微波技術(shù)與天線試卷答案A(1)

1、 課程名稱：微波技術(shù)與天線答案共 4 頁試卷： A、 考試形式： 閉 卷 一、 填空題（每空1分，共10分）1、300MHz 3000GHz。 2、相等，/2。 3、TE10 4、TE01 5、電激勵、磁激勵、電流激勵 6、越強(qiáng)二、選擇題（每題2分，共20分）1、B 2、 D 3、A 4、A 5、C 6、B 7、C 8、D 9、D 10、B三、簡答題（每題6分，共24分）1、有一三端口元件，測得其S矩陣為：問：此元件有那些性質(zhì)？它是一個什么樣的元件？答：（1）由S11=S22=S33=0知，此元件的三個端口均匹配。 1分 （2）由S23=S32=0知，此元件的端口2和端口3是相互隔離的。 1分

2、（3）Sij=Sji(i、j=1,2,3)知，此元件是互易的。 1分（4）由S11=S22=S33知，此元件是對稱的。 1分（5）由S+SI知，此元件是有耗的。 1分此元件是一個不等分的電阻性功率分配元件。 1分2、智能天線將在那幾個方面提高移動通信系統(tǒng)的性能？答：1.提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率； 1.5分2.增大基站的覆蓋面積； 1.5分3.提高數(shù)據(jù)傳輸速率； 1.5分4.降低基站發(fā)射功率，節(jié)省系統(tǒng)成本，減少了信號干擾與電磁環(huán)境污染。 1.5分3、解釋對稱振子的波長縮短效應(yīng)，分析產(chǎn)生的原因。答：對稱振子的相移常數(shù)大于自由空間的波數(shù)k，亦即對稱振子上的波長短于自由空間波長，稱為波長縮短想象

3、。 2分原因：（1）對稱振子輻射引起振子電流衰減，使振子電流相速減小，相移常數(shù)大于自由空間的波數(shù)k，致使波長縮短。 2分（2）由于振子導(dǎo)體有一定半經(jīng)，末端分布電容增大，末端電流實際不為零，這等效于振子長度增加，因而造成波長縮短。 2分4、試分析夜晚聽到的電臺數(shù)目多且雜音大的原因答：電離層所能反射的頻率范圍是有限的，一般在短波范圍。電離層分為四層：D、E、F1、F2 ，D層是吸收層，夜間消失。 3分短波范圍較窄，因此短波電臺特別擁擠，電臺干擾很大，夜間電離層吸收減少，電波傳播條件有所改善，臺間干擾更大。雜音較大。 3分四、分析計算題：（共46分）1、設(shè)某一均勻無耗傳輸線特性阻抗為Z0=50，終端

4、接有未知負(fù)載Z1，現(xiàn)在傳輸線上測得電壓最大值和最小值分別為100mV和20mV，第一個電壓波節(jié)點(diǎn)的位置離負(fù)載lmin1=/3，試求該負(fù)載阻抗Z1。（10分）解：跟據(jù)駐波比的定義： 2分反射系數(shù)的模值： 2分由 ： 得：1=/3 2分因而，反射系數(shù)為： 1分負(fù)載阻抗為： 3分2、矩形波導(dǎo)截面尺寸為ab=72mm30mm，波導(dǎo)內(nèi)充滿空氣，信號源頻率為3GHz，試求：（1）波導(dǎo)中傳輸?shù)哪Ｊ?。?分）（2）該模式的截止波長c、相移常數(shù)、波導(dǎo)波長g、相速度Vp。（6分）解：（1）=c/f=3108/3109=10cm 2分矩形波導(dǎo)中，TE10、TE20的截止波長為：cTE10=2a=14.4cm， cT

5、E20=a=7.2cm 2分可見，波導(dǎo)中只能傳輸TE10模。 2分（2）TE10模的截止波長為：c=2a=14.4cm 1分截止波數(shù)為：kc=/a=13.89 1分自由空間的波數(shù)為； 1分相移常數(shù)為： 1 分相速度為； 1分波導(dǎo)波長為g=2/=13.9cm 1分3、某系統(tǒng)如圖所示，該雙口網(wǎng)絡(luò)為無耗互易對稱網(wǎng)絡(luò)，在終端參考面T2處接匹配負(fù)載。測得距參考面T1距離l1=0.125g處為電壓波節(jié)點(diǎn)，駐波系數(shù)為1.5，試求該雙口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣。（12分）解：參考面T1處的反射系數(shù)，其模值和相位如下： 4分由S參數(shù)定義知：S11=-j0.2 2分根據(jù)互易網(wǎng)絡(luò)：S12=S21，網(wǎng)絡(luò)對稱：S11=S22，網(wǎng)絡(luò)無耗性質(zhì)：S+S=I。 2分得方程： 得：S12=0.98 2分所以有： 2分4、某定向耦合器的耦合度為33dB，定向度為24dB，端口的入射功率為25W，計算直通端和耦合端口輸出功率。（6分）解：C=10lgP1/P3=33dB P1/P3=10-3.3 P3=P1×10-3.3=0.0125W 2分D=10lgP3/P4=24dB P4=0.00005W=50W 2分則直通端的輸出為： P2=24.9875W 2分5、畫出兩個沿x方向排列間距為/2且