微波术基础课程复习要点2008版

《微波技术基础》课程复习知识要点

(2008版)

第一章 “微波技术基础引论”知识要点

本学期采用自编的精品课程教案。本章内容是全书的核心，一方面强调了微波技术在现代科技领域里的各类应用，同时也给出了贯穿全书的主线，需要重点阅读。在背景知识介绍方面虽然已经拓展了非常多，较为详细的给出了微波的工作波段、特点及其应用等传统内容，应用知识大体概括到2008年初。但在科技迅猛发展的今天，新技术、新应用是非常难在一本书中完整描述的。建议同学们采用关键词（Key Word ），利用通用搜索引擎，时刻关注微波、射频、微纳技术等最新发展动态，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、遥感遥测等方面的应用，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 photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1

在理论方面，本章的在导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的基本方程，对传输体系做出了分类、分析了特点及应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。{要求重点了解概念、线条性思维，能够用掌握的背景知识回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？遥感如何？宇航技术设计那些微波应用？军事、民用又有哪些？提高微波工作频率的好处及实现方法？微波的工作窗口如何？}

1．微波的定义 把波长从1米到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 ～3×1011Hz 。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1000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波三个波段。

2．微波主要特点：似光性、似声性、穿透性、非电离、信息性、量子特性

3．微波技术的主要应用：信息载体应用、微波能量应用、遥感全息、能量转换、电磁兼容、生物医

学等等。上网检索阅读相关科技新闻。

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种传输特性。

需要重点记忆的公式：表1.7.1（要求会用）； 理解纵横关系、导行系统及分类（图1.4.1）

f λ3

10

8

10

5

10

10

(m)(Hz)3103

2

3106

310

9

-1

31012

10

-4

31015

10

-7

31018

10

-10

无线电波

光波

宇宙射线

频

射频

波

外线

射线射线

第二章 “传输线理论”学习知识要点

本章主要研究了均匀传输线的一般理论传输线的计算方法等问题。传输线理论本质上属于以为分

布参数电路理论。 传输线即可以作为传输媒介，也可以用来制作各种类型的器件，如谐振电路、滤波器、阻抗匹配电路、脉冲形成网络等等，现代天线也与传输线密切相关，相关内容将在后续课程中介绍。 原则上讲求解本章问题可以采用前半部分的理论推导方式，这也是相关现代软件编程工具比如MWO 、ADS 、HFSS 设计的基础，也可采用本章后半部分介绍的圆图方法，简便的得出问题的答案。

传输线基本方程、传输下分布参数阻抗、无耗工作状态（特例）、有耗工作状态、史密斯圆图（工具）、阻抗匹配问题；理解圆图的构成方法，会用它求解基本题（传输线的特性参数求解）及单枝节匹配、双枝节匹配问题。 深刻领会“你站在哪里？想往哪里走？准备走多远？”的意义。要理解原图上的各个关键点、阻抗圆图与导纳圆图的差异（会证明）

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（结构

图如何？要会由结构图推导他们满足的方程），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

()

()()()d U z dz

U z d I z dz

I z 2

2

22

2

2

-=-=ββ

其解为

()()(

)

U z A e A e

I z Z A e A e

j z

j z

j z

j z

=+=---120

121ββββ

其参量为 Z L C 000

=

，

βπ

λ

=

2p

，

v v p r

=

ε，λ

λεp

r

=

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：（掌握推导方法）

(1) 当Z Z L =0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Z L =0、∞和±jX 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。

(3) 当Z R jX L L L =+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R Z m ax =ρ0，电压波节点的阻抗为最小的纯电阻R Z min =0ρ；电磁能量一部分被负载吸收，另一部分被负载反射回去。

4. 表征传输线上反射波的大小的参量有反射系数Γ，驻波比ρ和行波系数K 。它们之间的关系为

ρ==+ -

11

1 K ΓΓ

其数值大小和工作状态的关系如下表所示。

5.传输线阻抗匹配方法常用λ4阻抗变换器和分支匹配器

A）单分枝节理论：关键在于寻求一个恰当的接入点，使其实部首先达到匹配，根据你要采用接入的模式确定落在1+jx （串联单枝节）、1+jb （并联单枝节）园上。然后就可以进一步完成匹配了。

