习题1-1微波的频率范围是多少?1-2如果把微波波段再详细划分可以分为哪几个波段?1-3微波在电磁波谱中的什么位置?1-4微波的主要特点有哪些?1-5微波电路和低频电路的不同之处有哪些?1-6微波有哪些应用?例举你生活中接触到的微波应用的例子。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion传输线中可能存在的波有哪些?传输线的特性参量有哪些?2-2什么叫行波状态?形成行波状态的负载状态是什么?此时电压和电流的振幅沿线的分布情况如何?2-3什么叫纯驻波状态?形成纯驻波状态的负载条件是什么?在纯驻波状态下,电压、电流的振幅沿线的分布情况怎样?2-4什么叫驻波?接什么样的负载可形成驻波状态?驻波状态下电压、电流的振幅值沿线的分布规律与纯驻波状态有什么相同点和不同点?2-5分析驻波参量与反射系数的关系。2-6请总结传输线共有哪些工作状态参量及这些参量之间的关系。2-7如图所示的传输系统中,末端所接负载的阻抗值Z0=200Ω,两段传输线的特性阻抗分别为Zc1=200Ω和Zc2=100Ω,又知第二段传输线的长度l=3l/4,求T面的输入阻抗和反射系数各为多少?0Z1CZ2CZT0Tl题2-7图2-8如图所示的传输系统中,已知Z0=150Ω,Zc2=300Ω,Z=300Ω,当l=l/4时T面的反射系数为TΓ=-0.2,请求出图中的特性阻抗Zc1是多少?0ZZ1CZ2CZlT0T题2-8图2-9在如图所示的传输系统中,各阻抗为Zc=300Ω,Z01=0,Z02=0。又知图中的有关长度为l=l/8,l1+l2=l/2,求T2面的输入阻抗。01Z02ZCZCZ1T2l1l2Tl02T01T题2-9图2-10在图示的传输系统中,各段的传输线的特性阻抗均为Zc=50Ω。又知图中的l1=l2=PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion,Z01=100Ω,Z02=0。求T面的反射系数,及T面到信号源间的驻波比。01Z02ZCZCZ1l2lT01TCZ02T题2-10图2-11在图示的传输系统中,两段传输线的特性阻抗均为Zc=200Ω。又知图中的Z0=0,Z=200Ω,l=l/4,信号源发出的入射波电压的振幅值为V+=20V,求T面到信号源区间的驻波比为多少?并画出整个系统的电压振幅分布图。0ZZCZlT0T题2-11图2-12在图示的传输系统中,特性阻抗Zc=100Ω,Z=100Ω,Z0=∞,l=l/4。又知信号源发出的入射波电压的振幅值为V+=50V,求T面的三个电流的振幅值各为多少?0ZZCZCZlT0T1I&I&2I&题2-12图2-13如图所示的传输系统中,传输线的特性阻抗Zc=300Ω。今测得此系统的驻波比为r=3,请求出T面的输入阻抗是多少?TCZ0Zminz0题2-13图2-14下图所示的传输系统中,Z0=2400Ω,Zc1=1200Ω,Zc2=300Ω,Zc=75Ω,l=l/4。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion=90V。求(1)图中三个区域的驻波比是多少?(2)T1,T2,T0三个参考面上的电压振幅值各为多少?0ZCZ2CZ1CZll2T0T1T题2-14图2-15如图所示的传输系统中,l=l/4,Z0=600Ω,Zc2=300Ω,Zc1=100Ω。又知系统中的工作波长l=120cm,求T面的驻波参量。0Z1CZ2CZT0Tl题2-15图2-16在下图所示的传输系统中,各段传输线的特性阻抗均为Zc=300Ω,又知图中的Z01=150Ω,Z02=450Ω,l1=l2=l/4,求:(1)T01面~T面区间的驻波比和T02面~T面区间的驻波比各为多少?(2)T面的反射系数是多少?01Z02ZCZCZ1l2lT01TCZ02T题2-16图2-17在下图所示的末端开路的传输线系统中,传输线的特性阻抗为Zc=250Ω,系统的工作波长为l=200cm。