電子科技大學(xué) 射頻電路 期中考試題庫 必考

1、-作者xxxx-日期xxxx電子科技大學(xué) 射頻電路 期中考試題庫 必考【精品文檔】5.1分布參數(shù)電路與集總參數(shù)電路的區(qū)別是什么？ 答：分布參數(shù)電路和集總參數(shù)電路的區(qū)別是：分布參數(shù)電路頻率高，波長短可以和電路尺寸想比較，同時(shí)電參量隨空間變化，電磁波在電路中傳輸效應(yīng)很明顯，傳輸線上的電感，電阻和線間的電導(dǎo)都不能忽略，線上各點(diǎn)電位不同，處處有儲(chǔ)能和損耗，集總參數(shù)電路的頻率則比較低，電路尺寸和波長相比較很小，可以認(rèn)為是一點(diǎn)，電場和磁場可以近似看做只隨時(shí)間變化，不隨導(dǎo)線長度、位置而發(fā)生變化。5.2傳輸線有哪些特性參量和工作參量？他們是如何定義的？ 答：傳輸線的特性參量包括特性阻抗，傳播常數(shù)，相速和波導(dǎo)波

2、長 特性阻抗：傳輸線上行波電壓與電流之比 傳播常數(shù) 相速：行波等波陣面等相位面移動(dòng)的速度 波導(dǎo)波長：波在一周期內(nèi)沿線所傳播的距離 傳輸線的工作參量包括輸入阻抗，反射系數(shù)，駐波系數(shù)，駐波相位。 輸入阻抗：線上任意一點(diǎn)（參考點(diǎn)）的總電壓與總電流的比值稱為由該點(diǎn)向負(fù)載看去的輸入阻抗。 反射系數(shù)：是傳輸線上某點(diǎn)反向傳播的波（反射波）電壓與正向傳播的波（入射波）的電壓之比稱為該點(diǎn)的反射系數(shù)。 駐波系數(shù)：駐波系數(shù)是傳輸線上電壓最大值和電壓最小值的比值。 駐波相位（電壓駐波比）：從負(fù)載處沿波源方向到離負(fù)載最近的電壓最小值處的距離。 設(shè)一段長為L的有耗傳輸線，當(dāng)負(fù)載開路（時(shí)，測得輸入端阻抗為，當(dāng)負(fù)載端短路時(shí)，

3、測得輸入端阻抗為，計(jì)算該線的特性阻抗。解： 當(dāng)（短路） 當(dāng)（開路） 解之得到 5.4 一段終端短路的傳輸線，線長l=2cm，工作頻率，。試判斷輸入阻抗分別呈何特性。若傳輸線的特性阻抗=50， ,試求上述兩頻率下短路線的長度。解：當(dāng)時(shí) 感性的當(dāng)時(shí) 容性的當(dāng)時(shí) 對于 解得 對于 解得 5.5以知無耗傳輸線的負(fù)載阻抗，特性阻抗，求傳輸線上的反射系數(shù)，駐波系數(shù)和距離終端處的輸入阻抗。解： 5.6以知如圖所示的同軸傳輸線電路，工作頻率，空氣填充部分（A）的特性阻抗=50，試求同軸傳輸線的輸入阻抗。 解：在A段 在B段 從AB分界點(diǎn)向負(fù)載看去的輸入阻抗 所以總的輸入阻抗 可直接用圓圖求解。5.7試分別繪出

4、無耗傳輸線終端開路，短路和匹配時(shí)電壓，電流相對振幅沿線的分布圖，并列出相應(yīng)的工作參量。解：虛線為電流的振幅比 實(shí)線為電壓振幅比短路時(shí) 開路時(shí) 終端接匹配負(fù)載的時(shí)候5.8假定無耗傳輸線負(fù)載端的反射系數(shù)為，試?yán)L出線上電壓，電流相對振幅分布圖。 電壓電流相對幅度分布圖如下： ab端的輸入阻抗。 解：（1） =（2）從A點(diǎn)向右看去 （3） （4） 5.10計(jì)算如圖所示的無耗傳輸線電路中個(gè)線段上的駐波系數(shù)。 解：（1）： 對于A段 故反射系數(shù) 對于B段 （2） 對于第一段 對于第二段 對于第三段 5.11計(jì)算如圖所示的無耗傳輸線電路三段線中的駐波系數(shù)和兩負(fù)載的功率。 解： 對于第一段對于第二段 對于第零

5、段 設(shè)傳輸線輸入功率為，則主線上的功率為 兩負(fù)載平分功率，故 5.1ab），并在半徑為的圓內(nèi)描出；的線族，分別標(biāo)出的數(shù)值。 解：令 帶入經(jīng)過簡單整理得到 （圓圖略）5.13分別畫出阻抗及導(dǎo)納圓圖的示意圖，并標(biāo)明三個(gè)特殊點(diǎn)，三個(gè)特殊線，兩個(gè)特殊半圓面以及兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。 注意：阻抗圓圖和導(dǎo)納圓圖傳向負(fù)載都是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，傳向波源都是順時(shí)針方向。5.14以知傳輸線上某一點(diǎn)歸一化阻抗，試用圓圖計(jì)算（1）由該點(diǎn)向負(fù)載方向移動(dòng)電長度處的阻抗；（2）由該點(diǎn)向波源方向移動(dòng)電長度處的阻抗； 解：如圖 A點(diǎn)為，因此（1） 求得由該點(diǎn)向負(fù)載方向移動(dòng)電長度處（圖中C點(diǎn)）的阻抗為（2） 由該點(diǎn)向波源方向移動(dòng)電長度處（圖中