B）双分枝节理：前端接入长度纯属偶然，关键点在于辅助圆的位置----辅助圆与标准[1+jx 或1+jb]的偏离相对波长数，就是双枝节的间距。（重点掌握辅助园的画法，为什么要在那个位置) C）三分支节处理：（为什么要用三枝节？），。

6.阻抗圆图和导纳圆图是传输线进行阻抗计算和阻抗匹配的重要工具。这部分主要是搞清楚圆图的

组成原理，通过练习加深理解。（习题2-32、2-33都要练习一下）

7.要了解“归一化”阻抗/导纳的目的, 要会处理变阻传输线，有耗传输线的基本方法。

8.新版教材圆图周围的所有公式是必须牢记的(P36) 。

第三章 “规则金属波导”知识要点

规则金属箔到基本理论在上世纪中叶传播模式及激励测量方法论著发表后一直得到广泛应用，发展日趋完善。上世纪90年代前为主流的通信系统，在光通信的崛起的今天，基于金属波导的微波通信仍然一起大功率、结构简单、易于制造等优点，广泛应用于3G 到300G 的通信、雷达、遥感、电子对抗和测量系统中。 本章以矩形金属波导的求解为引线，探讨了场解的基本规律，介绍了相关的公式及概念。随后给出了圆形波导、同轴线等结构，进行了类比讨论，最后探讨了波导中激励模式的产生及分析基础。

矩形波导、圆形波导、同轴线、波导正规模、波导的激励

1.

微波传输线是引导电磁波沿一定方向传输的系统，故又称作导波系统。被传输的电磁波又称作导行波。导行波一方面要满足麦克斯韦方程，另一方面又要满足导体或介质的边界条件；也就是说，麦克斯韦方程和边界条件决定了导行波在导波系统中的电磁场分布规律和传播特性。 2.

导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无，可分为TE 波、TM 波和TEM 波三种类型。前两种是色散波，一般只在金属波导管中传输；后一种是非色散波，一般在双导体系统中传输。只有当电磁波的波长或频率满足条件λλ时，才能在导波系统中传输，否则被截止。 3.

导波系统中场结构必须满足下列规则：电力线一定与磁力线相互垂直，两者与传播方向满足右手螺旋法则；在导波系统的金属壁上只有电场的法向分量和磁场的切向分量；电力线一定是封闭曲线。（要求会画基本场图、会根据场图判定模式） 4.

本章主要讨论了矩形波导、圆波导、同轴线、其中矩形波导、圆波导和同轴线易采用场解法来分析其场分布和传输特性；

5. 各类传输线内传输的主模及其截止波长和单模传输条件列表如下：

要会基本模式估算各类波导参数（第一章公式的具体化）、方圆转换(主要习题3-1、3-7、3-10、3-23)；了解波导正规模的特性。会寻找一定频率下的单模工作条件。

第四章学习知识要点

首先要求熟练掌握各类微带传输线的基本结构（会画图，包括带状线和微带线等常用的微波传输线。带状线利用传输线理论分析其传输特性；而微带线则采用准静态分析法来分析其传输特性。

会采用各类图表求解本章的特性阻抗、结构尺寸等餐数、会利用奇偶模理论分析耦合微带线问题。

第五章知识要点

要能够描述毫米波介质波导、光波导与金属波导的异同，了解边缘场分布的变化（会画图分析），（习题5-5、5-6）

第六章 学习知识要点

1. 微波系统包括均匀传输线和微波元件两大部分。均匀传输线可等效为平行双线；微波元件可等效

为网络。然后利用微波网络理论，可对任何一个复杂微波系统进行研究。

2. 根据网络外接传输线的路数，来定义微波网络端口的个数。微波网络按端口个数一般分为：二端

口网络和多端口网络(如三端口网络、四端口网络等)。本章以二端口网络为重点，介绍了二端口网络的五种网络参量：阻抗参量、导纳参量、转移参量、散射参量和传输参量，以及基本电路单元的网络参量。

3. 二端口网络参量的性质有（要牢记的特性） 可逆网络：Z Z 1221=，Y Y 1221=，A A A A 112212211-= S S 1221=，T T T T 112212211-=

对称网络：Z Z 1122=，Y Y 1122=，A A 1122=，S S 1122=，T T 1221=- 无耗网络：

Z jX ij ij

=，

Y jB ij ij

= ()

i j

,,=12，

[][][]