又知图中T面的驻波相位LminT=25cm,求该参考面的输入阻抗是多少?TCZTZ题2-17图2-18反射系数圆图包括哪些内容?在反射系数圆图中为什么也可以标度驻波参量?2-19请指出在阻抗圆图中有哪些特殊的点、线、面,以及他们的意义是什么。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion在阻抗圆图中,为什么Vmax线上的归一化R值就是驻波比r的值?2-21试说明导纳圆图与阻抗圆图中的特殊的点、线、面的对应关系。2-22实用圆图中有哪些标度?怎样利用圆图求得工作状态量?2-23无耗传输线特性阻抗Zc,终端负载阻抗Z0(或负载导纳Y0),利用圆图求解:(1)Zc=50Ω,Z0=200+j75Ω,求终端电压反射系数、电压驻波比及驻波相位。(2)Zc=100Ω,Z0=80-j120Ω,求终端电压反射系数、距离终端最近的电压波节和波腹点的位置。(3)Zc=75Ω,终端电压发射系数为o4505.0je=Γ,求负载Z0。2-24无耗传输线的特性阻抗Zc=50Ω,负载阻抗Z0=200+j100Ω,利用串联单短路短截线进行匹配,如下图所示。试求分支线的接入位置与负载之间的距离l和短路短截线的长度s。(利用圆图)lsCZCZ0ZTCZ题2-24图PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion在均匀导波装置中可能存在的电磁波模式有哪些?3-2在波导中为什么不能存在TEM波?3-3在矩形波导中,Emn波和Hmn波中的m,n的意义是什么?3-4如何用截止频率或截止波长来判断波导中能否传播电磁波?3-5H10波有哪几个场分量?其数学表示式的含义是什么?3-6怎样保证矩形波导中只传输H10波?3-7如何理解工作波长,截止波长和波导波长?3-8为什么一般矩形波导测量线探针开槽开在波导宽边中心线上?3-9已知填充空气的矩形波导的横向尺寸为a=40mm,b=12mm,又知道电磁场的工作频率为f=12GHz,请判断此波导内可能存在的电磁波模式有哪些?3-10已知矩形波导的宽边a=30mm,窄边b=15mm,填充媒质的参数为mr=1,er=25,波导内的传输的是H10波,又测得电磁波的工作频率为f=1.25GHz,求波导波长是多少?3-11已知填充空气的矩形波导内传输着H10波,该波导的宽边a=40mm,窄边b=18mm,今测得波导波长lg=60mm,请求出电磁波的工作频率是多少?3-12已知矩形波导中填充媒质的参数为mr=1,er=4,波导的横向尺寸为a=20mm,b=9mm,又知电磁波的工作频率f=6.25GHz,请确定此波导中能传输的电磁波模式是什么?并求出其波导波长和波阻抗各为多少?3-13在矩形波导内传输着H10波,今测得宽壁中心线处的电场强度的振幅值为Em=2000V/m,又知道此此波导中H10波的阻抗为ZH10=400Ω,请求此波导宽壁中心线上线电流密度的振幅值是多少?3-14在矩形波导内传输着H10波,波导的横向尺寸为a=25mm,b=12mm,波导内填充媒质的参数为mr=1,er=4。又知电磁波的工作频率为f=5GHz,并测得波导中心线处电场强度的振幅值为Em=3770V/m,求波导窄壁上线电流密度的振幅值是多少?3-15已知横向尺寸为a=25mm,b=10mm的矩形波导中传输着H10波,电磁波的工作频率为f=5GHz,波导内填充媒质的参数为mr=1,er=4,又知两宽壁中心线之间电位差的振幅值为U=377V,求波导内传输的功率是多少?3-16已知某矩形波导横截面尺寸a=22.86mm,b=10.16mm,空气的击穿电场强度为E击穿=3×106V/m,工作频率为f=9.375GHz,求波导中TE10模不引起击穿的最大传输功率是多少?3-17什么叫模式简并?矩形波导和圆波导中的模式简并情况有什么不同?3-18圆波导中的常用模式有哪些?