一、填空1、充有介質的無耗同軸傳輸線，其內、外導體直徑分別為，傳輸線上的特性阻抗。（同軸線的單位分布電容和單位分布電感分別)匹配負載中的吸收片平行地放置在波導中電場最處，在電場作用下吸收片強烈吸收微波能量，使其反射變小。平行z軸放置的電基本振子遠場區只有和兩個分量，它們在空間上（選填：平行，垂直），在時間上（選填：同相，反相）。已知某天線在E平面上的方向函數為，其半功率波瓣寬度。旋轉拋物面天線由兩部分組成，把高頻導波能量轉變成電磁波能量并投向拋物反射面，而拋物反射面將其投過來的球面波沿拋物面的向反射出去，從而獲得很強。二、判斷1、傳輸線可分為長線和短線，傳輸線長度為3cm，當信號頻率為20GHz時，該傳輸線為短線。（錯）2、無耗傳輸線只有終端開路和終端短路兩種情況下才能形成純駐波狀態。（錯）3、由于沿smith圓圖轉一圈對應，變換等效于在圖上旋轉180°，它也等效于通過圓圖的中心求給定阻抗（或導納）點的鏡像，從而得出對應的導納（或阻抗）。（對）4、當終端負載阻抗與所接傳輸線特性阻抗匹配時，則負載能得到信源的最大功率。（錯）5、微帶線在任何頻率下都傳輸準TEM波。（錯）6、導行波截止波數的平方即一定大于或等于零。（錯）7、互易的微波網絡必具有網絡對稱性。（錯）8、諧振頻率、品質因數和等效電導是微波諧振器的三個基本參量。（對）9、天線的輻射功率越大，其輻射能力越強。（錯）10、二端口轉移參量都是有單位的參量，都可以表示明確的物理意義。（錯）三、簡答題（共19分）1、提高單級天線效率的方法？（4分）（）提高天線的輻射電阻（）降低損耗電阻。2、在波導激勵中常用哪三種激勵方式？（6分）（1）電激勵；（2）磁激勵：（3）電流激勵。3、從接受角度來講，對天線的方向性有哪些要求？(9分)主瓣寬度盡可能窄，以抑制干擾；旁瓣電平盡可能低；天線方向圖中最好能有一個或多個可控制的零點，以便將零點對準干擾方向，而且當干擾方向變化時，零點方向也隨之改變；四、計算題（41分）1、矩形波導BJ-26的橫截面尺寸為，工作頻率為3GHz，在終端接負載時測得行波系數為0.333，第一個電場波腹點距負載6cm，今用螺釘匹配。回答以下問題。（1）波導中分別能傳輸哪些模式？（6分）（2）計算這些模式相對應的及。（9分）解：（1）利用矩形波導的截止波長的計算公式，計算各波型的截止波長；然后由傳輸條件λ<來判斷波導中可能存在的波形。2、設雙端口網絡已知，終端接有負載,如圖所示，求輸入端反射系數。（8分）建立在等效電壓、等效電流和等效特性阻抗基礎上的傳輸線稱為等效傳輸線。極化方式主要有橢圓極化、圓極化和線極化三種方式。橫向尺寸遠小于縱向尺寸并小于波長的細長結構的天線稱為線天線。在無線電波傳輸過程中，產生失真的原因主要有媒質的色散效應和隨機多徑傳輸效應。二、判斷題（每題1分，共10分）1、TE波和TM波的最低次模分別為和（錯）2、將而的波稱為TE波（錯）3、描述光纖傳輸特性主要是色散和損耗（對）4、輻射電阻越大，有效長度越短，天線的輻射能力越強（錯）5、天線通信的最佳功率（對）6、智能天線技術使得空分多址（SDMA）成為可能（對）7、若無耗線處于行波狀態時，則終端反射系數為，且（錯）8、相速度可以用來表示波能量的傳輸速度（錯）9、多徑效應造成了天線系統傳輸過程中信號的衰落（對）10、天線接收的功率可分為三個部分：接收天線的再輻射功率、負載吸收的功率和媒質的損耗功率。（對）三、簡答題（每題6分，共24分）1、微波的特點有哪些？答：（1）似光性（2）穿透性（3）款頻帶特性（4）熱效應特性（5）散射特性（6）抗低頻干擾特性2、HE11模的主要優點？（1）它不具有截止波段，而其它模只有當波導直徑大于0.626時，才有可能傳輸；（2）在很寬的頻帶和較大的直徑變化范圍內，HE11模的損耗較小；（3）它可以直接由矩形波導的主模激勵，而不需要波型變換；3、從接受角度來講，對天線的方向性有哪些要求？主瓣寬度盡可能窄，以抑制干擾；旁瓣電平盡可能低；天線方向圖中最好能有一個或多個可控制的零點，以便將零點對準干擾方向，而且當干擾方向變化時，零點方向也隨之改變；4、為什么規則金屬波導內不能傳播TEM波？答：如果存在TEM波，則要求磁場應完全在波導的橫截面內，而且是閉合曲線，由麥克斯韋第一方程知，閉合曲線上磁場的積分應等于曲線相交鏈的電流，由于空心金屬波導中不存在傳播方向上的傳導電流，故必須要求有傳播方向的位移電流。由，知傳播方向有電場存在，而與TEM波的定義相矛盾。計算題（共36分）1、一根75均勻無耗傳輸線，終端接有負載，欲使線上電壓駐波比為，則負載的實部和虛部應滿足什么關系？(6分)解：由駐波比，可得終端反射系數的模值應為于是將代入上式，整理得負載的實部和虛部應滿足的關系式為即負載的實部和虛部應在圓心為、半徑為100的圓上，上半圓的對應負載為感抗，而下半圓的對應負載為容抗。2、設某矩形波導的尺寸為試求工作頻率在3GHZ時該波導能傳輸的模式。（8分）解：由得可見，該波導在工作頻率為3GHZ時只能傳輸模。3、直立接地振子的高度當工作波長時，求此天線的有效高度及輻射電阻。若歸于輸入電流的損耗電阻為5，求天線的效率。（10分）解：設天線上電流分布為根據有效高度的定義有天線的有效高度為在無限大理想導電地面上的單極天線的輻射電阻的求法與自由空間對稱振子的輻射電阻求法完全相同。但單極天線的鏡像部分并不輻射功率，因此其輻射電阻為同樣長度的自由空間對稱振子輻射電阻的一半。根據上述分析和式，單極天線的輻射功率為所以單極天線的輻射電阻為用MATLAB編程計算得可見，當天線高度時，輻射電阻是很低的。根據效率的定義有