*

S S T =1

4. 二端口微波网络的组合方式有：级联方式、串联方式和并联方式，可分别用转移矩阵、阻抗矩阵

和导纳矩阵来分析；二端口网络参考面的移动对网络参量的影响，可利用转移矩阵和散射矩阵来分析。

5. 微波元件的性能可用网络的工作特性参量来描述，网络的工作特性参量和网络参量之间有密切的

关系，可以相互转换。其工作特性参量与网络参量的关系为：

电压传输系数：T S A A A A ==+++21111221222

~~~~

插入衰减： A T

S =

=

112

21

2

()

L A S ==1010121

2

log log

dB

插入相移： θ?===a r g

a r g T S 2121 输入驻波比： ρ=

+-111111

S S

6. 可逆无耗二端口网络的基本特性有：S 参量只有三个独立参量，它们的相互关系为：

S S 1122

=，

S S 1211

2

1=

-，

()

???π1211221=+±；若网络的一个端口匹配，另一个端口一定自动匹配，

即若S 110=(或S 220=)，则S 220=(或S 110=)；若网络完全匹配，则网络一定完全传输，即若

S S 11220

==，则

S S 12211

==。（要会用三点法求解Ｓ参数：匹配／开路／短路连立求解）

7. 会利用微波网络的信号流图可以简化网络线性方程组的求解，从而分析网络的外特性参量（定义，串联、并联、自环、分裂法则）。

必须掌握５种矩阵的定义（两类：波与等效ＶＩ）并能够熟练运用（相互转换），常规

解题思路：

写出基本结构的［ＡＢＣＤ］（表如下面的表格）→

１）同类：直接移项、合并同类项；［Ｚ］［Ｙ］［ＡＢＣＤ］与［Ｓ］［Ｔ］２）不同类：利用桥梁关系（两种）ＶＩ《==》 a b 转换，移项、合并同类项→写成标准形式（定义），对应各项就是答案。

→如有计算功率问题直接将电流乘电压即可得到。

[ABCD]属于等效阻抗矩阵，本身没有物理意义，主要是为了简化寄算引入的。从分类上说，与[Z][Y]属于同一类型，都是描述等效电压电流的。要转换成有明确物理意义、可以测试的散射矩阵[S]，就需要用到桥梁关系。桥梁关系的应用要注意阻抗的归一化。下面以最后一个[ABCD]与[S]在两端口网络的转换，加深大家的印象。

按ABCD 我们有：

)

)

)

)

1122

122

1122

122

a b a b

U U U

a b a b

I I I

????

++

??????

??

????

====

??????

??

???

---

??

??????

???

???

10

01

（请注意，上面桥梁关系在转换过程中，由于ABCD定义的电流方向不同，下面要取“ –“

展开有：

1212

1212

-=+

+=+

可解得：

1212

1212

b a a

b a

-=-+

+=+

两式相加：

2122b a a ?

?=+-

?

? 可得：

2122b a a ????

=+

??

即：

(){}21122

12

1b a Z Z a Z Z =

+-+ （1）

类似的：

1212

1212

b a a b a -=-

++=+

两式相加：

112

2a =-

+

即： (

){12

1112

12b Z

Z a a Z Z =-++ （2）

综合（1）（2）：

21

211

2212121

Z Z b a b a Z Z Z Z ?-???? =

? ? ?+-?????? 即： [

]21

212121

Z Z S Z Z Z Z ?- =

?+-?

?

第七章学习要点：

微波谐振器概述（掌握基本概念）

微波谐振器的基本特性与参数（简单计算）

集总串联/并联RLC谐振电路的基本特性（1/4 — 1/2谐振器的推导）金属波导谐振腔（谐振模式的计算）

传输线谐振器、介质谐振器的特性与设计方法（掌握基本概念）Fabry—Perot开式谐振器（简单判断）

微波技术基础实验指导书讲解

微波技术基础实验报告 所在学院： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2016年5月13日

实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：必做 开课单位：学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理： 图1。1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。 2．选频放大器

当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。 实验二驻波系数的测量

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

电磁场理论与微波技术复习提纲