他们的主要用途是什么?3-19已知圆波导的半径为a=20mm,波导内电磁波的工作波长为l=36mm,求此波导内可能存在的电磁波模式有哪几个?3-20已知空气圆波导的直径为5cm,求:(1)TE11、TE01、TM01模的截止波长;(2)当工作波长分别为7cm,6cm和3cm时,波导中可能存在的模式;(3)当工作波长为7cm时,主模的波导波长lg。3-21空气圆波导,已知工作波长l=5mm,要求单模传输,试确定圆波导的半径,并指出传输的是什么模式?3-22什么情况下同轴线中可能出现高次模式?高次模式中的最低阶模式是什么?3-23在什么情况下可保障同轴线中只传输TEM波?3-24已知同轴线内导体的半径为a=2mm,外导体的半径为b=5.4mm,其内部填充媒质的参数为mr=1,er=1.44,又测得同轴线内导体和外导体之间电压的振幅值为U=100V,PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion求此同轴线中传输的功率是多少?3-25空气同轴线内、外导体直径分别为d=3cm,D=7cm,当其终端接阻抗为Z0=200Ω的负载时,负载吸收的功率为P=1W,求:(1)保证同轴线中只传输TEM模的最高工作频率?(2)线上的驻波比、入射功率及反射功率;(3)若采用四分之一波长阻抗变换器进行匹配,且D保持不变,则四分之一波长阻抗变换器的内径d应为多少?3-26试结合矩形波导壁面上的电流分布分析,当矩形波导工作在H10模时,图中波导壁上开的哪些缝隙会影响波的传播?10H123456题3-26图PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion不均匀区对电磁波的传播能带来什么影响?4-2不均匀区与微波等效网络相等效的含义是什么?4-3在微波等效电路中有哪些基本等效关系?4-4在把均匀波导等效为传输线的过程中,归一化条件所起的作用是什么?为什么引入归一化参量后就能把均匀波导等效为传输线?4-5波导中的等效电压,等效电流有什么局限性?4-6波导的等效阻抗是怎样确定的?它相当于传输线中的什么参量?其主要用途是什么?4-7均匀波导与传输线有哪些相对应的参量?4-8散射参量有什么物理意义?其性质有哪些?4-9阻抗参量有哪些性质?与散射参量有什么换算关系?4-10双口网络共有哪几种参量?他们之间有什么换算关系?4-11互易双口网络与对称双口网络的参量有什么特点?这两种网络有什么关系?4-12转移参量有什么性质?其实用意义是什么?4-13求如图所示并联网络的S矩阵。Y题4-13图4-14求如图所示网络的S矩阵。Y0Y0Y1q2q题4-14图4-15求如图所示双口网络的Z矩阵。++--1U2U1I2I题4-15图4-16设某系统如图所示,双口网络为无耗互易对称网络,在终端参考面T2处接匹配负载,测得距参考面T1距离l1=0.125gl处为电压波节点,驻波比为=r1.5,求该双口网络的散射参量。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion][S题4-16图4-17设双口网络S参量已知,终端接负载Z0,求输入端反射系数。cZcZ1Z][S2T1T题4-17图4-18测得某微波二端口网络的S矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2.08.08.01.0jjS问此二端口网络是否互易?是否无耗?若在2端口接短路负载,求1端口的反射系数。4-19已知二端口微波网络的散射参量矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=23232.098.098.02.0ppppjjjjeeeeS求此二端口网络的电压传输系数T,插入相移θ,插入损耗L,及输入驻波比ρ。4-20如下图所示,已知三端口网络在已知参考面T1,T2,T3所确定的散射矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=333231232