射频电路基础复习题答案

一、选择1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（B）A．入射电压与电流比B．电压与电流之比C．入射电压波之比D．入射电流波之比2.传输线的无色散是指（C）与频率无关。A．波的速度B．波的能量流动的速度C．波的相速D．波的群速3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C）。A．1B．-1C．0D．无法判断4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D）。A．ZL=0B．ZL=∞C．ZL=jX．ZL=Z05.驻波系数ρ的取值范围是（D）。A．ρ=1B．0≤ρ≤1C．0≤ρ＜1D．1≤ρ＜∞6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C）。A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A）。A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端负载阻抗为32Ω，距离终端λ/4处的输入阻抗为（D）Ω。A．50B．32C．40D．78.1259.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B）。A．2B．1.5C．0.67D．无法判断10.微带传输线传输的电磁波是（B）。A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波二、判断题11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。对18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错19.均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。错20.传输线可分为长线和短线，传输线长度为3cm，当信号频率为20GHz时，该传输线为短线。（错）21.无耗传输线只有终端开路和终端短路两种情况下才能形成纯驻波状态。（错）22.由于沿smith圆图转一圈对应2λ，4λ变换等效于在图上旋转180°，它也等效于通过圆图的中心求给定阻抗（或导纳）点的镜像，从而得出对应的导纳（或阻抗）。（对）23.当终端负载阻抗与所接传输线特性阻抗匹配时，则负载能得到信源的最大功率。（错）24.互易的射频网络必具有网络对称性。（错）三、填空25.在射频电路中，对传输线的分析采用集总（集总，分布）参数方法。26.传播常数γ是描述传输线上导行波的衰减和相移参数。27.长线和短线都是相对于波长而言的；对长线的分析一般采用分布参数电路，而短线是集中参数电路。28.传输线上任一点的输入阻抗是指该点的电压与电流的比值。29.均匀无耗传输线上相距为λ/2处的阻抗相同。30.传输线上任一点的反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的电压反射系数，已知某段均匀传输线上的反射系数为0.2，则该段传输线上的驻波系数为1.5。31.从传输线方程看，传输线上任一点的电压或电流都等于该处相应的入射波和反射波的叠加。32.当负载为纯电阻RL，且RLZ0时，第一个电压波腹点在终端；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。33.射频传输系统的阻抗匹配分为两种：无反射匹配和共轭匹配。34.若一两端口射频网络互易，则网络参量[Z]的特征为Z12=Z21；网络参量[S]的特征为S12=S21。35.表征射频网络的参量有阻抗参量、导纳参量、转移参量、散射参量、传输参量。36.波速随着频率变化的现象称为波的色散。37.传输线上发射系数的取值范围为[0,1]；电压驻波比ρ的取值范围为[1,∞]。38.传输线特性阻抗为Z0，负载阻抗为ZL，当ZL=Z0时，传输线工作于行波状态；当ZL=0或∞时，传输线工作于驻波状态；当ZL=R+jX(R≠0)时，传输线工作于行驻波状态。39.同轴线的内外半径比为4:1，当中间填充r=2.25的介质时，该同轴线的特性阻抗为55.45Ω。40.在工程中，常用的同轴线的特性阻抗是（50）Ω和（75）Ω。二、简答题41.提示：是使系统无反射，载行波或尽量接近行波状态对负载进行调配。阻抗匹配使信号源给传输线和负载的功率最大，功率损耗最小。42.提示：先归一化ZL，得到zL，再求得导波得工作波长λ，由d/λ求得电长度d1，在圆图上找到归一化负载阻抗zL，以原点o为圆心，ozL为半径画等反射系数圆，沿着等反射系数圆顺时针旋转d1得到对应的阻抗值，将求得的阻抗值乘以特性阻抗，得到d处的输入阻抗。43.解答：如图所示，先把阻抗R+jX作为特性阻抗为Z0的传输线的终端负载，选择该传输线的长度l，输入端为波腹点或波节点（设其输入阻抗为ZL’）；把该输入端连接到一段特性阻抗为'001LZZZ的的终端；四分之一传输线上的输入端接到待匹配的传输线上。44.解答：无耗传输线工作于行波状态时:电压、电流的振幅均匀分布，且它们的振幅比等于传输线的特性阻抗；电压、电流同相位且均匀分布；输入阻抗均匀分布且等于传输线的特性阻抗。45.解答：在该阻抗圆图上，某点以原点为中心顺时针旋转时，传输线上相应位置向信号方向移动；逆时针旋转时，传输线上相应位置向负载方向移动。46.略三、计算题47.解答：834148142/4)4(231131111)3(3503040503040)2(3040)1(75.025.1102103maxmax0088LLLLLLLinLinIIjjjZZZZjZZmlmfc48.解答：后级传输线的输入阻抗作为前级传输线的负载，来计算前级的输入阻抗49.解答：终端短路无耗传输线的输入阻抗可以写为50.解答：l=0.731m51.52.解答：98.098.021jeST5.12.012.01111111SS53.解答：211211411341131315371714334//2442/0e0e1d1d0c0c0b0b0a0a020a02102020102100eeebeddcdccbcaaabedcbabininbinbbeinbcinbLcdZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ54.解答：01020102011112ZZZZabSa,其原因:S11是端口2接匹配负载时，端口1的电压反射系数。当端口2接匹配负载时，参考面T的输入阻抗为Z02。根据反射系数与阻抗的基本关系式0in0inZZ-ZZ可得S11的最终结果。同理可得：02010201022221ZZZZabSa而020102220220211221111ZZZSababSaa(其原因是b1=a2-b2)同理可得：020101110211021221211ZZZSababSaa55.解：（1）终端反射系数为：因此，驻波系数为：（2）已知信号频率为3GHz，则其波长为：所以，离终端10cm处，刚好等于一个波长，因此56.57.由题意可以得到此二端口网络的转移矩阵为：由于网络外接传输线特性阻抗为Z0，因此，得到归一化转移矩阵为：由转移矩阵和散射矩阵之间的关系，可以得到58.