电磁场理论与微波技术复习提纲 一、总体要求 通过本课程的学习，建立起电磁场与电磁波的基本思想，掌握电磁场与微波技术的基本概念、基本原理、基本分析方法，对波导理论有比较完整的理解，了解电磁场与微波技术的最新发展和应用。 “电磁场理论与微波技术”由“电磁场与电磁波基本理论”和“微波技术基础”两部分构成。第一部分“电磁场理论”所占比例约为：55% 第二部分“微波技术基础”所占比例约为：45% “电磁场与电磁波基本理论”部分重点考查内容为： 基本概念和理论 静电场 恒定电场 麦克斯韦方程组 平面电磁波 “微波技术基础”部分考查内容为： 基本概念和理论 传输线理论 波导理论 微波网络基础 二、考试形式与试卷结构 1、试题分为选择题（20%）、填空题（20%）、名词解释题（8%）、简答题（10%）、计算题（42%）。试卷总分100分。 2、考试形式为闭卷考试 3、考试时间：120分钟 名词解释： 1、坡印廷矢量和平均坡印廷矢量 2、电位移矢量 3、主模 4、色散

5、体电荷分布、面电荷分布、线电荷分布、体电流分布、面电流分布、线电流分布 6、电偶极子 7、直线极化、左右旋圆极化、椭圆极化 8、趋肤效应 9、均匀平面波、TEM模、TE模、TM模 10、全反射和全透射 11、波导 12、基本振子和对称振子 13、简并现象 14、微波 简答题： 1、如何判断长线和短线？ 2、何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 3、何谓色散传输线？对色散传输线和非色散传输线各举一个例子。 4、均匀无耗长线有几种工作状态？特点？条件是什么？ 5、说明二端口网络几种参量的物理意义？ 6、发生全反射和全透射的条件 7、分析微波网络的方法 8、写出常见的微波元件9、分析天线的方法10、写出常见的天线 11、用哪些参数可以描述天线的性能指标，并解释其中的一到两个参数。 12、通量和散度的区别 13、旋度和环流的区别14、负载匹配和电源匹配 计算题： 1、矢量分析 1.1、1. 2、1.4、1.15、1.20 2、无界空间均匀平面波2.45、2.46、3.2、3.14 3、理想介质和良导体为边界的均匀平面波垂直入射3.17、3.22 4、分离变量法2.23，平行导体板（ppt例题） 5、阻抗圆图 6、波导模式和波长等计算5.11、5.12 7、高斯定理和安培环路定理（ppt例题）

微波技术基础课程学习知识要点

《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 photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1 本章的理论核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。{重点了解概念、回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？提高微波工作频率的好处及实现方法？} 1．微波的定义 把波长从1米到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 ～3×1011Hz 。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1000倍。一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波三个波段。 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种传输特性。 需要重点记忆的公式：表1-2（要求会用）； 理解纵横f λ31081051010(m)(Hz)3103231063109-13101210-43101510-73101810-10无线电波 光波宇宙射 线视频射频

微波技术基础复习课

1.微波的频率范围 2.无耗传输线 3.ρ，|Γ|的取值范围 4.已知特性阻抗为Z 0，驻波比为ρ，电压波腹、波节点阻抗 5.阻抗匹配的方法 6.阻抗匹配有三种不同的含义 7.共轭阻抗匹配原理和作用 8.终端开口的开路线是否为理想的开路线？如何实现理想的终端开路线？ 9.相速、群速 10.微带线、带状线工作模式 11.微带线的高次模 12.微带线的演化过程 13.微带线的损耗有哪些方面 14.矩形波导中TM 波的边界条件 15.矩形波导TE 10模的场分布 16.矩形波导TE 10模是如何激励起来的？ 17.矩形波导工作在主模时，就抑制高次模而言，尺寸如何选择 18.圆波导中主要模式 19.单模与多模光纤，主模 20.可变衰减器的结构与工作原理。 21.微波谐振器的演化过程 22.接触式短路活塞和扼流式短路活塞 23.用微波铁氧体材料制成的常用微波元件 24.魔T 的结构与特性 25.波导扼流式短路活塞结构图与工作原理 26.波导分支器有哪些 27.衰减器和移相器的作用和它们的S 矩阵 28.波导双分支定向耦合器S 参数表示 ? ☆λ/4波长变换性 ? 传输线上相距λ/4两点的输入阻抗的乘积等于常数 ☆λ/2重复性 ? 传输线上相距λ/2两点的输入阻抗相等 ()()2in in Z z Z z λ +=

【2.12】由若干段均匀无耗传输线组成的电路如图示。试分析AB、BC及CD段的工作状态，并求各点的反射系数和上述各段的驻波比。(R=900Ω) 3-2矩形波导的尺寸a为8cm，b为4cm，试求频率分别为3GHz和5GHz时该波导能传输那些模。

