微波技术基础课后参考答案 (田加胜版).docx

终端驻波比/“第=微波技术基础课后习题答案1第一章1.7终端反射系数2=44=世生竺=32_=二1.=上笆“Z+Z,y50-50+5()1()0-45()2-j5王5Z/%Un加一5。50r50+j50tan,=5。一w8°Z°+jZ1.tand50+y(5o_/5。)tan-2+，41.1终端反射系数，=与二冬=翳黑=4=:"终端反射系数模值Zt+Z0250+533t=r相角U=依据行驻波状态时电压的改变规律可知：丸="时，若=1.,WJ411+U2=34,电压处石波腹点，因此在输入湍电压处于波腹点。IU1.="(I+|晨|)=5(X)V.所以IU1.=詈V=375V.IU1.=I-M-t)=250Vj1.=¾i+J)=m,Jj.J心阴Tr力啜=0.53Z-1.',.J'A/1+由于&<z°,负载处为电压波节点：驻波比P=坐=J=2,ITJ1.|.13RE=%=250,Rmt=pZa=1(XX)。.i3(1)负载Z处的反射系数r&1)=r-，如=f8=-1=;o.5,因此I=-0.51,随意视察点Z处的反射系数（三）=Vte,2tsz=-<).5"如：等效阻抗7,7+Rz)</-0.5eMZ(2)=Zf1.=3()77-。01.-（三）1+0.5。山(2)已知=Z，-Z“,Z=50:(1)中求得,.=-0.5,可解出Z=503Q°Z1.+Zc由等效阻抗公式Z（三）=5。成金取Z句阀乙=5。嬴=50/30。“小叫沿务黎一*会多ZJ-受%2P-Jtanfi1.mn1.所以sin(11)=Sin(B+与)=cos)s(.)=COS(W+')=一cos/j。Sin例,“沁1Ps1-sin,(1.-,)<-sin)-j(1.+f)cos(1.+t)(-sin)-j(Hr1.1.)C吟(-$in与-jcos*)+|/(sin，-jcos*)(-sin-jcos-)-z(sin-jcos)-jc+1(-jc÷),ZA-jc-J(-2)=z0-!=zt0-ritZf1.+Zttan1.1.1.to1.或：在1.1.I处的输入阻抗为z(%J=4=Z(IP所以Z,+jZ,tan优皿=HZ1.+R0tanHri1.1.J7-7I-Man1.15(U)终端短路：Zc=O,（三）=-e-=-e-s.Z,+ZC()=1-'3331.+0)=-1,Z(-2)jZ,ttan(-2)=0i>KZ)=Z11三-=0.2221-(-)2(b)终端开路：Zz=oot(2)=,(-)='=e÷,Ze+Zn5Zq=-7zco7)=-7cot.(C)虚线右半部分：负载为Z11,长度为!传输线的输入阻抗z-zZ,+14ta"dZZ"+%an¾.b-Z0+yZ1tanrf_0Z0+JZ0tan/Jrf'0'因此，从最左端看去，负载为两个Z“并联，等效负载阻抗为名+20tan/7-传傩线输入端阳抗Zib=Zn2-y，=2Z,y.Z。+/寸tan4ZQZ反射系数（三）=红马产=J一吒=1.-”=1.Zg+44+Z”33(d)终端短路的2/4传输线输入阻抗为00,终端匹配的4/2传输线输入阻抗为Z0.所以支节点处等效输入阻抗为R|Z0=Z°再经尤/2阻抗变换得输入端输入限抗为Z。，反射系数r=2ie'吗=0：Z(I+Z。(e)终端阻抗2Z。经过两个2/2阻抗变换之后输入阻抗仍为22。，另支路在支节点处输入阻抗仍为Z°2,所以支节点处等效输入阻抗为2ZZ1.2=2Z5:再经2/4阻抗变换得输入端输入阻抗为尧王=5ZJ2,反射系数24/5+4(f)主线上第一节点处输入阻抗为z0,支线支节点处Z0+jZ1.ttan/7-J-Z1.=Z0j=Z0支节点等效输入阻抗Zj1.Zo=Z«/2,输入端等效阻4+JZI)Ian/?WO抗仍为z»/2,反射系数=4'2二4eM=一！：Z12+Z<,3(g)支节点处输入阻抗2ZJ2Z0=Z11,输入端输入阻抗Z«,反射系数=41.Z1.e彷=O.1.16母=粽苦天距离负载03752处因抗Z-ZZ'+必由吟=Z4%5025-/25-/5。%+必Umq°2,1-JZt5O-7(25-y25)=505(X27)%=+'匕的实部等于匕得'依据传输线导纳公式：匕（三）=%匕+.在Jan二%+用tan.zI1.+(1.+1.an),I2+jtan7z=50(1.-tanz)+；=5O(1.-ta)2+1依据单支节在传输线上的匹配条件：工«)的实部应为%=4，因此:-；=1.tan/J=OwK2(1.-tanz+1当tan/?z=O时，单支线在主线=0处(即终端负载处)，此处（三）=+-!-j°因此短路支节导纳为-二六一1所以tanW=1.,支节长度/=2/8。50j50tan/当tan尸2=2时，单支线在主线d=garcian2处，此处Kn（Z）=吉-。所以短路支节导纳为J=-1.所以tan/=-0-5,支节长度25j50tan7/=arctan（-0.5）。2%1.17已知夕=等=5,所以|=包=2；1.-11+1.3相邻电压波节点之间的距离g=45cm,所以7=90Cm:第一电流波腹点（电压波节点）设为心，则2以.晒，=”，所以=学4,4114由4=90Cm.1.id=20Cm得域=，所以晨=f*=IeA,进而可求出1 +哼%Z1.=Z0=250-r725.19-/595.27。F-e1.21（1）将负载阻抗归一化得Z1.