6、B點(diǎn)）的阻抗為5.15已知傳輸線特性阻抗=50，工作波長=10cm。今測得S=2，問負(fù)載阻抗。解： S=2 直接用圓圖求解：從波節(jié)線出發(fā)，沿 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0.2電長度，即為所求。 也可用公式計(jì)算： 5.16有一特性阻抗=50，負(fù)載的傳輸線電路，用圓圖求出駐波系數(shù)S=？，駐波相位以及負(fù)載導(dǎo)納=？ 解： 如圖：求的 5.17已知特性阻抗=100的傳輸線上駐波系數(shù)，若負(fù)載是一個(gè)小于特性阻抗的純電阻，試求，以及距離負(fù)載端處的輸入阻抗。 解： 則 由于負(fù)載小于特性阻抗解得， =0 可見 5.18利用圓圖計(jì)算下圖傳輸線電路的輸入阻抗，圖中=40-j30. 解：由如圖所示圓圖解法得到在a點(diǎn)向右看的輸入阻抗為于

7、是得到在總的輸入阻抗為 5.19若將空氣填充的金屬填充的駐面波導(dǎo)中TM模橫行場寫成 試由麥?zhǔn)戏匠套C明U和I滿足方程 ， 中，右方全部填充的均勻介質(zhì)，左方入射1w的功率，工作頻率，求傳輸?shù)浇橘|(zhì)的功率。 解：對于矩形波導(dǎo)，其特性阻抗在空氣填充的時(shí)候當(dāng)填充介質(zhì)的時(shí)候其特性阻抗為 從向右看著負(fù)載則 則傳輸?shù)浇橘|(zhì)的功率為 5.21在傳輸主模的矩形空波導(dǎo)中，填入一長為，介電常數(shù)為的均勻介質(zhì)塊，如圖。求介質(zhì)塊引起的反射系數(shù)和=0時(shí)介質(zhì)塊的長度。 解：對于矩形波導(dǎo)，其特性阻抗在空氣填充的時(shí)候當(dāng)填充介質(zhì)的時(shí)候其特性阻抗為 要使 則 得到 時(shí)的和時(shí)的jX值。 解： 在圓圖中順時(shí)針從a沿等S圓旋轉(zhuǎn)到b得到 要使 5

8、.23一無耗傳輸線，特性阻抗，端接負(fù)載阻抗。求：（1）用并聯(lián)單支節(jié)進(jìn)行匹配時(shí)的支節(jié)接入位置d和支節(jié)電長度；（2）用串聯(lián)單支節(jié)進(jìn)行匹配時(shí)的支節(jié)接入位置，和支節(jié)電長度。 解： （1） ，即是圖中a點(diǎn)，經(jīng)過后到達(dá)圖中b點(diǎn)讀得圖中b點(diǎn)得歸一化導(dǎo)納值為1j0.7要得到匹配那么并聯(lián)支節(jié)得歸一化導(dǎo)納值為0.7j，則 解得 （2） 歸一化阻抗值為 既是圖中a點(diǎn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到b點(diǎn)讀得 歸一化阻抗值為1j0.78，要使其匹配則要串聯(lián)接入歸一化阻抗值為j0.78的電抗， 得到 ，負(fù)載阻抗，采用間隔為的雙支節(jié)進(jìn)行匹配。已知第一支節(jié)距負(fù)載為，試求出短路支節(jié)的電長度和。 解： 負(fù)載的歸一化阻抗在圓圖中表示為1點(diǎn)，經(jīng)過0.

9、1歸一化電長度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后到2點(diǎn)，2點(diǎn)的等阻抗圓與輔助圓交于3點(diǎn)和， 在圓圖中讀得 要得到匹配那么對于第一種匹配， 解得 解得 那么對于第二種匹配， 和。 解： 從負(fù)載經(jīng)過長度在圓圖中從1點(diǎn)到2點(diǎn) ，在2點(diǎn)的 等導(dǎo)納圓中和輔助圓交于3點(diǎn)和點(diǎn)， 從導(dǎo)納圓圖中讀得 要得到匹配，那么對于 第一種 解得 對于第二種 ，采用間隔為的雙支節(jié)進(jìn)行匹配，求所需要的支節(jié)電納和支節(jié)電長度。 解： 在圓圖中得到得到負(fù)載的歸一化導(dǎo)納值在1點(diǎn)，經(jīng)過0.25歸一化電長度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到2點(diǎn)，它的等導(dǎo)納圓和輔助圓交于3點(diǎn)和點(diǎn)， 在圓圖中讀得 對于第二種 的雙支節(jié)匹配器來匹配歸一化導(dǎo)納為的負(fù)載？ 答：能確定。 因?yàn)楫?dāng)d 選定后， ，該圓以外的所有導(dǎo)納均可匹配，而該圓內(nèi)為匹配禁區(qū)，計(jì)算可得,由此可以判斷。的雙支節(jié)匹配器支節(jié)導(dǎo)納所需的值為 證明：由傳輸線理論，對于任意得d得雙支節(jié)匹配器得和 滿足如下關(guān)系式 當(dāng)時(shí) 5.30求如圖所示的串聯(lián)并聯(lián)支節(jié)匹配電路中，串聯(lián)支節(jié)和并聯(lián)支節(jié)的電長度和。 解：在第一支節(jié)處負(fù)載得歸一化阻抗值為0.22.0j ，它和第一支節(jié)串聯(lián)后得導(dǎo)納值為