2-33完成下列圆图基本练习： （1）已知Z L=0.4+0.8，求d min1、d max1、VSWR和K （2）已知l/λ为1.29，K为0.32，d min1为0.32 λ，Z0为75Ω，求Z L 和Z in。 解： (1)找到Z L，对应向电源波长数为0.114 λ，顺时钟旋转到电压最小点， d min1=0.25 λ-0.114 λ+0.25 λ=0.386 λ d max1=0.25 λ-0.114 λ=0.136λ VSWR=4.2，K=0.238 (2)ρ=1/0.32=3.125，找到最小点，逆时钟旋转0.32 λ，Z L=90.3+j97.7 顺时钟转0.29 λ，得Z in=24.8-j12.6

微波技术基础课程学习知识要点

《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种传输特性。 第二章学习知识要点 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

() ()()()d U z dz U z d I z dz I z 22222 20 -=-=ββ 其解为 ()()() U z A e A e I z Z A e A e j z j z j z j z =+=---120121ββββ 对于均匀无耗传输线,已知终端电压U 2和电流I 2，则: 对于均匀无耗传输线,已知始端电压U 1和电流I 1，则: 其参量为 Z L C 00 0=，βπλ=2p ，v v p r =0 ε，λλεp r =0 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Z Z L =0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Z L =0、∞和±jX 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；电压（电流）波腹点和电压（电流）波节点每隔λ4交替出现，每隔2λ重复出现；没有电磁能量的传输，只有电磁能量的交换。 (3) 当Z R jX L L L =+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R Z max =ρ0，电压波节点的阻抗为最小的纯电阻R Z min =0ρ； ()()?????-=-= sin cos sin cos 011011Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ()()?????+=+= sin cos sin cos 022022Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ

通信微波技术基础思考题

微波技术与天线复习提纲（2010级） 一、思考题 1.什么是微波？微波有什么特点？ 试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？ 3.微波技术、天线与电波传播三者研究的对象分别是什么？它们有何区别和联 系？ 4.试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长） 5.传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并 分析三者之间的关系 6.简述传输线的行波状态，驻波状态和行驻波状态。 7.分析无耗传输线呈纯驻波状态时终端可接那几种负载，各自对应的电压波腹 点分布 8.阻抗匹配的意义，阻抗匹配有哪三者类型，并说明这三种匹配如何实现？ 9.负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系： 史密斯圆图是求解均匀传输线有关和问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的的等值线簇与的等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。导纳圆图可以通过对旋转180°得到。阻抗圆图的上半部分呈性，下半部分呈性。Smith圆图与实轴左边的交点为点，与横轴右边的交点为点。Smith圆图实轴上的点代表点，左半轴上的点为电压波点，右半轴上的点为电压波点。在传输线上负载向电源方向移动时，对应在圆图上应旋转，反之在传输线上电源向负载方向移动时，对应在圆图上应旋转。 TEM、TE和TM波是如何定义的？什么是波导的截止性？分别说明矩形波导、圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么？ 简述述矩形波导传输特性的主要参数定义：相移常数，截至波长，截至波数，波导波长，相速度，TE波和TM波的波阻抗 13.导波系统中工作波长与波导波长的区别。 14.为什么空心的金属波导内不能传播TEM波？ 15.圆波导中的主模为，轴对称模为，低损耗模为 16.说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。 17.什么叫模式简并现？矩形波的和圆波导的模式简并有何异同？ 18.圆波导中波型指数m和n的意义是什么？圆波导中单模传输的条件是什么？ 19.波导激励的方法有：，，。

10微波技术基础A卷