=受f=06+j03,对应圆图上点A：在等反射系数圆上往电源方向顺时针旋转2/6（120度）得到点B：读取B点的阻抗为91.5493+j1.3.451.2;（2）将辘入阻抗归一化得Z1.丝沪=1+玲对应圆图上点A;从A点做OA射线,得角度为65.3785；从点做等反射系数圆与X轴右半轴交点,读出p=2.4；依据|=舄=0.4167：（3）在X轴左半轴读出P=白=0.4的位置，对应圆图点A：在圆图等反射系数IMI上，往负载方向逆时针旋转0/52（108度），读出归一化负载阻抗为zt=0.88-j0.91.,Z,=Zo（0.88j0.91）=52.8-y54.6。1.22聘负载阻抗归一化=O.5+jO5,对应圆图点A：从点A沿电源方向旋转2Ifi1.,得到班处输入阻抗ZftJ=0.5+/0.5,Zw)=ZaZwr=50+50;再将ZJur归一化对应圆图上点B,旋转4圈得到ZM=0.25+川.25,ZU=Z0z=2(0.25+0.25)=50+,50o2其次章3×1.(fT14.428×10对于TE1.O模，m=1.n=0.A=Ia-14.42&V”.-2.07929GH2,故/<ft,不存在叫“模:2.6 4=7.214«，b3.4(¼cm,矩形波导的截止波长2对TEm模，m=0,n=I,4=,.=M=6.8()8c,”,=-"1J4.40658GWzJ<，也不存在7国模；,6.8080,明显TE11和TE22模的截止频率大于TEio和TE1.tt,也不行能存在74模和TE21模。2.7 a=10",b-f)u,对T1.01,A1.=2a=20mm：2对T-TEw模，4=.-：-2b=2mm:(9XJ-TE;1模，=-VHMK=as10.29mm，7÷M77÷7)标2.9 a=22.8/n/n.>=10.1.511tt,工作波长2=12”Im“TEw模：=2a=45.611m>,可以存在：阳I模：t=21.>=203mm>,可以存在:=b-10.1.5zwf<.不行以存在:/（模：4=-=jr=内溢U,O225可以存在：TE,TM1,)：Ar-E=,"h=/2x2342N9.9O75三<，&j.y(4a2+b2)2079.36+103.0225不存在：TE,1.-2x>3J4_siJznm>,'y(a2+4b2)519.84+4I2,O9可以存在：22.&，>2,可以存在;可以存在。=12.167”>»2.15 圆波导的主模为了品模，其截止波长4=34IK=3.41X3c,"=IO.23cw:截止频率，=m能MT=2930%z:波导波长47.426c，”：IOO210i02y-(c)21-(10/10.23)20.()4446波形阻抗Zmi=-1.1-=,20”=1787.Vg-(t)21-(1O1O.23)2.16 TE”模4.=3.4IR=3.4Icm>3cm,TM01.模4=2.61R=2.6Ictzj<3cm,所以只能传辘7%模。2.18G=JF二冗y,由于波在两波导中传输时外和K都相等，所以截止波束£也相等，即两个波导中截止波长相等。矩形波导中抽。模K<=£,4=g=2,aK圆波导为品模入=1.64/?,所以圆波导半径R=生业业包=8.67“,1.642.21衰减/.=-2OIge"'=1004",求出,=曰*-=-115.D知=8.686-.km<>(2-2-80),1-MA)2tan<j>=0.(X)1.,-,I""Um=3cn.IOx10,由以上解得4=3.005=3.41K,所以圆波导的半径R=0.8&m3第三章3.5微带线传输的主模是准7KW模；事实上微带传输线的准7T模的场部分在空气中，部分在介质中，一般用等效介电常数%,来表示这种状况对传输特性的影响.弓的定义如下：Q为无介质填充时微带传辘线单位长度的分布电容,C为事实上部分填充介质时微带传输线的单位长度上的分布电容。介质填充系数=-11+(1.+)1.'o当h力1时，r.+q(,-)e2M-3.10wh=O.95<1.,忽视导带厚度，Z=601.n(+IV4(=601.n(8.421+0.2375),q=-1÷(1+-,2=0.6473，2H,=I29.5I25£货s1+-1)=1+0.6473X(9.5-1)=6.5:Z<,>129.5125=50.79o4第四章4.1微波谐振涔和低频谐振器回路主要有3点不同：I)1.C回路为集总参数电路，微波谐振度属于分布参数电路,所以1.C回路能量只分布在1.C上，而微波谐振器的能量分布在整个腔体中：2)1.C回路在1.及C肯定时，只有一个谐振频率，而微波谐振器有无限多个谐振频率，这称为微波谐振器的多谐性：3)微波谐振腔储能多,损耗小,因此微波谐振器品质因数很高,比1.C回路的Q值高许多.4.4z=0.1n.a=1()'n.=1.5×I()2in,特性町抗4=60"1112=6()|13=66。：,=211fr=1.11'i=叱1.885×10：I=豆人一+4211,CZi,2二更小I1.+p”2I.885x0,"x09x6621.2S×IO'+p×5×1.O2H"刎=全旧丽丽,8.2cm,b<a,%3时有3泡。，呼即丽j,fr=6GHz时,有6XIOm=空£«）+但¥+:解得a4.12I=K)Cm时，UR=2<2，最低谐振模式为TMaHI模，谐振波长=2.61R=2.61×5cm-13.O5c11：1=15Cm时，1.R=3>2J,最低谐振模式为TEt1.1.模，谐振波长=-7-.=,I4.8cm.1Y(IV34.399+H.II3.41×().05J+(2×O.i5J