微波技術與天線考試題一、填空題〔每題2分，共20分〕對于低于微波頻率的無線電波的分析，常用電路分析法；對于微波用場分析法來研究系統內部結構。微波傳輸線大致可分為三種類型：雙導體傳輸線、波導和介質傳輸線。無耗傳輸線的阻抗具有/2重復性和/4阻抗變換特性兩個重要性質。共軛匹配的定義為：當時，負載能得到最大功率值。高波導的寬邊尺寸a與窄邊尺寸b之間的關系為b>a/2.微帶傳輸線的根本結構有兩種形式：帶狀線和微帶線，其衰減主要是由導體損耗和介質損耗引起的。建立在等效電壓、等效電流和等效特性阻抗根底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、天線通信的最正確功率〔對〕6、智能天線技術使得空分多址〔SDMA〕成為可能〔對〕7、假設無耗線處于行波狀態時，那么終端反射系數為，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局部：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鼓勵，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、為什么規那么金屬波導內不能傳播TEM波？答：如果存在TEM波，那么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，那么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?！?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。假設歸于輸入電流的損耗電阻為5，求天線的效率?！?0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。但單極天線的鏡像局部并不輻射功率，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4、設某系統如下圖，雙端口網絡為無耗互易對稱網絡，在終端參考面處接匹