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由 来描述。 2．矩形波导传输的主模是 ，圆波导传输的主模是 。 3．按传输模式分类，光纤分为 ___和_____________。 4．微带线中出现的高次模种类有 和 。 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．阻抗匹配的方法中最基本的是采用 和 作为匹配网络。 7．一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端口输入功率为1W ，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_________。 二、如图为波导扼流式短路活塞，试说明原理。（7分） 三、圆图完成（要求写出必要的步骤，并在圆图上标示出来）（21分） 1．已知传输线的特性阻抗为Z 0，工作波长λ0=8cm ，负载阻抗Z L =(0.2-j0.5)Z 0，求第一个电压波节 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： 10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。

点至终端的距离l，驻波比ρ，行波系数K。（12分） 2．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=10V，离终端最近的电压波腹点距终端的距离为0.3λ，求负载阻抗Z L=?（9分） 四、（11分）有一特性阻抗为Z0=75Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为εr=2.25,μr=1，终端接有R l=50Ω的负载。当f=2GHz时，其线长度为3λg/4。试求：①传输线实际长度；②负载终端反射系数；③输入端反射系数；④输入端阻抗。

微波技术基础第二章课后答案---杨雪霞

微波技术基础第二章课后答案---杨雪霞

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（0 z E =，0 z H =），TE 波(0z E =,0 z H ≠),TM 波 （0 z E ≠，0 z 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：0 z E =，0 z H =的为TEM 波；0z E =,0 z H ≠为TE 波； z E ≠，0 z H =为TM 波。 TE 波阻抗： 2 1( )x TE y c E wu Z H η β λλ= ==>- TM 波阻抗： 21()x TM y c E Z H w βληελ= ==-< 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-=（0 H 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不同？ 答： 当波沿Z 轴不能传播时呈截止状态，处于此状态时的波长叫截止波长，定义为2c c k π λ = ； 当工作波长大于截止波长时，波数c k k <，此时电 磁波不能在波导中传播； 当工作波长小于截止波长时，波数c k k >，此时电 磁波能在波导内传播；

微波技术基础课程学习知识要点

《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种传输特性。 第二章 学习知识要点 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 () ()()()d U z dz U z d I z dz I z 2222220 -=-=ββ 其解为 ()()() U z A e A e I z Z A e A e j z j z j z j z =+=---120121ββββ 对于均匀无耗传输线,已知终端电压U 2和电流I 2，则: 对于均匀无耗传输线,已知始端电压U 1和电流I 1，则: ()()?????+=+= sin cos sin cos 022022Z z jU z I z I z Z jI z U z U ββββ

微波技术基础第27次课

题型及各题型分值： 填空题 15 分，15个空； 简答题 25 分，5个题； 计算题 60 分，5～6个题。 目录 绪论 ０.１微波的波长（频率）范围（常用波段代号，L～X波段） ０.２微波的主要特性（5点，大气特性很重要） ０.３微波的应用（信息载体和微波能） 第1 章导波的一般特性 １.１导波和导波系统（定义） １.２导波的场分析方法（分离变量法、横纵场满足的方程，横纵场之关系）１.３导波的分类及各类导波的特性 TEM、TE、TM、混合波的场分量、截止特性；相速、群速、能速之关系；工 作波长、截止波长、波导波长之关系。单导体系统中为什么不能存在TEM波？ １.４导波的传输功率、能量及衰减 通过截面的功率如何表示；传播波的磁能与电能之关系；

