造了一个动力飞机模型，飞行高度达150m，飞行时间近3个小时，这是历史上第一次重于空气的动力飞行器实现了稳定持续飞行，在世界航空史上具有重大意义。 19世纪末，美国人莱特兄弟在总结前人的经验教训基础上，建立了一个小风洞来测量气流吹到板上所产生的升力，还制造出三架滑翔机，进行上千次飞行试验，每次都详细记录升力、阻力和速度，并对纵向和横向操纵性进行反复修改完善。之后，他们设计制造出了一台功率为12马力、质量为77.2kg的活塞式汽油发动机，装在了第三台滑翔机上，用于驱动两副推进式螺旋桨，这就是“飞行者”1号。1903年12月17日，弟弟奥维尔·莱特，驾驶“飞行者”1号进行了首次试飞，飞行距离36m，留空时间12s，随着操纵技术的不断熟练，到最后一次由哥哥威尔伯·莱特飞行时，飞行距离达260m，留空时间59s。这是人类史上第一次持续而有控制的动力飞行，它使人类渴望飞向天空的梦想变为事实，开创了人类现代航空的新纪元。 6、战斗机是如何分代的？各代战斗机的典型技术特征是什么？ 1947年10月14日，美国X-1研究机首次突破了“声障”。随后出现了第一代超声速战斗机，典型机种有美国的F-86和苏联的米格-15、米格-19。其主要特征是高亚声速或低超声速、后掠翼、装带加力燃烧室的涡喷发动机、带航炮和火箭弹，后期装备第一代空空导弹和机载雷达。 20世纪50年代末和60年代初，一批两倍声速的战斗机相继出现，它们后来被称为第二代战斗机，代表机型有美国的F-104、F-4、F-5，苏联的米格-21、米格-23、米格-25、苏-17，法国的“幻影Ⅲ”等。第二代战斗机于20世纪60年代装备部队，普遍采用大推力新涡喷发动机、单脉冲雷达或单脉冲加连续波雷达，以航炮和第二代空空导弹为主要武器，最大平飞速度为M2一级，推重比较高，中、高空飞行性能比较好。 20世纪70年代开始，随着主动控制技术和推重比8一级的涡轮风扇发动机的应用，出现了具备高机动
电子科技大学中山学院07微波技术基础考试试卷A
一、填空题（共28分，每空2分） 1、长线和短线的区别在于：前者为 ____参数电路， 后者为 参数电路。 2、导波系统中传输电磁波德等相位面沿着轴向移动的速度，通常称为_________，而传输信号电磁波是多种频率成分构成一个“波群”进行传播，其速度通常称为 。 3、矩形波导传输的主模是 ，圆波导传输的主模是 。 4、用散射参量表示非可逆四端口定向耦合器的耦合度C= ______，隔离度D= _ _______。 5、测得一微波传输线的反射系数模为|г|=1/2，则行波系数K =________，若特性阻抗Z 0=75Ω，则波节点的输入阻抗为Rin=____________。 6、一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端口输入功率为P ，则①端口输出功率为_______，若①端口理想短路，②理想开路，则④端口输出功率为_________。 7、按传输模式分类，光纤分为 ___和_____________。 二、圆图完成（要求写出必要的步骤）（共20分，每小题10分）） 1、特性阻抗为50Ω的长线，终端负载不匹配，沿线电压波腹∣U ∣max =20V ，波节∣U ∣min =12V ，离终端最近的电压波腹点距终端的距离为0.37λ，求负载阻抗Z L =?(10分) 2、耗传输线特性阻抗Z 0=50Ω，长度为10cm ，f =800MHz ，假如输入阻抗Z in =j60Ω 求出负载阻抗Z L ； 三、如图为波导扼流式短路活塞，说明原理。（7分）
四、如图所示一微波传输系统，其Z 0已知，求输入阻抗Z in ，各点的反射系数和各段电压驻波比。（17分） 五、矩形波导的尺寸为a =22.86mm ，b=10.16mm ，波导中传输电磁波的频率为15GHz ，试问波导中可能传输哪些波型？（18分） 六、已知二端口网络的散射矩阵[]??? ?????=2/32/31.095.095.01.0ππππj j j j e e e e S 求该网络的插入衰减L （dB ）、插入相移、电压传输系数T 、驻波比ρ。（10分）
相关文档
- 微波技术基础第四章课后答案---杨雪霞汇总
- 微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞
- 微波技术基础第四章课后答案---杨雪霞汇总
- 微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞概要
- 微波技术基础课后答案 李秀萍版
- 微波技术基础第二章课后答案---杨雪霞汇总
- 微波技术基础第四章课后答案---杨雪霞
- 微波技术基础第二章课后答案 杨雪霞
- 微波技术基础第三章课后答案 杨雪霞汇总
- 微波技术基础第二章课后答案杨雪霞
- 微波技术基础第三章课后答案---杨雪霞
- 微波技术基础第七章课后答案 杨雪霞
- 微波技术基础第七章 课后答案杨雪霞
- 廖承恩《微波技术基础》习题解答(最全的版本)
- 微波技术基础期末试题二与参考答案[1]
- 微波技术基础第二章课后答案 杨雪霞汇总
- 廖承恩《微波技术基础》习题解答(最全的版本)
- 微波技术基础第二章课后答案杨雪霞汇总
- 微波技术基础期末试题一与参考答案
- 微波技术基础课后参考答案 (田加胜版)