１.５导波系统中截止状态下的场 截止波的磁能与电能之关系； 第2 章典型导波系统的场分析 ２.１同轴线 主模场分量；电磁场分布；特性阻抗的推导（用PPT上的方法更简洁）； ２.２矩形波导 分析方法；传播模分类；主模；截止波长计算（判断某模式能否传播）； 简并；TEmn中下标的含义；TE10、TE01、TE11、TM11的场结构图；例2.2-1， 例2.2-2，根据磁场算壁电流；等效特性阻抗的三种定义。 ２.３圆形波导 主模；两种简并的区别；三种常用模式的特点（特别是TE0n模的衰减特性很特别）。 ２.４其他形式的金属柱面波导简介 主要有哪几种类型；脊波导的主要特点； ２.５同轴线、矩形波导和圆波导的尺寸选择 同轴线的尺寸选择与设计； ２.６波导正规模的特性 三大特性 ２.７不均匀性引起模式耦合 ２.８奇偶禁戒规则 可用于判断波导或者谐振器等能否被激励；可总结为两句话. 第3 章微波集成传输线（了解有哪些类型和基本结构） ３.１带状线（主模） ３.２微带线（主模）

微波技术习题

微波技术习题 思考题 1、1 什么就是微波？微波有什么特点？ 1、2 试举出在日常生活中微波应用得例子。 1、3 微波波段就是怎样划分得？ 1、4 简述微波技术未来得发展状况。 2、1何谓分布参数？何谓均匀无损耗传输线？ 2、2 传输线长度为10cm,当信号频率为9375MHz时,此传输线属长线还就是短线？ 2、3传输线长度为10cm,当信号频率为150KHz时,此传输线属长线还就是短线？ 2、4传输线特性阻抗得定义就是什么？输入阻抗得定义就是什么？ 2、5什么就是反射系数、驻波系数与行波系数？ 2、6传输线有哪几种工作状态？相应得条件就是什么？有什么特点？ 3、1何谓矩形波导？矩形波导传输哪些模式？ 3、2何谓圆波导？圆波导传输哪些模式？？ 3、3矩形波导单模传输得条件就是什么？ 3、4何谓带状线？带状线传输哪些模式？ 3、5何谓微带线？微带线传输哪些模式？ 3、6 何谓截止波长？何谓简并模？工作波长大于或小于截止波长,电磁波得特性有何不同？ 3、7 矩形波导TE10模得场分布有何特点？ 3、8何谓同轴线？传输哪些模式？ 3、9为什么波导具有高通滤波器得特性？ 3、10 TE波、TM波得特点就是什么？ 3、11何谓波得色散？ 3、12任何定义波导得波阻抗？分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间得关系式。 4、1为什么微波网络方法就是研究微波电路得重要手段？ 4、2微波网络与低频网络相比有哪些异同？ 4、3网络参考面选择得要求有什么？

4、4表征微波网络得参量有哪几种？分别说明它们得意义、特性及其相互间得关系？ 4、5二端口微波网络得主要工作特性参量有哪些？ 4、6微波网络工作特性参量与网络参量有何关系？ 4、7常用得微波网络有哪些？对应得网络特性参量就是什么？ 4、8微波网络得信号流图就是什么？简要概述信号流图化简法则有哪些？ 5、1试述旋转式移相器得工作原理,并说明其特点。 5、2试分别叙述矩形波导中得接触式与抗流式接头得特点。 5、3试从物理概念上定性地说明:阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好得匹配。 5、4在矩形波导中,两个带有抗流槽得法兰盘就是否可以对接使用? 5、5微波元件中得不连续性得作用与影响就是什么? 5、6利用矩形波导可以构成什么性质得滤波器? 5、7试说明空腔谐振器具有多谐性,采用哪些措施可以使腔体工作于一种模式? 5、8欲用空腔谐振器测介质材料得相对介电常数,试简述其基本原理与方法。 6、1什么就是双极晶体管与场效应晶体管？各有什么优缺点？ 6、2如何判断微波晶体管放大器得稳定性？ 6、3设计小信号微波晶体管放大器依据得主要技术指标有哪些？ 6、4什么就是单向化设计？单向化设计优点就是什么？ 6、5什么就是混频二极管得净变频损耗？如何降低这种损耗？ 6、6什么就是混频二极管得寄生参量损耗？如何减小这种损耗？ 6、7 什么就是负阻效应？ 6、8简述负阻型微波振荡器起振条件、平衡条件与稳定条件？ 习题 2、1 一根得无耗传输线,终端接有阻抗 1)欲使线上得电压驻波比等于3,则与有什么关系？ 2)若,求等于多少？ 3)求在第二种情况下,距负载最近得电压最小点位置。 2、2 求下图所示电路得输入阻抗。

微波技术基础第三章课后复习资料---杨雪霞

3-1 一根以聚四氟乙烯为填充介质的带状线，已知其厚度5，金属导带厚度和宽度分别为、2，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，由公式 得中心导带的有效宽度为：， 带状线的主模为模，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： 所以它的工作最高频率 3-2对于特性阻抗为的铜导体带状线，介质厚度0.32，有效相对介电常数，求线的宽度W。若介质的损耗角正切为 0.001，工作频率为10，计算单位为的衰减，假定导体的厚度为0.01。 解:因为和，所以

由公式 其中， 计算宽度为。在10，波数为 由公式 介电衰减为 在10下铜的表面电阻为。于是，根据公式 其中 得出的导体的衰减为 因为。总的衰减常数为

以为单位，为 在10，在带状线上的波长为 所以，用波长来表示的衰减为 3-3 已知带状线两接地板间距6，中心导带宽度2，厚度0.55，试求填充和时的特性阻抗。 解：由于，故属于宽导带情况，其 特性阻抗由下式求出： 其中， 对于，， ，， 3-4 已知带状线介质厚度2，金属导带厚度0.1，宽度1.7，计算聚四氟乙烯敷铜带状线的特性阻抗。 解:由，，查曲线图(带状线的特性阻抗曲线)可得 故

3-5求特性阻抗为的陶瓷基片的带状线的宽高比 。 解: 由， 查图(带状线的特性阻抗曲线)可得 3-6 已知带状线两导体平板之间的距离为1，中心导体带的宽带为2，厚度为0.5，填充的介质的相对介电常数为，求该带线主模的相速度和带线的特性阻抗。 解：带状线的主模为模，所以相速度为 又因为，所以，其中 所以，，得 3-7 有两个带状线，一个填充介质的相对介电常数为，各个尺寸为b 1、t1、W1；另一个填充介质的相对介电常数为，尺寸b2、t2、W2；为试问： （1）当，，，时，哪一个带状线的特性阻抗大，为什么？ （2）当，，，时，哪一个带状线的特性阻抗大，为什么？ 解：带状线的特性阻抗，可由下式表示

微波技术基础实验指导书

微波技术基础实验指导书

实验一微波测量系统的了解与使用 实验性质：验证性实验级别：选做 开课单位：信息与通信工程学院学时：2学时 一、实验目的： 1．了解微波测量线系统的组成，认识各种微波器件。 2．学会测量设备的使用。 二、实验器材： 1．3厘米固态信号源 2．隔离器 3．可变衰减器 4．测量线 5．选频放大器 6．各种微波器件 三、实验内容： 1．了解微波测试系统 2．学习使用测量线 四、基本原理： 图1。1 微波测试系统组成 1．信号源 信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备，微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。常用微波信号源可分为：简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。 本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。

2．选频放大器 当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时，用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大，然后再整为直流，用直流电表指示。它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。表头一般具有等刻度及分贝刻度。要求有良好的接地和屏蔽。选频放大器也叫测量放大器。 3．测量线 3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。 4．可变衰减器 为了固定传输系统内传输功率的功率电平，传输系统内必须接入衰减器，对微波产生一定的衰减，衰减量固定不变的称为固定衰减器，可在一定范围内调节的称为可变衰减器。衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。实验中采用的吸收式衰减器，是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节，其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出（直读式），或者从所附的校正曲线上查得。 五、实验步骤： 1．了解微波测试系统 1．1观看如图装置的的微波测试系统。 1．2观看常用微波元件的形状、结构，并了解其作用、主要性能及使用方法。常用元件如：铁氧体隔离器、衰减器、直读式频率计、定向耦合器、晶体检波架、全匹配负载、波导同轴转换器等。2．了解测量线结构，掌握各部分功能及使用方法。 2．1按图检查本实验仪器及装置。 2．2将微波衰减器置于衰减量较大的位置（约20至30dB），指示器灵敏度置于较低位置，以防止指示电表偶然过载而损坏。 2．3调节信号源频率，观察指示器的变化。 2．4调节衰减器，观察指示器的变化。 2．5调节滑动架，观察指示器的变化。 六、预习与思考： 总体复习微波系统的知识，熟悉各种微波元器件的构造及原理特点。

微波技术基础第二章课后答案杨雪霞

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不

微波技术试卷_微波技术基础习题课

1-1何谓微波？微波有何特点？ 答：微波是频率从300MHz至3000GHz的电磁波，相应波长1m至0.1mm 微波不同于其它波段的重要特点：1、似光性和似声性 2 穿透性3、非电离性4、信息性 1-2何谓导行波？其类型和特点如何？ 答：能量的全部或绝大部分受导行系统的导体或介质的边界约束，在有限横截面内沿确定方向（一般为轴向）传输的电磁波，简单说就是沿导行系统定向传输的电磁波，简称为导波 其类型可分为： TEM波或准TEM波，限制在导体之间的空间沿轴向传播 横电（TE）波和横磁（TM）波，限制在金属管内沿轴向传播 表面波，电磁波能量约束在波导结构的周围（波导内和波导表面附近）沿轴向传播 1-3何谓截止波长和截止频率？导模的传输条件是什么？ 答：导行系统中某导模无衰减所能传播的最大波长为该导模的截止波长，用λc 表示；导行系统中某导模无衰减所能传播的最小频率为该导模的截止频率，用f c表示； 导模无衰减传输条件是其截止波长大于工作波长( λc>λ)或截止频率小于工作频率(f c

2-10长度为3λ/4，特性阻抗为600Ω的双导线，端接负载阻抗300 Ω；其输入电压为600V、试画出沿线电压、电流和阻抗的振幅分布图，并求其最大值和最小值。